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CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA Conservação e Eficiência Energética Fábio Santiago Fábio Santiago G R U PO SER ED U CACIO N AL gente criando o futuro A relação entre o ser humano e a energia se estabeleceu deste os primórdios da humanidade, sendo o domínio da energia um dos fatores que permitiu nos cons- tituir como sociedade e revolucionar os meios de produção, de comunicação etc. Portanto, o domínio da energia alterou toda a estrutura da sociedade. O tema da energia e sua discussão, inevitavelmente, nos leva a investigar suas fontes, sejam elas renováveis ou não. Nesse sentido, é preciso um profundo conhecimento dos recursos naturais que o País possui. No entanto, não basta um país ser rico em recursos energéticos, se ele não faz uso eficiente nos diversos setores da socie- dade, seja industrial, de transporte, educação, saneamento, entre outros. É nesse contexto de discussões das fontes energéticas, e seu uso eficaz, que pretende- mos discutir a forma racional do uso da energia. Untitled-4 1,3 30/04/20 09:05 © Ser Educacional 2020 Rua Treze de Maio, nº 254, Santo Amaro Recife-PE – CEP 50100-160 *Todos os gráficos, tabelas e esquemas são creditados à autoria, salvo quando indicada a referência. Informamos que é de inteira responsabilidade da autoria a emissão de conceitos. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma sem autorização. A violação dos direitos autorais é crime estabelecido pela Lei n.º 9.610/98 e punido pelo artigo 184 do Código Penal. Imagens de ícones/capa: © Shutterstock Presidente do Conselho de Administração Diretor-presidente Diretoria Executiva de Ensino Diretoria Executiva de Serviços Corporativos Diretoria de Ensino a Distância Autoria Projeto Gráfico e Capa Janguiê Diniz Jânyo Diniz Adriano Azevedo Joaldo Diniz Enzo Moreira Fábio Santiago DP Content DADOS DO FORNECEDOR Análise de Qualidade, Edição de Texto, Design Instrucional, Edição de Arte, Diagramação, Design Gráfico e Revisão. SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 2 29/04/20 16:16 Boxes ASSISTA Indicação de filmes, vídeos ou similares que trazem informações comple- mentares ou aprofundadas sobre o conteúdo estudado. CITANDO Dados essenciais e pertinentes sobre a vida de uma determinada pessoa relevante para o estudo do conteúdo abordado. CONTEXTUALIZANDO Dados que retratam onde e quando aconteceu determinado fato; demonstra-se a situação histórica do assunto. CURIOSIDADE Informação que revela algo desconhecido e interessante sobre o assunto tratado. DICA Um detalhe específico da informação, um breve conselho, um alerta, uma informação privilegiada sobre o conteúdo trabalhado. EXEMPLIFICANDO Informação que retrata de forma objetiva determinado assunto. EXPLICANDO Explicação, elucidação sobre uma palavra ou expressão específica da área de conhecimento trabalhada. SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 3 29/04/20 16:16 Unidade 1 - Energia, suas fontes e aspectos econômicos Objetivos da unidade ........................................................................................................... 12 Energia e sociedade ............................................................................................................ 13 Energia, sociedade e história ........................................................................................ 14 A energia no Brasil .......................................................................................................... 15 O petróleo no Brasil ........................................................................................................ 17 A energia elétrica no Brasil ........................................................................................... 18 Fontes de energia convencionais e não convencionais ............................................. 20 Os combustíveis fósseis ................................................................................................. 21 O petróleo ........................................................................................................................ 22 Gás natural ....................................................................................................................... 23 Carvão ............................................................................................................................... 24 Carvão mineral no Brasil ............................................................................................... 26 Energia hidráulica ........................................................................................................... 27 Energia eólica .................................................................................................................. 30 Energia solar .................................................................................................................... 32 Biomassa .......................................................................................................................... 35 Aspectos econômicos ......................................................................................................... 37 Políticas e investimentos no setor energético ........................................................... 38 Sintetizando ........................................................................................................................... 42 Referências bibliográficas ................................................................................................. 43 Sumário SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 4 29/04/20 16:16 Sumário Unidade 2 - Desenvolvendo o diagnóstico energético e conhecendo tecnologias de racionalização de energia Objetivos da unidade ........................................................................................................... 47 Eficiência energética .......................................................................................................... 48 Importância da eficiência energética e suas políticas ............................................. 48 Consumo e oferta de energia no Brasil ....................................................................... 51 Intensidade energética .................................................................................................. 53 Eficiência energética global brasileira ........................................................................ 55 Diagnósticos energéticos ................................................................................................... 58 Desenvolvendo o diagnóstico energético ................................................................... 60 Visita às instalações ....................................................................................................... 60 Levantamento de dados ................................................................................................. 60 Vistoria dos ambientes ................................................................................................... 63 Análise dos dados ........................................................................................................... 64 Viabilidade econômica ................................................................................................... 66 Tecnologias de racionalização de energia elétrica ...................................................... 66 A dinâmica inovadora no setor elétrico ...................................................................... 67 Cenário internacional ..................................................................................................... 69 Cenário no Brasil ............................................................................................................. 71 Sintetizando ........................................................................................................................... 73 Referências bibliográficas................................................................................................. 74 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 5 29/04/20 16:16 Sumário Unidade 3 - Eficiência energética no setor industrial e de transportes Objetivos da unidade ........................................................................................................... 77 Eficiência energética no setor industrial ........................................................................ 78 Parque industrial brasileiro atual e seu consumo energético ................................. 81 Política vigente ................................................................................................................ 84 Melhores experiências internacionais ........................................................................ 86 Cenário do Brasil ............................................................................................................. 90 Eficiência energética para o setor de transportes ........................................................ 91 O setor de transportes no Brasil e o contexto global ................................................ 92 Tecnologias de motorização .......................................................................................... 96 Veículos elétricos ............................................................................................................ 98 Sintetizando ......................................................................................................................... 103 Referências bibliográficas ............................................................................................... 104 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 6 29/04/20 16:16 Sumário Unidade 4 - Eficiência energética, demandas e educação Objetivos da unidade ......................................................................................................... 107 Eficiência energética na educação ................................................................................ 108 Escolas verdes ............................................................................................................... 114 A educação e a eficiência energética ....................................................................... 116 Eficiência energética no setor público .......................................................................... 116 O projeto 3E .................................................................................................................... 118 Projeto Retrofit ............................................................................................................... 119 Benchmarking de edifícios públicos .......................................................................... 120 Melhorando o desempenho ......................................................................................... 122 Eficiência energética no saneamento ........................................................................... 124 Fontes de consumo em uma estação de tratamento .............................................. 125 Sintetizando ......................................................................................................................... 127 Referências bibliográficas ............................................................................................... 128 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 7 29/04/20 16:16 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 8 29/04/20 16:16 A relação entre o ser humano e a energia se estabeleceu deste os primór- dios da humanidade, sendo o domínio da energia um dos fatores que permi- tiu nos constituir como sociedade e revolucionar os meios de produção, de comunicação etc. Portanto, o domínio da energia alterou toda a estrutura da sociedade. O tema da energia e sua discussão, inevitavelmente, nos levam a in- vestigar suas fontes, sejam elas renováveis ou não. Nesse sentido, é preciso um profundo conhecimento dos recursos naturais que o País possui. No entanto, não basta um país ser rico em recursos energéticos se ele não faz uso efi ciente nos diversos setores da sociedade, seja industrial, de transporte, educação, sa- neamento, entre outros. É nesse contexto de discussões das fontes energéticas e seu uso efi caz que pretendemos discutir a forma racional do uso da energia. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 9 Apresentação SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 9 29/04/20 16:16 Aos que estão ao meu lado, minha gratidão. Aos leitores, a recomendação de Guimarães Rosa de que o escuro só se faz claro de pouquinho... O professor Fábio Santiago é gradua- do em Matemática Aplicada e Computa- ção Científi ca pela Universidade de São Paulo (2010), mestre em Engenharia Me- cânica (2012) e doutor (2017) pela Uni- versidade Estadual de Campinas. Além de sua sólida formação acadêmica, pos- sui experiência como docente em nível superior e é autor de diversas obras. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/9172880946351461 CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 10 O autor SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 10 29/04/20 16:16 ENERGIA, SUAS FONTES E ASPECTOS ECONÔMICOS 1 UNIDADE SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 11 29/04/20 16:18 Objetivos da unidade Tópicos de estudo Compreender o papel da energia em uma sociedade; Conhecer as principais fontes de energia do Brasil e do mundo; Compreender a necessidade das políticas de investimento em recursos energéticos a fim de superar o subdesenvolvimento. Energia e sociedade Energia, sociedade e história A energia no Brasil O petróleo no Brasil A energia elétrica no Brasil Fontes de energia convencio- nais e não convencionais Os combustíveis fósseis O petróleo Gás natural Carvão Carvão mineral no Brasil Energia hidráulica Energia eólica Energia solar Biomassa Aspectos econômicos Políticas e investimentos no setor energético CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 12 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 12 29/04/20 16:18 Energia e sociedade Desde os primórdios, a humanidade tem feito uso dos recursos naturais, a fi m de obter energia. Nesse senti- do, a relação entre o ser humano e o processamento da energia surge com o domínio do fogo pelo homem, evento fundamental para o desenvolvimento de inú- meras outras tecnologias, como, por exemplo, a metalurgia, a máquina a vapor e, posteriormente, as máquinas de combustão internas, entre tantas outras inovações tecnológicas. Um marco histórico na relação entre o ser humano e a energia ocorre com a Revolução Industrial. Nesse período, a introdução da má- quina a vapor de James Watt altera signifi cativamente a forma com que a produ- ção se organizava e, consequentemente, toda uma estrutura social. No entanto, nesse momento, a relação entre o homem e a energia ainda engatinhava, do pon- to de vista histórico. Segundo o Papa João Paulo II (1980), inicialmente o homem aprendeu a trabalhar com a energia térmica e, em um segundo momento, suas habili- dades se expandiram para o processamento e a transformação da energia mecânica em energia elétrica. Posteriormente, o conhecimento humano avançou sobre o controle do elétron e o domínio da eletricidade, provocan- do uma imensa revolução na capacidade de processamento, transmissão e armazenamento de informação, o que levou a humanidade a profundas transformações sociais. Nesse sentido, há uma estreita relação entre os diferentes estágios de de- senvolvimento de uma sociedade e o domínio das diferentes fontes de energia. Assim, este capítulo irá realizar uma contextualização histórica, explorando a relação entre energia e sociedade, e apresentando como se deram os prin- cipais avanços no domínio da energia e seus impactos na sociedade. Em um segundo momento, abordaremos o tema da energia no Brasil, discutindo as principais características da matriz energética brasileira e sua utilização. Por fi m, o encerramento da unidade é feito com um estudoreferente às relações entre energia e economia, ou seja, os aspectos econômicos da energia. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 13 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 13 29/04/20 16:18 Energia, sociedade e história Ao longo de toda a História, o ser humano sempre estabeleceu dife- rentes relações com a natureza, sendo uma das mais importantes a forma como ele produz, reproduz e distribui as diferentes formas de energia obti- das a partir dos recursos naturais. Segundo Raizer e Meirelles (2009), a re- lação entre o ser humano e as diferentes fontes de energia foi responsável por alterar a estrutura das sociedades, principalmente em decorrência das grandes revoluções industriais. Isso se deu devido ao impacto, não apenas tecnológico, provindo com o uso do carvão, do petróleo e da energia elétri- ca, que afetaram sensivelmente a organização social da produção e, conse- quentemente, a vida social. No entanto, a relação do ser humano com a energia vem de muito antes das grandes revoluções industriais. Segundo Carvalho (2008), o fogo foi uma das primeiras formas de energia que aprendemos a utilizar, com os primeiros vestí- gios históricos de sua utilização remontando a aproximadamente 1,9 milhão de anos atrás por hominídeos. À medida que os seres humanos iam descobrindo e aprendendo como utilizar as inúmeras fontes de energia, estas imprimiam diferentes rumos à sociedade humana. De fato, nós nos constituímos como sociedade a partir do desenvolvimento da agricultura irrigada de cereais, que ocorreu na Mesopotâmia, há aproxi- madamente seis mil anos. No entanto, ela só foi possível graças às fontes de energia cinética providas pelos rios, a tração animal e a energia proveniente da queima da lenha. Como observa Hémery, Debeir e Déleage (1991), é nesta época que o fogo passa a ser usado de maneira controlada. Dando um imenso salto histórico para o ano de 1698, nos deparamos com Thomas Savery, responsável por criar a primeira máquina a vapor, cuja fun- ção era bombear água das minas. No entanto, o artefato produzido por ele era tão problemático, que era incapaz de reproduziros resultados esperados. Coube a Robert Hook, no ano de 1712, o desenvolvimento de uma máquina a vapor capaz de operar de maneira efetiva. Nesse mesmo período James Watt aperfeiçoou a criação de Hook, que passou a ser empregada em locomotivas, fábricas e navios. Nesse sentido, a máquina de Watt foi um dos principais veto- res da Primeira Revolução Industrial. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 14 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 14 29/04/20 16:18 Se a Revolução Industrial ocorrida em 1760 teve como alicerce a máquina a vapor de Watt, cuja fonte de energia era o carvão, os próximos passos na Histó- ria seriam dados pela energia elétrica. Entre os anos de 1830 e 1840, ela passou a ser empregada nas comunicações, por meio do telégrafo, e na metalurgia, com processos de galvanoplastia. Posteriormente, no ano de 1878, coube a Thomas Edison inventar a lâmpada incandescente, e a Werner von Siemens a criação da primeira locomotiva elétrica. Dominadas as fontes de energia provenientes da eletricidade e do vapor, foi então a vez do petróleo entrar em cena, na virada do século XIX para o século XX, e se consolidar como a principal fonte de energia na indústria mo- derna. Embora o uso do carvão não tenha sido extinto da indústria, o petróleo se destacou por sua versatilidade, ao oferecer uma fonte de grande capacidade energética, além de ser o responsável pelo fornecimento de inúmeras maté- rias-primas para a indústria moderna. Já na transição do século XX para o século XXI, as preocupações não se limi- tavam apenas às capacidades energéticas das fontes, mas passou a se esten- der ao impacto ambiental que cada uma delas causava ao nosso meio ambien- te. Desse modo, as energias renováveis e as energias limpas passaram a ser os objetos de estudo e desenvolvimento dos dias atuais. A energia no Brasil O Brasil é um dos poucos países no mundo que possuem uma enorme quantidade de recursos naturais. Toda esta abundância de recursos cola- bora significativamente para que tenhamos uma rica matriz energética. No entanto, a compreensão de como o Brasil tem empregado suas fontes de energia passa pelas dinâmicas populacionais do país, pois essa conexão entre dinâmica populacional e matriz energética está presente na maioria dos países. Segundo Carvalho (2008), no ano de 1872 foi realizado no Brasil o primeiro Recenseamento Geral do Império (Tabela 1), sendo contabilizados 9,93 mi- lhões de habitantes. No ano de 1950, o recenseamento apontava 51,9 milhões de pessoas e, acompanhando a explosão demográfi ca mundial (Tabela 2) no ano de 2008, o País já contava com 187,2 milhões de pessoas. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 15 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 15 29/04/20 16:18 Ano 1872 1900 1920 1950 1960 1980 2000 2008 2019 População (milhões) 9,9 17,3 30,6 51,9 70,1 117,9 169,8 187,5 210 18721872 1900 9,9 1900 1920 17,3 1920 17,3 30,6 1950 30,6 51,9 1960 51,9 1960 1980 70,1 1980 117,9 2000 117,9 169,8 2008 169,8 2008 187,5 2019 187,5 210 TABELA 1. POPULAÇÃO BRASILEIRA ENTRE OS ANOS DE 1872 E 2019 Ano 1750 1850 1950 1970 1990 2008 2015 População (bilhões) 0,8 1,2 2,5 3,7 5,3 6,6 7,3 17501750 1850 0,8 1850 1950 1,2 1950 1,2 2,5 1970 2,5 1990 3,7 1990 2008 5,3 2008 6,6 2015 7,3 TABELA 2. POPULAÇÃO MUNDIAL ENTRE OS ANOS DE 1750 E 2019 Fonte: IBGE. Acesso em: 06 fev. 2020. (Adaptado). Fonte: ROSER; RITCHIE; ORTIZ-OSPINA, 2019. (Adaptado). A compreensão desse fenômeno de crescimento populacional é importan- te, pois quanto maior a população, maiores são as demandas por energia, o que infl uencia na matriz energética de países e do mundo. Considerando o cenário brasileiro, tem-se que a principal fonte de energia primária que o país possuía era a lenha, que correspondia a aproximadamente 75% de todo o con- sumo energético do país. Contudo, o cenário descrito passa por alterações após a Segunda Guerra Mundial. A partir desse momento, o Brasil começa a passar por um processo de urbanização e industrialização, que traz consigo um aumento signifi cativo da demanda por energia, fazendo com que o País adote uma matriz energética baseada na eletricidade e no petróleo. Apesar desse período pós-Segunda Guerra, em que a matriz energética brasileira se baseia predominantemente em petróleo e eletricidade, inúmeros estudos sobre a utilização do álcool como combustível já vinham sendo rea- lizados. Segundo Carvalho (2008) já no ano de 1922, a Escola Politécnica reali- zava diversas experiências com álcool em motores de Ciclo Otto e, na década seguinte, no ano de 1933, era criado o Instituto do Açúcar e do Álcool, que tinha como missão regular e equalizar o mercado do açúcar, ou exigir que parte da cana processada pela indústria fosse destinada à fabricação de álcool anidro. Até o ano de 1973, o álcool permaneceria como um subproduto da in- dústria canavieira, no entanto, com a crise do petróleo iniciada naquele ano, CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 16 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 16 29/04/20 16:18 iniciam-se inúmeros estudos com o objetivo de viabilizar o álcool como um combustível complementar à gasolina. Isso perdurou até 1975, quando é instituído o Plano Nacional do Álcool e o Programa Nacional do Álcool, cujo objetivo era promover a substituição, em grande escala, dos combustíveis derivados do petróleo por álcool. O Programa Nacional do Álcool sobreviveu até meados da década de 1990, com forte apoio fi nanceiro do governo. Após esse período, ele começou a decli- nar de maneira acentuada, pois a iniciativa privada contribuiu pouco ou qua- se nada para a criação de um modelo econômico viável, ligado às atividades de produção, transporte e produção do etanol (CARVALHO, 2008). Em vez disso, o setor optou por fi nanciar a rolagem da dívida pública a elevados juros,sem cor- rer os riscos inerentes aos investimentos ligados ao setor produtivo, industrial ou agrícola, como toda e qualquer atividade empresarial. O petróleo no Brasil No ano de 1938, foi criado o Conselho Nacional do Petróleo (CNP). Com a criação desse órgão, foram instituídas as atividades de exploração de petróleo no Brasil e todas as atividades decorrentes desta, tais como lavra de jazidas, atividades de refi no, transporte, entre outras. Além disso, também se estabele- ceu que as jazidas, mesmo aquelas ainda não localizadas, passariam a integrar o patrimônio da União. No entanto, a indústria petrolífera nacional ganharia corpo e forma no ano de 1953, com a criação da Petrobras. A criação da Petrobras, no governo de Getúlio Vargas, trouxe consigo o mo- nopólio da união sobre as atividades de pesquisa, lavra, refi no, transporte e distribuição de petróleo e seus derivados. Segundo Carvalho (2008), antes da criação da Petrobras, o Brasil dependia, de forma direta ou indireta, de trata- dos com corporações como a Shell, a Texaco, a Esso, entre outras, que atuavam principalmente no ramo de distribuição de derivados. Os investimentos na Petrobras permitiram à empresa o desenvolvimento de inúmeras pesquisas, destacando-se a tecnologia desenvolvida que permitiu a exploração de petróleo em águas profundas, abaixo da camada do pré-sal, fazendo com que o Brasil se tornasse autossufi ciente na produção de petróleo, no ano de 2006. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 17 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 17 29/04/20 16:18 ASSISTA O vídeo “10 anos de pré-sal | História e desenvolvimento de tecnologias”, do canal da Petrobras, no YouTube, conta um pouco da história e das tecnologias desenvolvidas para a extração de petróleo abaixo da camada do pré-sal. ASSISTA O vídeo “Série especial Energias: biomassa”, do canal TVBrasil, no YouTube, mostra a importância da biomassa na matriz energética brasileira. Atualmente, esta fonte de energia se consolida na terceira posição entre as formas de produção de energia no País, representando 9% da matriz energética brasileira. A energia elétrica no Brasil O setor elétrico brasileiro, até meados dos anos 1950, era controlado por estrangeiros, com uma capacidade instalada de apenas 1.882 MW. Contudo, os grupos que controlavam o setor elétrico não tinham interesse em ex- pandir a produção e a distribuição, o que acabava por inviabilizar qualquer tipo de processo de industriali- zação do país. Segundo Jannuzzi (2007), logo após o período da Segunda Guerra Mundial, a produção de eletricidade já não era capaz de acompanhar a demanda, o que acabou l e - vando o sistema elétrico a entrar em crise, com constantes racionamentos, aumentando a participação da autoprodução. Devido à precariedade do sistema elétrico brasileiro, a partir dos anos 1950, o empresariado nacional industrial começa a pressionar o governo para que assumisse o controle do sistema elétrico e aumentasse a geração de distribuição (CARVALHO, 2008). Em decorrência das pressões dos setores empresarias, o governo passa então a investir no setor de energia elétrica, por meio da criação de inúme- ras empresas. A criação das estatais no setor elétrico, bem como os órgãos de controle e fiscalização, está muito bem ilustrada por Jannuzzi (2007), em sua linha do tempo (Diagrama 1). CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 18 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 18 29/04/20 16:18 DIAGRAMA 1. ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL DE 1939 A 2001 1939 1945 1950 1953 1954 1955 1956 1957 Criação do CNAEE, órgão de política setorial. Criação da CHESF, para o aproveitamento hidráulico da cachoeira de Paulo Afonso. Plano de Eletrificação de Minas Gerais, que originou a CEMIG. Criação da Empresa Fluminense de Energia Elétrica (EFE). Criação da CEA e da CEMAT.Plano de Eletrificação de São Paulo, Usinas Uselpa. COPEL, ESCELSA e Usinas Passo do Inferno, Canastra e Candiota (RS). Criação da CELESC e CELG. Criação da Central Elétrica de Furnas, responsável pela construção da Usina Hidrelétrica de Furnas. 1957 1958 1960 1961 1964 19651962 a 1986 Decreto nº 41.019/1957, o Regulamento dos Serviços de Energia Elétrica. Criação do Ministério de Minas e Energia (MME). Criação da ELETROBRÁS. Organização da ELETROBRÁS. Criação da CEMAR. Criação da CHEVAP, com o objetivo de construir a Usina Hidrelétrica Funil. Criação da COELBA, ENERGIPE, CEAL. Criação do DNAEE. Criação da CEPISA, CELPA, COSERN, CEAM, SAELPA, CESP, CEB, CELPE, CERON, CER, ELETROACRE, COELCE, ENERSUL e CELTINS. 1968 a 1972 1996 1978 1979 20011970 a 1980 Criação de FURNAS, ELETROSUL, ELETRONORTE. Portarias DNAEE nº 046 e 047/1978. Criação da ANEEL. Aquisição da LIGHT, em São Paulo e no Rio de Janeiro, pelo Governo Federal. Construção das Usinas Hidrelétricas de Tucuruí e Itaipu. Resolução ANEEL nº 505/2001. Fonte: JANNUZZI, 2007, p. 25. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 19 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 19 29/04/20 16:18 Um marco importante no setor elétrico nacional foi a assinatura, no dia 26 de abril de 1976, do Tratado de Itaipu, entre Brasil e Paraguai, cujo objetivo era realizar o aproveitamento hidráulico do rio Paraná. Já no ano seguinte, foi instituída a empresa Itaipu Binacional, responsável por trazer as primeiras má- quinas ao canteiro de obras. A construção de Itaipu levou aproximadamente 10 anos para ser concluída, empregando uma força de trabalho de aproxima- damente 40 mil trabalhadores. Segundo o IPEA (2010), na construção da usina foram utilizadas mais de 50 milhões de toneladas de terra e rocha, com o obje- tivo de desviar o curso do rio Paraná. Além disso , a quantidade de ferro e aço utilizada na construção equivale a 380 Torres Eiff el, enquanto a quantidade de concreto é sufi ciente para construir 210 estádios do Maracanã. Os primeiros testes em Itaipu foram realizados no ano de 1983, mas sua inauguração ocorreu apenas no ano seguinte, em 1984, ao colocar em opera- ção uma unidade geradora. Embora, em seu projeto original, a usina deves- se contar com um total de 20 unidades geradoras, a inaugura- ção das duas últimas turbinas foi feita apenas 33 anos depois de a usina iniciar seu funcionamento, ou seja, no ano de 2007. De qualquer modo, a eletricidade permitiu ao Bra- sil se industrializar, apesar de atualmente sofrer um forte processo de desindustrialização. Apesar de todas as duali- dades, contudo, a eletricidade proporcionou notáveis avanços sociais e econômicos ao país. Fontes de energia convencionais e não convencionais O desenvolvimento da humanidade, ao longo de toda sua evolução, está intrinsecamente relacionado à capacidade que o ser humano tem de fazer uso das diferentes fontes energéticas de que o planeta dispõe, geralmente em seu benefício. Desde os primórdios, o ser humano emprega diferentes fontes de energia a fi m de mudar sua condição de existência, seja empregando o fogo para cozinhar os alimentos, seja empregando as células fotovoltaicas e os aero- geradores na geração de energia elétrica. Sem dúvidas, o aproveitamento das diferentes fontes de energia permitiu ao ser humano ter uma melhor qualidade de vida e longevidade, o que, con- CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 20 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 20 29/04/20 16:18 sequentemente, gerou um adensamento populacional. Com uma população cada vez maior, a demanda de energia também se torna maior, desencadeando a procura por outras fontes de energia e um melhor aproveitamento das já existentes. A demanda por quantidades cada vez maiores de recursos ener- géticos tem causado impactos ambientais consideráveis, desper- tando diversas questões em relação à preservação do meio ambiente e o uso mais racional das fontes energéticas. Nesse sentido, inúmeros estudos têm sidos realizados a fi m de promover o desenvolvimento tecnológico sustentável por meio de processos produtivos mais efi cientes e o emprego cada vez maiordas fontes de energia verde. No entanto, mundialmente, a fonte empregada em maior escala para a produção de energia elétrica é proveniente dos combustí- veis fósseis não renováveis, como o petróleo, o carvão e o gás natural. A dependência em relação a esse tipo de energia tem levado a inúmeras preocupações, entre elas a emissão dos gases de efeito estufa, o material resultante da sua combustão, além do seu esgotamento. Devido à crescente preocupação com as questões ambientais, nos dias atuais, inúmeros estudos têm sido feitos sobre o tema de energias renováveis, ou seja, aquelas que são capazes de se regenerar. Portanto, em muitos casos, elas são consideradas inesgotáveis, além de serem de baixo impacto ambiental. Os combustíveis fósseis As fontes de energias fósseis, tais como carvão, petróleo e gás natural, tive- ram seu processo de formação iniciado há aproximadamente 300 milhões de anos, sendo resultado da decomposição de matéria orgânica viva ou morta, submetida a elevada pressão, temperatura e ação de inúmeros microrganis- mos, principalmente microalgas da família Botryococcus. Como observa Carvalho (2008), os combustíveis fósseis consolidam energia so- lar acumulada por meio da fotossíntese em vegetais e determinados organismos que deles se nutrem ao longo de milhões de anos. Devido a este lento processo de formação, esses combustíveis são considerados fontes não renováveis de energia. Segundo Chu e Goldemberg (2010), os combustíveis fósseis são res- ponsáveis pelo suprimento de aproximadamente 80% das necessidades CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 21 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 21 29/04/20 16:18 mundiais de energia primária, sendo, assim, responsáveis por impulsionar indústrias de todo o mundo, ao fazer parte de praticamente todos os as- pectos da vida produtiva. O petróleo O petróleo é um dos mais importantes combustíveis fósseis para a civilização humana, tendo sido o movedor da Segunda Revolução Indus- trial(PIVA, 2010). De lá para cá, sua gama de aplicações se ampliou signi- ficativamente, pois a partir de meados do século XIX sua transformação química permitiu a obtenção de inúmeros subprodutos, fazendo com que hoje ele não esteja relacionado apenas a um único ciclo produtivo. Segundo Carvalho (2008), o termo petróleo designa uma enorme va- riedade de compostos orgânicos, de diferentes massas moleculares. São compostos predominantemente por hidrocarbonetos, podendo variar de 50% em compostos como o betume, e chegando a 95% em compostos mais leves. A rigor, o petróleo pode ser dividido em três famílias de hidrocarbo- netos, sendo elas: • Os alcanos são hidrocarbonetos alifáticos saturados, cuja fórmula ge- ral é dada por Cn H2n+2, podendo ter cadeia linear ramificada ou não. Devido ao fato deste hidrocarboneto poder ser composto por inúmeros átomos de carbono, ele pode ser encontrado nos três estados físicos: • quando a molécula contêm de um a quatro átomos de carbono, em tem- peratura ambiente, o hidrocarboneto se encontra no estado gasoso. • moléculas que contêm de cinco a 15 átomos de carbono em sua composi- ção e estão em temperatura ambiente, permanecem em estado líquido. • por fi m, moléculas com mais de 15 átomos de carbono em sua composi- ção, quando em temperatura ambiente, se encontram em estado sólido. • Uma outra família derivada do petróleo são os hidrocarbonetos não sa- turados de cadeia fechada, sendo o representante mais simples desta fa- mília o benzeno, cuja fórmula molecular é dada por C6 H6. • Por fi m, porém não menos importante, tem-se a família dos betumes, asfal- tos e graxas cuja principal característica é possuir elevada massa molecular, além de serem compostos ricos em nitrogênio, oxigênio, enxofre entre outros. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 22 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 22 29/04/20 16:18 Gás natural O gás natural é formado a partir de um processo semelhante ao do petró- leo. Quando ele se encontra nos reservatórios, sob elevada pressão, o gás está naturalmente dissolvido ao petróleo ou a ele associado. Basicamente, o gás natural apresenta em sua composição: metano em uma proporção de 75 a 90%; 5 a 15% de propano; menos de 5% de etano; e menos de 5% de butano. Devido à sua composição química, o gás natural oferece uma excelente capacidade energética. Além disso, ele é considerado um produto comercial limpo, pois apresenta baixo índice de compostos sulfurosos, além dos gases resultantes de sua combustão serem uma ótima fonte de reaproveitamento energético (RIBEIRO et al., 2007). A descoberta do gás natural se deu no ano de 1659, na Europa, mas ele não despertou grande interesse, nesse primeiro momento. O uso do gás natural como fonte de energia se deu, em maior escala, apenas no fi nal do século XIX, em decor- rência da invenção do queimador de Bunsen, no ano de 1885. Já no ano de 1890, surgem os primeiros gasodutos à prova de vazamento, o que permitiu que o gás natural fosse transportado por distâncias de aproximadamente 160 km. No Brasil, o emprego do gás natural como fonte de energia se iniciou de forma modesta, no ano de 1940, em decorrência das descobertas das reservas de óleo e gás na Bahia. Nesse momento, o gás natural atendia principalmente às indústrias localizadas no Recôncavo Baiano. Em um momento posterior, a produção das bacias do Recôncavo Baiano, de Sergipe e de Alagoas passaram a atender às demandas de fabricação principalmente de insumos e combustíveis para a refi naria de Landulfo Alves e o Polo Petroquímico de Camaçari. O marco histórico do gás natural no Brasil ocorreu durante a década de 1980, com a exploração da Bacia de Campos, no estado do Rio de Janeiro. Segundo Ribeiro et al. (2007), a exploração dessa bacia proporcionou um au- mento de aproximadamente 2,7% da participação do gás natural na matriz energética nacional. Posteriormente, o término da construção do gasoduto Brasil-Bolívia, com capacidade para transportar 30 milhões de metros cúbi- cos de gás diariamente, viabilizou a instalação de 56 novas centrais termelé- tricas entre os anos de 2000 e 2003, proporcionando um acréscimo de 20 mil MW na produção de energia elétrica. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 23 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 23 29/04/20 16:18 No ano de 2005, o gás natural representou 21% da energia consumida no mundo, sendo que a maior parte desse percentual foi destinado às termelétri- cas de países desenvolvidos, para geração de energia elétrica (CHU; GOLDEM- BERG, 2010). Além disso, o gás natural consiste em uma importante matéria- -prima de produtos petroquímicos, em especial de fertilizantes nitrogenados, dos quais 80% tem sua origem no gás natural, materiais plásticos, produtos farmacêuticos, entre outros. Carvão O carvão mineral, de origem fóssil, foi a fonte de energia que viabilizou a Primeira Revolução Industrial, que se iniciou na Inglaterra durante o século XVIII, ao ser amplamente empregado na geração de vapor para mover má- quinas. Ao fi nal do século XIX, o vapor obtido pela queima do carvão passou a ser empregado na produção de energia elétrica, no entanto, com o decorrer do tempo, esta fonte de energia começou a perder espaço na matriz energé- tica mundial, com o advento do petróleo, do gás natural e da invenção dos motores de combustão interna (ANEEL, 2005). O carvão voltou a ser um dos protagonistas das fontes de energia do mundo durante a década de 1970, quando ocorreu a primeira crise do petróleo. A reto- mada do carvão, como uma das principais fontes de energia, se deu devido à sua oferta farta e pulverizada, além de seus preços como commodity registrarem os- cilações suaves ao longo de décadas. Segundo a International Energy Agency (IEA, 2019), o carvão continua sendo a fonte de energia mais empregada para a produ- ção de energia elétrica do mundo, representando 41% da produção total. Além disso, como fonte de energia primária, ou seja, quandose considera outros usos além da geração de energia elétrica, ele representa 26% da demanda mundial. A principal desvantagem do uso do carvão fóssil, de acordo com a ANEEL (2005), se dá em relação ao impacto socioambiental que ele causa, ao longo do seu processo de produção e consumo, pois sua extração provoca a de- gradação da área minerada e sua combustão é responsável por emissões de CO2. No entanto, o desenvolvimento de tecnologias conhecidas como clean coal technologies, ou “tecnologias de carvão limpo”, têm como fi nalidade a minimização dos efeitos associados à queima do carvão. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 24 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 24 29/04/20 16:18 Com reservas que totalizam 847,5 bilhões de toneladas, o carvão é o combus- tível fóssil de maior disponibilidade no mundo. Considerando os níveis de produ- ção atual, ele seria capaz de atender às demandas energéticas por aproximada- mente 130 anos. Uma das vantagens do carvão fóssil, em relação ao petróleo, se dá pelo fato de suas reservas estarem espalhadas por todo o planeta, com uma maior ênfase no Hemisfério Norte, onde os Estados Unidos contam com 28,6% das reservas mundiais, a Rússia tem à sua disposição 18,5% e a China, 13,5%. Segundo a ANEEL (2005), atualmente a China se coloca como o maior produtor e maior consumidor de carvão do mundo. Esta característica se deve ao fato de o país ter apresentado, ao longo dos últimos anos, um acentuado desenvolvimento econômico. A Tabela 3 e a Tabela 4 mostram, respectivamente, o ranking dos maio- res produtores e dos maiores consumidores de carvão mineral do mundo. Como é possível observar, a China lidera os dois rankings, produzindo aproximadamente 1.289 milhões de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep), no ano de 2007, e sen- do responsável pelo consumo de 1.311,4 Mtep. Em seguida vem os Estados Unidos, responsáveis pela produção de 587,2 Mtep e consumo de 573,7 Mtep. Posição País Mtep % 1º China 1289,6 41,1 2º Estados Unidos 587,2 18,7 3 Austrália 215,4 6,9 4º Índia 181,0 5,8 5º África do Sul 151,8 4,8 6º Rússia 148,2 4,7 7º Indonésia 107,5 3,4 8º Polônia 62,3 2,0 9º Alemanha 51,5 1,6 10º Cazaquistão 48,3 1,5 26º Brasil 2,2 0,1 1º 2º China Estados Unidos 4º China Estados UnidosEstados Unidos 5º Estados Unidos Austrália 6º Estados Unidos AustráliaAustrália Índia África do Sul 7º 1289,6 Índia África do Sul 8º 1289,6 587,2 África do Sul 587,2 África do Sul Rússia 9º 215,4 Rússia Indonésia 10º 215,4 Indonésia 41,1 181,0 Indonésia Polônia 26º 18,7 181,0 151,8 Polônia Alemanha 18,7 151,8 Alemanha Cazaquistão 6,9 148,2 Alemanha Cazaquistão 5,8 148,2 107,5 Cazaquistão 5,8 107,5 Cazaquistão Brasil 4,8 62,3 Brasil 4,7 51,5 4,7 51,5 3,4 48,3 2,2 2,0 2,2 1,6 1,5 0,1 TABELA 3. MAIORES PRODUTORES DE CARVÃO MINERAL DO MUNDO Fonte: ANEEL, 2005, p.35. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 25 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 25 29/04/20 16:18 Posição País Mtep % 1º China 1311,4 41,3 2º Estados Unidos 573,7 18,1 3 Índia 208,0 6,5 4º Japão 125,3 3,9 5º África do Sul 97,7 3,1 6º Rússia 94,5 3,0 7º Alemanha 86,0 2,7 8º Coreia do Sul 59,7 1,9 9º Polônia 57,1 1,8 10º Austrália 53,1 1,7 21º Brasil 13,6 0,4 1º 2º 3 China Estados Unidos 4º China Estados Unidos 5º Estados UnidosEstados Unidos Índia 6º Estados Unidos Índia Japão 7º 1311,4 Japão África do Sul 1311,4 Japão África do Sul 8º 1311,4 573,7 África do Sul Rússia 9º 573,7 África do Sul Rússia Alemanha 208,0 Rússia Alemanha Coreia do Sul 10º 41,3 208,0 125,3 Alemanha Coreia do Sul 21º 41,3 125,3 Alemanha Coreia do Sul 21º 18,1 97,7 Coreia do Sul Polônia 94,5 Coreia do Sul Polônia Austrália 6,5 94,5 Austrália 3,9 86,0 Austrália Brasil 86,0 59,7 Brasil 3,1 59,7 3,0 57,1 53,1 2,7 53,1 1,9 13,613,6 1,8 1,71,7 0,4 TABELA 4. MAIORES CONSUMIDORES DE CARVÃO MINERAL DO MUNDO Fonte: ANEEL, 2005, p.135 Devido às suas características de extração e difícil transporte, além de cons- tituir fator estratégico de segurança nacional, pois para muitos países ele con- siste na principal fonte geradora de energia, sua comercialização internacional é pequena quando comparada aos potenciais de suas reservas e a produção. Essencialmente, são cinco os países que dominam o mercado mundial de car- vão fóssil: Austrália, Rússia, Indonésia, África do Sul e Colômbia sendo as maio- res transações entre os países asiáticos. Assim, a maior parte deste recurso navega pelo Oceano Pacífi co. Carvão mineral no Brasil As reservas brasileiras são compostas pelo carvão dos tipos linhito e sub- -betuminoso, com as maiores jazidas situando-se nos estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina, e as menores no Paraná e em São Paulo. As reservas brasileiras ocupam o décimo lugar no ranking mundial, mas totalizam 7 bilhões de toneladas, correspondendo a menos de 1% das reservas totais. A Associa- CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 26 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 26 29/04/20 16:18 ção Brasileira do Carvão Mineral (ABCM) calcula que as reservas conhecidas poderiam, hoje, gerar 17 mil megawatts (MW) Do volume de reservas, o Rio Grande do Sul responde por 89,25%; Santa Catarina, 10,41%; Paraná, 0,32% e São Paulo, 0,02%. Somente a Jazida de Can- diota (RS) possui 38% de todo o carvão nacional. Mas o minério é pobre, do ponto de vista energético, e não admite beneficiamento nem transporte, em função do elevado teor de impurezas (Tabela 5). Isso faz com que sua utilização seja feita sem beneficiamento e na boca da mina. Categoria Teor de carbono Característica e utilização Lignitos 25% a 35% São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas termelétricas. Sub-betuminosos 36% a 45% Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder calorífi co médio de 3.600 kcal/kg. Betuminosos (Hulhas) 46% a 85% Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os mais empregados nas termelétricas. Antracitos 86% a 97% Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados na indústria siderúrgica. LignitosLignitosLignitos Sub-betuminososSub-betuminososSub-betuminososSub-betuminosos 25% a 35% Sub-betuminosos Betuminosos 25% a 35% Sub-betuminosos Betuminosos (Hulhas) 25% a 35% Betuminosos (Hulhas) 25% a 35% 36% a 45% Betuminosos (Hulhas) Antracitos 36% a 45% Antracitos 36% a 45% Antracitos São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas 36% a 45% Antracitos São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas 46% a 85% São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas Encontrados em abundância no território brasile- 46% a 85% São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder 46% a 85% São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder 86% a 97% São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder 86% a 97% São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas termelétricas.Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder calorífi co médio de 3.600 kcal/kg. Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os 86% a 97% São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas termelétricas. Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder calorífi co médio de 3.600 kcal/kg. Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas termelétricas. Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder calorífi co médio de 3.600 kcal/kg. Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os São geralmente encontrados mais à superfície terrestre, sendo usados principalmente em usinas termelétricas. Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder calorífi co médio de 3.600 kcal/kg. Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os mais empregados nas termelétricas. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados terrestre, sendo usados principalmente em usinas Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder calorífi co médio de 3.600 kcal/kg. Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os mais empregados nas termelétricas. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder calorífi co médio de 3.600 kcal/kg. Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os mais empregados nas termelétricas. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados Encontrados em abundância no território brasile- iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder calorífi co médio de 3.600 kcal/kg. Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os mais empregados nas termelétricas. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados iro, correspondem, juntamente com os lignitos, às maiores reservas de carvão do Brasil, tendo poder calorífi co médio de 3.600 kcal/kg. Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os mais empregados nas termelétricas. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados calorífi co médio de 3.600 kcal/kg. Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os mais empregados nas termelétricas. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados na indústria siderúrgica. Possuem elevado poder calorífi co, chegando a 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os mais empregados nas termelétricas. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados na indústria siderúrgica. 7.800 kcal/kg. Historicamente, fi zeram parte da Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os mais empregados nas termelétricas. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados na indústria siderúrgica. Primeira Revolução Industrial e, atualmente, são os mais empregados nas termelétricas. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados na indústria siderúrgica. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados na indústria siderúrgica. Possuem elevada dureza e poder calorífi co similar aos betuminosos, sendo amplamente empregados na indústria siderúrgica.na indústria siderúrgica. TABELA 5. CLASSIFICAÇÃO DO CARVÃO EM FUNÇÃO DO TEOR DE CARBONO Fonte: CARVALHO, 2008, p.31. Energia hidráulica O recurso natural mais abundante no planeta Terra é a água, recobrindo cerca de dois terços do planeta na forma de oceanos, rios, lagos e calotas po- lares. Estima-se que o volume total deste recurso natural atinja os 1,36 bilhões de quilômetros cúbicos. Além de sua abundância, a água é uma fonte de ener- gia renovável, pois a energia solar, aliada à força da gravidade, faz com que a água se transforme em vapor e, posteriormente, se condense em nuvens, retornando à superfície terrestre na forma de chuva. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 27 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 27 29/04/20 16:18 O emprego das águas na obtenção de energia não contribui para o aqueci- mento ambiental, uma das principais preocupações dos dias de hoje. Desde a Antiguidade, a energia hidráulica é empregada para gerar energia mecânica, como, por exemplo, na moagem de grãos. No entanto, foi no século XX que a energia hidráulica passou a ser empregada como matéria-prima na geração de energia elétrica. CONTEXTUALIZANDO A construção da primeira hidrelétrica ocorreu ao final do século XIX, junto às Cataratas do Niágara. Até então, a energia hidráulica disponível naquela região era empregada majoritariamente na geração de energia mecânica. No Brasil, a construção da primeira hidrelétrica se deu durante o reinado de D. Pedro II, no município de Diamantina, empregando as águas do Ribeirão do Inferno, afluente do rio Jequitinhonha. Esta usina tinha capacidade de 0,5 MW de potência e contava com uma linha de transmissão de dois quilômetros. Segundo a ANEEL (2005), a potência instalada das hidrelétricas aumentou sig- nificativamente ao longo dos últimos 100 anos, principalmente devido às novas tecnologias, que permitem a obtenção de uma maior eficiência e confiabilidade do sistema. Como exemplo deste salto tecnológico pelo qual as hidrelétricas passaram ao longo deste período histórico, tem-se a Hidrelétrica de Itaipu e de Três Gargantas. A primeira delas foi construída por uma parceria entre Brasil e Paraguai, e conta com uma potência instalada de 14 mil MW, enquanto a segun- da é um projeto chinês, cuja potência instalada é de 18,2 mil MW. A instalação de uma usina hidrelétrica exige que um país tenha acesso à sua principal matéria-prima, a água, um importante recurso natural que, como todo recurso capaz de se transformar em fonte de energia, passa a ter importância estratégica, reduzindo a dependência externa e aumentando a segurança quan- to ao abastecimento e o desenvolvimento social. No caso dos recursos hídricos, somados a todas as características apresentadas, tem-se o fato de a hidroeletri- cidade ser classificada como sendo uma energia limpa e possuir um baixo custo de suprimento, aoser comparada ao carvão, petróleo ou gás natural. Segundo o estudo da Statistical Review of World Energy, os maiores consu- midores de energia hidrelétrica do planeta, no ano de 2007, foram os países que compõem a Organização para Cooperação Econômica e Desenvolvimento CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 28 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 28 29/04/20 16:18 (OCED), que conta com as economias mais desenvolvidas do mundo, respon- sáveis por consumirem 1,306 mil TWh, o que representa 41,7% do consumo mundial de energia elétrica (ANEEL, 2005). A Tabela 6 reúne os dez maiores consumidores de hidroeletricidade do mundo, no ano de 2007. Como pode ser observado, a China encabeça a lis- ta, consumindo cerca de 482,9 TWh, seguida pelo Brasil, com um consumo de 371,5 TWh, e o Canadá, com 368,2 TWh. De acordo com um estudo realizado pela International Energy Agency (IEA), os dez países com maior dependência da hidreletricidade (Tabela 7) fi guram com pequenas variações em relação à posi- ção no ranking dos maiores consumidores. Posição País Consumo Participação 1º China 482,9 15,4% 2º Brasil 371,5 11,9% 3 Canadá 368,2 11,7% 4º Estados Uni-dos 250,8 8,0% 5º Rússia 179,0 5,7% 6º Noruega 135,3 4,3% 7º Índia 122,4 3,9% 8º Venezuela 83,9 2,7% 9º Japão 83,6 2,7% 10º Suécia 66,2 2,1% 1º China Brasil 4º 482,9 Canadá 482,9 Canadá Estados Uni- 5º 371,5 Estados Uni- dos 15,4% Estados Uni- dos 15,4% 368,2 Rússia 7º 11,9% 250,8 Noruega 11,9% 250,8 Noruega 8º 11,7% 179,0 Índia 179,0 Índia Venezuela 9º 8,0% 135,3 Venezuela 10º Venezuela 5,7% 122,4 Japão 4,3% 83,9 Suécia 4,3% 83,9 Suécia 3,9% 83,6 2,7% 66,2 2,7%2,7% 2,1% TABELA 6. MAIORES CONSUMIDORES DE ENERGIA HIDRELÉTRICA NO ANO DE 2007, EM TWH Fonte: ANEEL, 2005, p.55. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 29 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 29 29/04/20 16:18 Posição País Participação 1º Noruega 98,5% 2º Brasil 83,2% 3 Venezuela 72,0% 4º Canadá 58,0% 5º Suécia 43,1% 6º Rússia 17,6% 7º Índia 15,3% 8º China 15,2% 9º Japão 8,7% 10º Estados Unidos 7,4% Outros países 14,3 Mundo 16,4 1º 2º 4º 5º 6º Noruega 7º NoruegaNoruega Brasil 8º Brasil Venezuela 9º Venezuela Canadá 10º Venezuela Canadá 10º Canadá SuéciaSuécia Rússia 98,5% Rússia 98,5% 83,2% Índia 83,2% 72,0% Índia China 72,0% China 58,0% Japão Estados Unidos 58,0% 43,1% Japão Estados Unidos 43,1% Estados Unidos Outros países 17,6% Estados Unidos Outros países 17,6% 15,3% Outros países Mundo 15,3% Outros países Mundo 15,2%15,2% 8,7%8,7% 7,4% 14,314,3 16,4 TABELA 7. PARTICIPAÇÃO DA HIDRELÉTRICA NA PRODUÇÃO TOTAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Fonte: ANEEL, 2005, p.55. Atualmente, a China é o país que mais investe em energia hidrelétrica no mundo. Os números apontam que o país detém uma capacidade hidrelétrica instalada de 50 mil MW. Outros pontos do planeta também possuem amplas regiões com potencial de energia hidráulica. No grupo dos países com grande potencial de expansão do seu potencial hidrelétrico, encontra-se também a Ín- dia, que em 2004 possuía 10 mil MW de capacidade em construção, com outros 28 mil planejados para médio e longo prazo. Energia eólica A energia eólica é aquela obtida pelo aproveitamento da energia cinética dos ventos. Não há informações históricas precisas quanto à sua utilização, uma vez que, desde a Antiguidade, a energia eólica é a responsável por gerar a energia mecânica empregada no bombeamento de água, na moagem de grãos e na mo- vimentação dos barcos. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 30 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 30 29/04/20 16:18 A geração de energia elétrica por meio dos aerogeradores se dá pelo contato do vento com as pás do ca- ta-vento que, ao girarem, dão ori- gem à energia mecânica necessária para girar o rotor do aerogerador, gerando assim energia elétrica. Se- gundo a ANEEL (2005), o potencial de energia elétrica produzida se re- laciona diretamente com a densida- de do ar, a área coberta pela rotação das pás do aerogerador e a velocida- de dos ventos. A tecnologia dos aerogeradores tem evoluindo ao longo dos anos. Por exemplo, no ano de 1985, eram comuns as turbinas terem 20 metros de diâmetro, fazendo com que disponibilizassem uma potência média de 50 kW, enquanto que atualmente é comum encontrar aerogeradores cujo diâmetro ultrapassa os 100 metros, permitindo que cada um gere 5 mil kW de potência. Apesar de todo o avanço tecnológico que os aerogeradores têm experimentado ao longo dos anos, a geração de energia elétrica pela energia eólica tem como premissa condições naturais específicas, como a intensidade dos ventos e o regime no qual eles ocorrem. Atualmente, segundo a ANEEL (2005), não existem estudos precisos acerca do potencial eólico do planeta. Estimativas apontam para um po- tencial na casa dos 500 mil TWh (terawatts-hora) por ano. No entanto, de- vido a restrições socioambientais, apenas 10% deste total são tecnica- mente aproveitáveis, ou 50 mil TWh, o que equivale a mais de 250% da energia elétrica produzida no mundo no ano de 2007. Quando se considera o potencial eólico do Brasil (Figura 1), tem-se uma situação privilegiada, pois o regime de ventos presentes em território na- cional supera em duas vezes a média mundial e possui volatilidade de ape- nas 5%. Sendo assim, há uma imensa previsibilidade em relação à potên- cia de energia a ser produzida. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 31 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 31 29/04/20 16:19 Figura 1. Potencial eólico brasileiro. Fonte: ANEEL, 2005, p.81. No Brasil, as usinas eólicas podem operar como um sistema comple- mentar ao hidrelétrico, pois as maiores velocidades dos ventos são regis- tradas precisamente no período de estiagem, permitindo assim a esto- cagem de água. Além disso, de acordo com Amarante, Zack e Sá (2001), o potencial de geração eólica que o Brasil apresenta é de 143 mil MW, quan- tidade superior à potência total instalada no País de 105 mil MW, em dados referentes ao ano de 2008. Energia solar A energia solar consiste em uma das formas mais abundantes de energia que chegam ao planeta Terra. Estudos apontam que sua irradiação ao longo da superfície terrestre, no período de um ano, é sufi ciente para atender à demanda energética do planeta em milhares de vezes. Ao chegar no plane- ta Terra, a energia solar o faz na forma térmica e luminosa, no entanto, ela não atinge a superfície terrestre de maneira uniforme, dependendo assim de fatores como latitude, estação do ano, condições atmosféricas, umidade relativa do ar, entre outros. 12,8 GW 26,4 TWh/ano 3,1 GW 5,4 TWh/ano 75,0 GW 144,3 TWh/ano 29,7 GW 54,9 TWh/ano 22,8 GW 41,1 TWh/ano CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 32 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 32 29/04/20 16:20 Ao entrar na atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar se manifes- ta predominantemente na forma de luz visível, de raios infravermelhos e raios ultravioleta. A captura desta energia pode ser feita de modo a se obter energia térmica ou energia elétrica, sendo que o que diferencia a forma obtida é o tipo de aparelho utilizado. Segundo um estudo da Photovoltaic Power Systems Program- me, a participação da energia solar na matriz energética mundial é pequena. No entanto, ela vem sofrendo um aumento considerável nos últimos anos. Por exemplo, entre os anos de 1996 e 2006, o uso deste tipo de energia au- mentou 2.000%, alcançando os 7,8 mil MW, o que corresponde a um pouco mais da metade da capacidade instalada da hidrelétrica de Itaipu, que é de 14 mil MW. O Gráfico 1 exibe o crescimento da potência instalada de células fotovoltaicas no mundo, entre os anos de 1992 e 2007. Este aumento se deve principalmente a países como a Alemanha, em que a energia obtida por meio de células fotovol- taicas corresponde a 49,3% da demanda total de energia. GRÁFICO 1. POTÊNCIA INSTALADADE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS NO MUNDO, EM MW Fonte: IEA, 2019. Quando se considera a radiação solar como fonte de energia, o Brasil é um país privilegiado. Segundo Tiba et al. (2000), no Brasil a incidência de radiação solar varia entre 8 e 22 MJ (mega joules) por metro quadrado. Além disso, as menores variações ocorrem nos meses de maio e junho, quando são registradas variações entre 8 e 18 MJ/m². Além disso, aponta-se que a região Nordeste possui a incidência de radiação compatível com as melhores regiões do mundo, como, por exemplo, a cidade de Dongola, no deserto do Sudão. 9.000 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 33 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 33 29/04/20 16:20 Como podemos observar na Figura 2, à medida que se afasta daLinha do Equador e se aproxima das regiões Sul e Sudeste do Brasil, a incidência de radia- ção solar se torna menor, o que contrasta com uma maior demanda de energia elétrica em decorrência da maior atividade industrial. Figura 2. Variação da radiação solar no Brasil. Fonte: EPE, 2007. Apesar do seu extraordinário potencial em relação à energia solar, esta fonte de energia ainda tem uma representação inexpressiva dentro da ma- triz energética brasileira. Dados de 2008 apontam que o país apresenta apenas uma usina fotovoltaica instalada, situada no município de Nova Mamoré, em Rondônia, com potência de 20,48 kW. Há expectativa de que o número de usinas solares aumente, principalmente na zona rural, como um fator de integração de projetos de universalização do acesso à energia elétrica, focados em comunidades mais pobres e a grandes distâncias das redes de distribuição. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 34 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 34 29/04/20 16:20 Biomassa A biomassa consiste em um dos recursos energéticos mais antigos que a humanidade tem à sua disposição, por ser composta principalmente da ma- téria orgânica presente nos organismos animais e vegetais de uma comuni- dade. Apesar de ser uma fonte de energia cujo emprego remonta ao passado da civilização humana, a biomassa ainda continua sendo a principal fonte de energia primária para uma parcela signifi cativa da população. Segundo Chu e Goldemberg (2010), aproximadamente 10% do consumo global de energia primária vem da biomassa. Além disso, estimativas indicam que um terço da população mundial satisfaz suas necessidades energéticas domiciliares com o uso da lenha e de resíduos agrícolas. Considerada como um recurso renovável, desde que suas fontes de matéria-prima sejam geridas de forma sustentável, além de ter baixa emissão de carbono, o aproveitamen- to da biomassa tem sido feito predominantemente por meio da combustão em fornos e caldeiras, contudo, tais técnicas trazem como desvantagem a baixa efi ciência energética. A fi m de aumentar a efi ciência energética do emprego da biomassa pelos mé- todos tradicionais e reduzir seus impactos socioambientais, inúmeros processos e tecnologias de conversão mais efi cientes têm sido desenvolvidos. Segundo Winck (2012), técnicas como a gaseifi cação, a pirolise e a cogeração têm sido amplamente estudadas para a produção de energia a partir da biomassa. O uso moderno da biomassa como fonte de energia tem se concentrado principalmente na produção de biocombustíveis, pois, devido às suas características, esta tem sido vista como uma alternativa na diversifi cação da matriz energética mundial e, consequente- mente, na diminuição da dependência dos combustíveis fósseis. No Brasil, o produto de maior êxito comercial obtido a partir da biomas- sa é o etanol, que corresponde a aproximadamente 40% da demanda de combustíveis dos automóveis (CHU; GOLDEMBERG, 2010). Em outros países, como os Estados Unidos, a produção de etanol em escala comercial tem sido feita a partir do milho, contando com fortes subsídios governamentais. Esses subsídios se devem ao fato de o país recentemente ter aprovado um decreto federal para promover a produção de combustíveis renováveis, como uma alternativa aos derivados de petróleo. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 35 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 35 29/04/20 16:20 CONTEXTUALIZANDO No Brasil dos anos 1980, o governo militar incentivou fortemente a subs- tituição de produtos derivados do petróleo, até então escassos e de elevado custo, por uma alternativa nacional. Nesse sentido, a indústria nacional buscou no etanol uma fonte de matéria-prima para a substituição de alguns dos produtos derivados do petróleo. Desse modo, empresas de grande porte foram responsáveis pelo desenvolvimento do acetato de etila, o ácido acético, o anidrido acético, o butanol, entre outros subprodu- tos (RODRIGUES, 2011). O potencial comercial do etanol se deve, principalmente, ao aumento da demanda deste tipo de combustível, em decorrência dos automóveis flex full, que fizeram com que o consumo de etanol mais que dobrasse ao longo dos últimos anos, superando a marca dos 60 milhões de litros em 2007 (Gráfico 2). GRÁFICO 2. POTÊNCIA INSTALADA DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS NO MUNDO, EM MW Até este ponto, foi apresentada a grande aceitação que o etanol vem tendo ao longo dos últimos anos como uma al- ternativa aos combustíveis fósseis e principal fonte ener- gética obtida da biomassa. No entanto, pouco foi dito sobre seu processo produtivo. Nesse sentido, a fim de ilustrar os processos envolvidos na produção do etanol a partir da cana-de-açúcar, utilizamos aqui o Diagrama 2, que detalha todo este processo. Fonte: ANEEL, 2005. 140 Bi lh õe s d e lit ro s Outros União Europeia Estados Unidos Brasil120 100 80 60 40 20 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 36 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 36 29/04/20 16:20 DIAGRAMA 2. OBTENÇÃO DO ETANOL A PARTIR DA CANA-DE-AÇÚCAR Fonte: RODRIGUES, 2011, p. 1243. Desse modo, uma pergunta que pode surgir naturalmente é: quanto uma tonelada de biomassa de cana-de-açúcar produziria de etanol? Para cada to- nelada de cana-de-açúcar processada em uma usina, são produzidos 57 kg de açúcar, 50,6 l de etanol e 140 kg de bagaços secos. ASSISTA Os processos que envolvem a obtenção do açúcar e do etanol a partir da cana-de-açúcar são complexos. Assim, o vídeo explicativo “A transformação da cana em açúcar, álcool e energia elétrica”, postado pelo canal TV Cidade Verde, no YouTube, mostra o processo de obtenção do açúcar e do etanol em uma típica usina de cana. Cana 1. Ácido sulfúrico 2. Centrifugação 3. Calagem Destilação Azeótropo 62º C Açúcar cristalizado Álcool hidratado Álcool anidro Açúcar refi nado Fermentação Destilação Vinhaça Moagem MelaçoBagaço Antibióticos Levedura Calagem Mel Energia Lavagem e esmagamento Cristalização Clarifi cação Aspectos econômicos A energia é um componente fundamental para o desenvolvimento de um país, sendo o consumo per capita de energia um dos indicadores que podem ser utilizados para determinar os problemas de uma população. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 37 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 37 29/04/20 16:20 Políticas e investimentos no setor energético A fi m de compreender a situação atual do Brasil no setor energético, faz-se necessário retornar aos anos 1940 e 1950, momento em que o país contava com 41 milhões de pessoas e, desse total, 69% encontrava-se morando no campo, sendo o consumo anual de energia primária aproximadamente 15 milhões de TEP, o que resulta em um TEP/per capita anual de 0,36 (TOLMAS- QUIM; GUERREIRO; GORINI, 2007). O indicador de consumo de energia comercial apresentaria relativa me- lhora no ano de 1970, ano em que o País contava com aproximadamente 93 milhões de habitantes e o consumo atingia os 70 milhões de TEP, fornecendo uma relação de 0,76 TEP/per capita anual.Portanto, em relação aos anos de 1950, o Brasil praticamente dobrou seu consumo de energia comercial por pessoa. Atualmente, os países em desenvolvimento concentram aproximadamen- te 70% da população mundial e, segundo Goldemberg (1998), eles se carac- terizam por possuir uma expectativa de vida aproximadamente 30% menor do que nos países de economia desenvolvida, taxas de analfabetismo su- periores a 20%, além de ser comum o número médio de fi lhos por casal ser superior a dois, o que aponta para uma população em crescimento. Além desses indicadores, os países em desenvolvimen- to apresentam consumo de energia comercial per capita abaixo de uma tonelada equivalente de petróleo (TEP) por ano. Desse modo, é fundamental que os países em desenvolvimento ultrapassem a barreira de 1 TEP/capita anual, pois à medida que o consu- mo de energia ultrapassa valores acima de 2 TEP/capita anual, as condições socias me- lhoram significativamente. Podemos apontar como exemplo a União Europeia, que apresenta 1 TEP/capita anual de 3.22, enquanto que a média mun- dial é de 1.66 TEP/capita anual e, no Brasil, temos um índice anual de 1.3 TEP por habitante. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 38 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 38 29/04/20 16:20 Já no ano 2000, a população brasileira atingia a casa dos 170 milhões de habitantes, enquanto que o consumo de energia comercial chegava aos 190 milhões de TEP, o que leva a uma relação per capita de 1,118 TEP. Seguindo essa progressão, o Gráfico 3 mostra a projeção da demanda energética per capita do Brasil para os anos de 2020 e 2030. GRÁFICO 3. ESTIMATIVAS DA DEMANDA DE ENERGIA Fonte: TOLMASQUIM; GUERREIRO; GORINI, 2007, p.51. Considerando os dados do consumo comercial de energia referente aos anos 1950 e 2020, observa-se um crescimento de aproximadamente três vezes. No entanto, o TEP/per capita anual do Brasil ainda continua significativamen- te menor do que aquele observado na União Europeia. Segundo Tolmasquim, Guerreiro e Gorini (2007), o crescimento da renda nacional, unida à sua me- lhor distribuição, é um fator que contribui para a melhoria deste indicador. De acordo com o Gráfico 3, a estimativa do consumo de energia primária para o Brasil, para o ano de 2030, é de 560 milhões de TEP para uma projeção de 238 milhões de habitantes, o que resultaria em uma demanda per capita de 2,345 TEP. Segundo os autores, esse nível de consumo energético colocaria o Brasil atrás de países como Portugal, Grécia, Hungria, Hong-Kong (China) ou África do Sul, onde é registrado um consumo na faixa de 2,400 a 2,800 TEP 250 2,5 200 2,0 150 1,5 100 1,0 0,5 1970 1980 1990 2000 2010 2020 tep/habPopulação (106 hab) 2030 50 População Demanda total de energia per capita CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 39 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 39 29/04/20 16:20 per capita. Além disso, se tais estimativas se concretizarem, o Brasil atingirá o mesmo consumo de venezuelanos e malaios, respectivamente com 2,150 e 2,280 TEP/habitante. Assim, para que o Brasil atinja os 3,22 TEP/capita anual da União Europeia, é necessário que o país aumente seu consumo de energia comercial em apro- ximadamente 70%. Nesse sentido, uma pergunta natural seria se o país pos- sui reservas energéticas suficientes para sustentar esse aumento. De acordo com Goldemberg (1998), no Brasil, 61% da energia utilizada é de origem reno- vável, logo, são produzidas localmente. A hidroeletricidade responde por 37% desta energia e a cana-de-açúcar e o álcool por mais 11%, ficando outros 13% com a lenha e os 39% restantes ficando por conta do petróleo e seus derivados. Considerando esse cenário, e a fim de atingir os mesmos níveis de consu- mo energético da União Europeia, passa a ser importante para o País, então, que a contribuição referente às energias renováveis seja capaz de se manter e até mesmo se ampliar, que a produção de petróleo e gás natural cresça a fim de atender à crescente demanda, ou que o país dependa significativa- mente da importação de petróleo refinado e gás natural. Portanto, a questão fundamental se torna quais reservas energéticas estão disponíveis e quanto tempo elas podem durar. Ao considerarmos os principais recursos energéticos que compõem a disponibilidade interna, as estimativas de investimento no setor energéti- co, para a expansão da matriz energética no período 2005 a 2030, devem ultrapassar os 800 bilhões de dólares, dos quais 80% estarão concentrados nos setores de energia elétrica a petróleo. A Tabela 8 mostra as previsões de investimentos, em bilhões de dólares, que devem ser feitos a fim de se atingir as estimativas de consumo energético para o ano de 2030. Em termos médios, os investimentos no setor energético devem consumir aproximada- mente US$ 32,3 bilhões, o que representaria aproximadamente 2,2% do PIB. Para Goldemberg (1998), tais investimentos no setor energético devem ser precedidos por estudos e planejamentos de médio e longo prazo, tendo como base um diagnóstico do quadro econômico e energético nacional e interna- cional, de modo a se identificar tendências e elementos que orientem as polí- ticas públicas, assegurando a disponibilidade técnica adequada, a universali- zação do acesso à energia e seu uso eficiente e a sustentabilidade ambiental. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 40 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 40 29/04/20 16:20 Setores Investimento total (U$ bilhões) Média (U$ bilhões) Anual (%) Petróleo e derivados 395,0 15,8 49,0 Gás natural 95,0 3,8 12,0 Cana-de-açúcar 30,0 1,2 4,0 Eletricidade 286,0 11,4 35,0 Total 806,0 32,2 100,0 Petróleo e derivadosPetróleo e derivadosPetróleo e derivadosPetróleo e derivados Gás natural Petróleo e derivados Gás natural Cana-de-açúcar Gás natural Cana-de-açúcarCana-de-açúcar Eletricidade Cana-de-açúcar Eletricidade 395,0 Eletricidade 395,0 Total 95,0 30,0 15,8 3,8 286,0 806,0 49,0 1,2 806,0 12,0 11,4 4,0 32,232,2 35,0 100,0 TABELA 8. DISTRIBUIÇÃO DOS INVESTIMENTOS NO SETOR ENERGÉTICO Fonte: TOLMASQUIM; GUERREIRO; GORINI, 2007, p.68. De acordo com Tolmasquim, Guerreiro e Gorini (2007), a recente preocu- pação com os impactos ambientais da produção e do uso da energia, especi- fi camente aquelas que são fontes de emissão de gases de efeito estufa, traz à tona a necessidade de regulamentação e de políticas que tenham como ob- jetivo assegurar a sustentabilidade do desenvolvimento econômico, exigindo assim planejamento e ação governamental. CONSERVAÇÃO E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 41 SER_ENGELE_CONEFIENE_UNID1.indd 41 29/04/20 16:20 Sintetizando Nesta unidade, apresentamos e discutimos a importância da energia para a sociedade, bem como seu desenvolvimento. Além disso, também explora- mos as principais fontes de energia renováveis e não renováveis, e a relação econômica entre energia e sociedade. A fim de abordar cada um desses temas, a unidade foi dividida em três tópicos. O primeiro deles se dedicou a uma con- textualização histórica, desde os primórdios, quando o ser humano passou a utilizar o fogo para aquecer os alimentos, até o domínio da energia térmica na construção da máquina a vapor. Neste primeiro tópico, é dado ênfase ao trabalho de James Watt e a cons- trução de sua máquina a vapor, que foi o motor da Primeira Revolução Indus- trial, alterando de modo significativo a forma que a sociedade se organiza. Em seguida, foram abordadas questões sobre a energia no Brasil, dando destaque à criação da Petrobras, que viabilizou a exploração do petróleo nacional, en- quanto a Usina Hidrelétrica de Itaipu foi um marco da eletricidade no Brasil. No segundo tópico, abordamos o tema de fontes de energia renovável e não renovável, explorando o uso destas diferentes fontes de energia no cenário mundial e brasileiro. Desse modo, destacamos o potencial das fontes renováveis no Brasil, ressaltando que, apesar de abundantes, elas ainda são
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