PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AMBIENTAL

ENERGIAS SUSTENTÁVEIS

Professor:Carlos Muniz

AlanBrunoSérgio

Tatiane Lima

Rio de Janeiro

2015

FONTES RENOVÁVEIS DE ENERGIA

O conceito que a sociedade tem sobre energia é, em regra geral, extremamente

superficial, pois ele restringe-se à aqueles tipos de energia relacionados ao dia-a-dia de

cada um, como a energia eléctrica para a iluminação.

Energia é capacidade de produzir trabalho. Esta palavra surge sempre associada à

capacidade de poder fazer qualquer coisa acontecer. A energia manifesta-se de diversas

formas: Calor, movimento ou luz.

O desenvolvimento econômico e os altos padrões de vida são processos complexos

que compartilham um denominador comum: a disponibilidade de um abastecimento

adequado e confiável de energia (HINRICHS; KLEINBACH & REIS, 2010). Segundo MILLER

(1985), os membros da linha do mundo em crescimento enfatizam de imediato a

necessidade de medidas de incentivo para que as companhias de energia aumentem seus

suprimentos de combustíveis não renováveis. Além disso, defendem a construção de

grandes usinas termoelétricas para atender a demanda nos próximos anos. Contudo,

trouxeram uma crescente preocupação com o nosso ambiente. Inquietações relacionadas

com o aquecimento global, a chuva ácida e os resíduos radioativos que ainda nos

perseguem, e cada um desses temas está relacionado à forma como usamos a energia

(HINRICHS; KLEINBACH & REIS, 2010).

Diante a exploração de fontes não renováveis de energia e os impactos ambientais

causados devido ao mau uso destas, a procura por alternativas renováveis é uma questão

de sobrevivência para a humanidade. O mundo pode crescer impulsionado por fontes

renováveis de energia e eliminar as fontes não renováveis – petróleo, carvão e nuclear.

Para isso é preciso uma estruturação do setor em torno da conservação da energia e

políticas públicas de apoio a energias renováveis.

As fontes de energia não renováveis são aquelas que se encontram na natureza em

quantidades limitadas e se extinguem com a sua utilização. Uma vez esgotadas, as reservas

não podem ser regeneradas. São ela: carvão, petróleo bruto e gás natural. Todas estas

fontes de energia têm reservas finitas, uma vez que é necessário muito tempo para repô-

las, e a sua distribuição geográfica não é homogênea, ao contrário das fontes de energia

renováveis, originadas graças ao fluxo contínuo de energia proveniente da natureza.

A nova ordem energética mundial Atualmente, a nova ordem mundial é a busca

pela auto-suficiência em geração de energia, aliada a uma diversificação da matriz

energética, ou seja, a procura por diferentes fontes de energias alternativas que supram a

demanda interna dos países, no caso de uma escassez de combustíveis fósseis. Para tanto,

os países têm que ter sob controle fontes primárias de geração de energia elétrica, térmica

e veicular e em um mundo globalizado é necessário que haja uma interdependência entre

os países e uma auto-suficiência em alguma fonte de energia (IGNATIOS, 2006). Essa

diversificação trará para os países mais segurança à oferta de energia sem sucumbir às

pressões de preços de insumos ou adversidades climáticas. É necessário que haja mais

investimentos direcionados para área de produção de combustíveis e geração de energia,

o que se configura como um problema, uma vez que o governo não teria recursos

suficientes para a diversificação e ampliação da matriz energética. Segundo a EPE

(Empresa de Pesquisa Energética), estatal vinculada ao Ministério de Minas e Energia,

caso a demanda por energia venha a crescer anualmente na ordem de 4,8%, o país

precisará investir em torno de R$ 125 bilhões para a ampliação de geração e transmissão

de energia a fim de que haja fornecimento regular sem riscos de apagão.

Fontes de Energia sustentáveis:

1) A energia Eólica: Vem se constituindo uma realidade no Brasil. Em um cenário de

poucas opções essa energia, vem se configurando como uma alternativa viável para suprir

parte do abastecimento e escapar de um racionamento futuro (MATRIZ..., 2006).

Caracterizada por ser uma energia limpa, renovável e disponível em todos os lugares, a

utilização dessa fonte energética para a geração de energia, em escala comercial, iniciou-se

em 1992, com a instalação de uma turbina de 75 kW ,em Fernando de Noronha, através de

iniciativa do Centro Brasileiro de Energia Eólica-CBEE. Segundo pesquisas desenvolvidas,

no território nacional existem diversos pontos com grande potencial eólico ainda não

explorados.

Vantagens:

�É um recurso limpo e renovável; �É abundante na natureza; � Usado para a produção de electricidade, bombagem de água; � O tempo de vida das turbinas é de aproximadamente 20 anos; � O terreno ocupado pelos parques eólicos pode ser utilizado para outros fins, como

a agricultura.

Desvantagens:

A produção de energia depende da disponibilidade do recuso eólico; � Emissão de ruídos; � Impacto visual, efeito de sombras em movimento; � Impacto ambiental (Migração das aves); � Interferências electromagnéticas

2) Energia Solar: A energia proveniente do sol. Pode ser utilizada diretamente para o

aquecimento do ambiente, aquecimento de água e para produção de eletricidade, com

possibilidade de reduzir em 70% o consumo de energia convencional. Além disso, a

radiação solar pode ser utilizada diretamente como fonte de energia térmica, para

aquecimento de fluidos e ambientes e para geração de potência mecânica ou elétrica. Pode

ainda ser convertida diretamente em energia elétrica, por meio de efeitos sobre

determinados materiais, entre os quais se destacam o termoelé- trico e o fotovoltaico.

Quase todas as fontes de energia como já foi mencionado–hidráulica, biomassa, eólica,

combustíveis fósseis e energia dos oceanos – são formas indiretas de energia solar. O

aproveitamento da iluminação natural e do calor para aquecimento de ambientes,

denominado aquecimento solar passivo, decorre da penetração ou absorção da radia- ção

solar nas edificações, reduzindo-se, com isso, as necessidades de iluminação e

aquecimento. Assim, um melhor aproveitamento da radiação solar pode ser feito com o

auxílio de técnicas mais sofisticadas de arquitetura e construção.

Vantagens:

Não poluí durante o seu uso, é renovável e existe em abundância;

Baixa manutenção e fácil instalação;

Excelente aplicabilidade em lugares remotos ou de difícil acesso;

Em pequena escala não requer linhas de transmissão ;

Alta vida útil dos painéis solares (25 anos em media);

Desvantagem:

Custo inicial elevado;

Variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climática;

Durante a noite não existe produção alguma;

Existência de meios de armazenamento da energia produzida durante o dia;

4) Energia Maremotriz: é a energia que se obtém a partir do movimento das ondas, a das

marés ou da diferença de temperatura entre os níveis da água do mar. Ocorre devido à

força gravitacional entre a Lua, a Terra e o Sol, que causam as marés, ou seja, a diferença

de altura média dos mares de acordo com a posição relativa entre estes três astros. Esta

diferença de altura pode ser explorada em locais estratégicos como os golfos, baías e

estuários que utilizam turbinas hidráulicas na circulação natural da água, junto com os

mecanismos de canalização e de depósito, para avançar sobre um eixo. Através da sua

ligação a um alternador, o sistema pode ser usado para a geração de eletricidade,

transformando, assim, a energia das marés, em energia elétrica, uma energia mais útil e

aproveitável. A energia das marés tem a qualidade de ser renovável, como fonte de energia

primária não está esgotada pela sua exploração e, é limpa, uma vez que, na transformação

de energia não produz poluentes derivados na fase operacional.

Vantagens:

É uma fonte de energia limpa e renovável.

É uma alternativa para países que por diversos motivos não podem gerar energia

elétrica através de outras formas.

Desvantagens:

Necessidade de ter uma situação geográfica favorável, ou seja, presença de marés

no litoral e desnível no solo do oceano.

implementação do sistema de uma usina maremotriz ainda é caro em relação ao

sistema de hidrelétrica. Assim, a relação custo/benefício ainda não é vantajosa

para muitos países.

Pode ocorrer impacto ambiental na implantação do sistema, principalmente com

relação ao ecossistema marinho.

Baixo aproveitamento energético.

5) Energia Hídrica: Energia cinética das massas de água dos rios, que fluem de altitudes

elevadas para os mares. Sabendo-se que a energia hídrica deriva do aproveitamento da

água para produção de eletricidade e em se tratando de energia com características

renováveis, decorre da instalação de pequenas centrais hidroelétricas (PCHs) as chamadas

mini-hídricas, que atualmente estão sendo mais utilizadas devido ao fato de causarem

menor impacto ambiental e de serem mais facilmente introduzidas em infra-estruturas

urbanas já existentes. A potência instalada dessas minihídricas é superior a 1MW e igual

ou inferior a 30MW e, por serem empreendimentos que buscam atender demandas em

áreas periféricas ao sistema de transmissão, as PCHs têm papel cada vez mais relevante. A

tendência, com o passar do tempo, é a substituição das barragens hidroelétricas de

grandes dimensões por aquelas de pequeno porte .

Vantagens:

É um recurso renovável e limpo;

Aplicável para a produção de electricidade a custo relativamente mais baixo por

cada MW em relação a outras fontes de energia.

Desvantagens:

Forte impacto ambiental através da inundação de áreas habitadas pelas

populações

Destruição da flora e da fauna;

Distância considerável entre o ponto de geração e o ponto de consumo;

As secas diminuem o volume da água nos tanques perdendo-se a capacidade de

produção de energia.

6) Energia da Biomassa: É a massa total de organismos vivos numa determinada área. É

uma importante reserva de energia, pois é constituída essencialmente por hidratos de

carbono. A biomassa é utilizada na produção de energi orgânico produzida e acumulada

num ecossistema.

Vantagens:

Baixo custo, e é renovável;

Pode ser reutilizada e transformada noutros produtos como o papel e fertilizantes;

fertilizantes;

Desvantagens:

Destruição da fauna e da flora extinguindo certas espécies; A biomassa é menos

eficiente por metro quadrado do que os painéis solares.

Contamina Contaminação do solo pelo uso de adubos.

7) Mamona: O biodiesel é um combustível renovável, pois é produzido a partir de fontes

vegetais (soja, mamona, dendê, girassol, entre outros), misturado com etanol (proveniente

da cana-de-açúcar) ou metanol (pode ser obtido a partir da biomassa de madeiras). Ou

seja, um combustível totalmente limpo, orgânico e renovável. Acredita-se que, para o

futuro, este combustível possa, aos poucos, substituir nos veículos os combustíveis fósseis.

Será um grande avanço em busca da diminuição da poluição do ar.

Vantagens:

A queima do biodiesel gera baixos índices de poluição, não colaborando para o aquecimento global.

Gera emprego e renda no campo, diminuindo o êxodo rural.

Trata-se de uma fonte de energia renovável, dependendo da plantação de grãos oleoginosos no campo.

Deixa as economias dos países menos dependentes dos produtores de petróleo.

Produzido em larga escala e com uso de tecnologias, o custo de produção pode ser mais baixo do que os derivados de petróleo.

Desvantagens:

Se o consumo mundial for em larga escala, serão necessárias plantações em grandes áreas agrícolas. Em países que não fiscalizam adequadamente seus recursos florestais, poderemos ter um alto grau de desmatamento de florestas para dar espaço para a plantação de grãos. Ou seja, diminuição das reservas florestais do nosso planeta.

Com o uso de grãos para a produção do biodiesel, poderemos ter o aumento no preço dos produtos derivados deste tipo de matéria-prima ou que utilizam eles em alguma fase de produção. Exemplos: leite de soja, óleos, carne, rações para animais, ovos entre outros.

Mais algumas vantagens e desvantagens das Energias Renováveis:

Podem ser consideradas inesgotáveis à escala humana comparando aos combustíveis fósseis;

O seu impacto ambiental é menor do que o provocado pelas fontes de energia com origem nos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), uma vez que não produzem dióxido de carbono ou outros gases com “efeito de estufa”;

Oferecem menos riscos do que a energia nuclear; Permitem a criação de novos postos de emprego (investimentos em zonas

desfavorecidas); Permitem reduzir as emissões de CO2, melhor a qualidade de Vida (um Ar mais

limpo); Reduzem a dependência energética da nossa sociedade face aos combustíveis fósseis; Conferem autonomia energética a um país, uma vez que a sua utilização não depende

da importação de combustíveis fósseis; Conduzem à investigação em novas tecnologias que permitam melhor eficiência

energética.

Desvantagens das Energias Renováveis

Custos elevados de investimento e infra-estruturas apropriadas; Impactos visuais negativos no meio ambiente; Energia da Biomassa – o método de combustão da biomassa não é limpo; Energia Hidroeléctrica – causa erosão de solos que pode ter impacto na vegetação do

local; Energia Solar – os custos iniciais muito elevados; Energia das Ondas – depende muito da localização e é bastante dispendiosa; Energia Eólica – o custo inicial das turbinas é muito elevado. Existência muito barulho

produzido

Considerações finais:

O País vem despontando na produção de energia via fontes alternativas. Destaca-se

aí o crescimento da geração de energia a partir da biomassa, com o aproveitamento de

resíduos vegetais, como o bagaço de cana, casca de arroz e madeira. Além disso, o Brasil

avança nas pesquisas e projetos pioneiros na produção de energia eólica e solar. Com isso,

o Brasil registra atualmente, 45% da oferta interna de energia de origem em fontes

renováveis. Sendo assim, a dependência em relação ao petróleo torna-se menor, no que

tange à geração de energia elétrica, isso por conta das energias renováveis. Um outro

ponto importante foi o desenvolvimento dos motores bicombustível e a maior

preocupação ambiental que fizeram o álcool firmar-se no mercado brasileiro e ganhar

espaço no mercado internacional. O biodiesel, que aos poucos vem se destacando, deverá

seguir o mesmo nível de desempenho do álcool. Os benefícios são muitos na geração de

energia através das fontes renováveis, como a emissão nula ou reduzida de gases de efeito

estufa, a diversificação da matriz energética, o que contribui para aumentar a segurança

energética, a criação de maiores oportunidades de trabalho, com o aproveitamento da

biomassa. Porém, apesar dos investimentos, dos estudos e pesquisas desenvolvidos na

área das energias alternativas para geração de energia, o Brasil ainda necessita de uma

política pública estruturada para garantir uma participação compatível com a dimensão do

nosso potencial energético renovável.

Referências Bibliográficas:

ENERGIA renováveis: o que são e porque utilizá-las. Disponível em: www.aondevamos.eng.br. Acesso em: 24 de Agosto. 2015.

ENERGIA renováveis. Energia solar. Disponível em: www.petrobras.com.br. Acesso em : 22 de Agosto 2015.

FONTES de energia renováveis e não renováveis - portal energia. Disponível em:. Acessado em: 22 de Agosto 2015.

GERAÇÃO solar ganha impulso no Brasil. Disponível em: www.herbário.com.br. Acesso em: 23 de Agosto 2015.

ENERGIAS renováveis são o nosso futuro. Disponível em: www.energiasalternativas.webnode.com.pt . Acessado em: 22 de Agosto 2015.