Prévia do material em texto

1www.biologiatotal.com.br
FONTES DE ENERGIA 
RENOVÁVEIS
A produção de energia não precisa ser feita apenas de fontes com matéria-prima 
esgotáveis ou poluentes, existem muitas fontes de energias renováveis com capacidade 
de manter a produção de energia de forma estável, complementando o total de energia 
que uma nação necessita.
As fontes de energias renováveis são fontes que têm a capacidade de se renovarem ou 
manterem ciclos de produção renovável.
Entre as diferentes formas de produzir energia com fonte renovável estão a solar, a 
eólica, a hídrica, a biomassa, a geotérmica e a das ondas e a das marés.
ENERGIA HÍDRICA OU HIDRELÉTRICA
A energia hidrelétrica é gerada com o 
movimento das águas dos rios para a 
produção de eletricidade, em resumo, a 
água escorre de um ponto mais alto até 
chegar com velocidade nas turbinas e 
lá geram um movimento cinético que é 
convertido em energia elétrica.
No Brasil a produção de energia por 
hidrelétricas é muito importante, cerca de 
65% da demanda nacional por energia é 
abastecida por hidrelétricas. Ela também é 
uma importante fonte de energia renovável 
que não emite gases de efeito estufa e o 
seu custo de produção é muito baixo.
Atenção: Apesar do processo de produção 
de energia por hidrelétricas não produzir 
gases de efeito estufa, em alguns casos 
o corte de árvores ou o represamento 
de água causa a inundação de áreas 
represadas, acabando por liberar gases e 
matéria orgânica durante a decomposição 
desses organismos.
Exemplo de Hidrelétrica
2
Fo
nt
es
 d
e 
En
er
gi
a 
R
en
ov
áv
ei
s
As hidrelétricas apresentam alguns impactos sobre o meio ambiente e possuem 
pontos negativos. Entre os pontos negativos estão os altos custos e investimentos na 
construção, inundação de áreas naturais, alteração nas características do regime dos 
rios e inundação de áreas habitadas, causada pela falta de planejamento.
Por causa da localização geográfica e das condições climáticas, o Brasil apresenta 
características favoráveis para a produção de energia por hidrelétricas, porém, existem 
regiões e períodos nos quais esse tipo de geração de energia não é tão viável.
O potencial de produção de energia está diretamente relacionado aos fatores de 
disponibilidade de água e características do relevo (é melhor que sejam instaladas 
em regiões de declividade). No Brasil existem diversos pólos de produção de energia 
hidrelétricas em todas as 5 grandes regiões, mas destacam-se: a Bacia do Amazonas 
por apresentar o maior potencial hídrico, mesmo sendo uma região de planície, ela 
possui uma grande distância entre a produção e consumo, e a Bacia do Paraná com 
o maior potencial hidrelétrico instalado e maior aproveitamento hidroelétrico por estar 
próximo dos consumidores (demanda urbana e industrial).
Em 2001, as condições meteorológicas muito 
afetadas pelo efeito atmosférico de La Niña 
impactou diretamente no abastecimento dos 
reservatórios das hidrelétricas, causando o 
que ficou conhecido como Apagão (um 
período no qual a ameaça real de blackout em 
nível nacional fez com que as regiões Sudeste, 
Nordeste e Centro-Oeste tivessem que fazer 
um racionamento do uso de energia elétrica).
Área inundada para a construção da usina hidrelétrica de Balbina
Usina Hidrelétrica Binacional de Itaipu
3www.biologiatotal.com.br
Fo
nt
es
 d
e 
En
er
gi
a 
R
en
ov
áv
ei
sEm 2021, o Brasil volta a enfrentar um desafio similar, novamente pelo baixo volume de 
água nos reservatórios, para solucionar isso o país busca fazer um racionamento do uso 
de energia pela aplicação de tarifas adicionais nas contas de luz, o chamado sistema de 
bandeiras (verde, amarela, vermelha 1 e vermelha 2), e isso se faz necessário já que para 
compensar a falta de energia das hidrelétricas é necessário recorrer às fontes de energia 
como carvão e termoelétricas de energia fóssil, que tem um custo de produção maior.
PEQUENA CENTRAL HIDRELÉTRICA (PCH) E CENTRAL GERADORA 
HIDRÁULICA (CGH)
Segundo a ANEEL, as geradoras de energia elétrica de porte pequeno podem ser 
classificadas em Pequena Central Hidrelétrica (PCH) e Central Geradora Hidráulica 
(CGH).
As Pequenas Centrais Hidrelétricas são usinas com reservatórios de até três quilômetros 
quadrados, com potência instalada entre 1 e 30 MW. As Centrais Geradoras Hidráulicas, 
por outro lado, são usinas com potência máxima de até 1 MW.
Por serem menores, essas centrais de energia são mais baratas e causam um 
dano ambiental menor, pois não alagam grandes áreas, além disso, podem ser 
construídas em rios com menor vazão, que proporcionam a descentralização da 
geração de eletricidade no país.
Uma PCH típica normalmente opera a fio d'água, isto é, o reservatório não permite 
a regularização do fluxo d´água, ou seja, contextos de muita ou pouca vazão são 
problemáticos. É por isso que o custo da energia elétrica produzida pelas PCHs é 
maior que o de uma usina hidrelétrica de grande porte (UHE-Usina Hidrelétrica de 
Energia), onde o reservatório pode ser operado de forma a diminuir a ociosidade ou os 
desperdícios de água.
ENERGIA EÓLICA
A energia eólica é gerada com a utilização 
de geradores específicos que se parecem 
muito com moinhos e cataventos, eles se 
aproveitam da ação do vento para girar as 
pás e com isso o mecanismo interno do 
gerador (turbina) usa essa ação para 
produzir energia elétrica e disponibilizar 
essa energia na rede elétrica do sistema.
O Brasil ultrapassou o Canadá no ranking 
mundial de capacidade instalada de 
energia eólica em 2017, passando a ocupar a 8ª posição, de acordo com levantamento 
feito pelo Global World Energy Council (GWEC) e divulgado pela Associação Brasileira 
de Energia Eólica (Abeeólica). O único país em desenvolvimento que está acima do 
Brasil nesse ranking é a índia, todos os outros são países desenvolvidos.
Parque eólico na praia de Canoa Quebrada no Ceará
4
Fo
nt
es
 d
e 
En
er
gi
a 
R
en
ov
áv
ei
s A utilização dessa fonte de energia vem 
aumentando nos últimos anos por produzir 
energia sem liberar gases de efeito estufa 
e outros poluentes na atmosfera, para 
o Brasil a energia eólica é uma fonte de 
energia viável pelas características naturais 
e de circulação atmosférica do país.
O Brasil vive hoje uma forte dependência 
das hidrelétricas, contudo com as 
estações e períodos mais secos e de 
estiagens prolongadas existe uma forte 
queda na produção de energia. Quando 
isso acontece é preciso recorrer às outras 
fontes, e no caso, acontece o uso de 
energia de termoelétrica, uma fonte de 
energia poluente e mais cara.
RANKING DA CAPACIDADE 
INSTALADA DE ENERGIA EÓLICA 
(2017):
Posição País
1 China (188,232 GW)
2 Estados Unidos (89 GW)
3 Alemanha (56,1 GW)
4 Índia (32,8 GW)
5 Espanha (23,2 GW)
6 Reino Unido (18,8 GW)
7 França (13,7 GW)
8 Brasil (12,763 GW)
Potencial Eólico do Brasil 
 
Por isso, a implantação de fontes de energia como solar e eólica são tão 
importantes, elas reduzem a dependência de energia de hidrelétricas e reduzem 
as chances de precisar complementar a produção de energia com termelétricas. 
Além disso, a produção de energia eólica é maior justamente no inverno, uma 
estação mais seca mas com fortes ventos.
5www.biologiatotal.com.br
Fo
nt
es
 d
e 
En
er
gi
a 
R
en
ov
áv
ei
sA produção de energia eólica tem uma produção que se favorece nas estações que 
coincidem com as estações mais secas, o inverno (mas também é muito produtiva na 
primavera). Outra característica importante da produção de energia eólica acontece nos 
Estados próximos ao litoral que, por sua vez, são os mais populosos e reúnem muitas 
indústrias, ou seja, é mais um ponto positivo para a produção de energia eólica.
Os Parques Eólicos do Brasil
Mas mesmo que essa fonte de energia seja muito eficiente e economicamente viável 
para produzir, ainda existem limitações, como a dependência de condições climáticas 
e regime de vento ao longo do ano, além disso existe a dificuldade de armazenar a 
energia que é produzida com o sistema defonte de energia eólica.
Apesar da produção de energia eólica ser reconhecidamente uma fonte limpa e 
renovável de eletricidade, ela tem um lado negativo, a matriz causa impactos ambientais 
não desprezíveis, como morte de animais e destruição de vegetação nativa.
ENERGIA SOLAR
A energia solar funciona captando a energia eletromagnética dos raios solares e 
convertendo em energia elétrica, por ter como fonte de energia os raios solares essa 
tecnologia se mostra importante para produzir energia limpa, renovável e inesgotável.
6
Fo
nt
es
 d
e 
En
er
gi
a 
R
en
ov
áv
ei
s Existem duas formas de aproveitar a 
energia solar: a fotovoltaica e a térmica.
Fotovoltaica: As placas fotovoltaicas 
convertem a radiação solar em energia elétrica 
para ser usada nas mais diferentes formas.
Térmica: Os raios solares aquecem a água 
e o ambiente, para o uso doméstico ou 
também em termoelétricas.
Ao instalar placas de captação de energia solar é possível utilizar essa energia e enviar 
o excedente para a rede de energia local, dependendo do caso o morador poderá ter 
esse valor ressarcido da sua conta de luz convencional.
Funcionamento da microprodução de energia solar a 
partir do uso de placas fotovoltaicas.
O Brasil é o país com o maior potencial de produção de energia por sistemas fotovoltaicos 
por causa da sua localização geográfica no globo terrestre e pelas suas condições 
climáticas,porém apenas 2% do total de energia consumida no Brasil é solar.
Apesar de apresentar um extenso território dentro do Cinturão Solar, e acumular uma 
movimentação de R$ 24,1 bilhões apenas pelo setor privado, e gerar aproximadamente 
135 mil empregos, o Brasil ainda precisa consolidar estratégias e políticas públicas para 
tornar a produção de energia solar mais acessível e popular entre os brasileiros.
Placas fotovoltaicas no telhado de uma casa.
7www.biologiatotal.com.br
Fo
nt
es
 d
e 
En
er
gi
a 
R
en
ov
áv
ei
sMapa de Radiação Solar do Brasil
O tema ainda está em fase de iniciação pois a geração de energia está em nível 
doméstico, ou seja, a microgeração de energia, só foi regulamentada em 2012 pela 
ANEEL, e por isso ainda existem diversos entraves que atrapalharam o crescimento 
desta forma de se gerar energia no ponto de consumo. Em 2015 diversos desses 
entraves foram removidos e o setor de microgeração no Brasil começou a ter um 
crescimento exponencial com centenas de sistemas fotovoltaicos sendo instalados por 
todo território nacional.
Sistema de Compensação de Créditos de Energia
Em outras palavras, a energia que você gera em excesso, por exemplo na hora do 
almoço quando tem muito sol, é “jogada” para rede elétrica da distribuidora lhe 
gerando créditos em kWh para serem abatidos do seu consumo noturno ou em dias 
chuvosos. Ou seja, créditos de energia que você pode usar em outros momentos e, 
com isso, ter uma estabilidade do seu abastecimento de energia enquanto tem menos 
gastos na conta de luz e energia.
ENERGIA DA BIOMASSA
A produção de energia biológica provém 
principalmente da biomassa, isto é, 
conjunto de organismos e energias que 
podem ser aproveitados. Nesse caso 
estamos falando de uma fonte de 
matéria não fóssil e com a matéria-
prima advinda de cana-de-açúcar e 
Brasil possui a maior 
extensão tropical do 
planeta
92% do território 
posicionado na região 
intertropical.
Cana de açucar, uma das principais 
matérias primas da Biomassa
8
Fo
nt
es
 d
e 
En
er
gi
a 
R
en
ov
áv
ei
s mamona, por exemplo.
Existem três tipos de combustíveis de biomassas utilizados como fontes de energia: os 
sólidos, os líquidos e os gasosos.
 f Combustíveis sólidos: podemos citar a madeira, o carvão vegetal e os restos 
orgânicos vegetais e animais.
 f Combustíveis líquidos: o etanol, o biodiesel e qualquer outro líquido obtido pela 
transformação do material orgânico por processos químicos ou biológicos.
 f Combustíveis gasosos: aqueles que são obtidos pela transformação industrial 
ou até natural de restos orgânicos, como o biogás e o gás metano coletado em áreas 
de aterros sanitários.
Os biocombustíveis são derivados de biomassa renovável que podem substituir, 
parcial ou totalmente, combustíveis derivados de petróleo e gás natural em motores a 
combustão ou em outro tipo de geração de energia.
O Brasil tem um grande potencial para a produção de biocombustíveis porque oferece 
a combinação de solo, clima e fontes renováveis capazes de favorecer uma cadeia de 
produção com potencial de abastecer o mercado.
O biodiesel, por exemplo, é um combustível biodegradável derivado de fontes renováveis 
como óleos vegetais e gorduras animais. Este biocombustível pode ser produzido no 
Brasil a partir de diferentes espécies oleaginosas, como a mamona, o dendê, a canola, 
o girassol, o amendoim, a soja e o algodão, além de matérias-primas de origem animal 
como o sebo bovino e gordura suína.
Utilizado isoladamente, ele também pode ser misturado ao diesel, desde 2010, 
todo o diesel comercializado no Brasil contém uma mistura de 5% de biodiesel. 
Comercializamos também a borra (ou goma), a glicerina e o ácido graxo, subprodutos 
derivados provenientes do processo industrial.
Historicamente o Brasil já trabalha com a produção de combustíveis renováveis. Na 
década 70, quando foi lançado o Proálcool (Programa Nacional do Álcool), o etanol 
ganhou grande impulso e se tornou uma importante fonte de energia para o país.
Hoje, o etanol brasileiro gerado a partir da cana-de-açúcar tem o menor custo de 
produção e o maior rendimento em litros por hectare do mercado.
Todos os seus subprodutos são aproveitados: da fabricação do etanol temos a vinhaça 
e a torta de filtro, utilizadas como fertilizantes, e com a queima do bagaço da cana-de-
açúcar há a cogeração de energia.
Apesar da produção de etanol e outros biocombustíveis ser uma tecnologia 
de inovação, o Brasil viveu muitos anos da sua produção apoiada em condições 
precárias de trabalho dos chamados bóias-frias, trabalhadores rurais que faziam 
a colheita da cana. Além disso, a colheita era feita após a queima de campos para 
9www.biologiatotal.com.br
Fo
nt
es
 d
e 
En
er
gi
a 
R
en
ov
áv
ei
sfacilitar o processo de corte e colheita da cana. Hoje em dia, 90% da colheita é feita 
com o uso de maquinário especializado.
A produção canavieira para fins energéticos foi uma ótima estratégia para diminuir a 
dependência do petróleo externo, mas teve a sua produção apoiada em exploração da 
mão de obra, latifúndios e monoculturas.
BIODIGESTORES E BIOGÁS
O biogás é um dos produtos da decomposição de forma anaeróbica da matéria 
orgânica, que acontece pela ação de grupos específicos de bactérias. Esse método 
vem se tornando mais comum entre diferentes países para tratar os resíduos sólidos 
orgânicos das cidades.
Esquema de produção do biogás
A produção de biogás pode ser uma solução para tornar mais viável o tratamento de 
resíduos de efluentes (esgoto) e também dos resíduos vindos da agropecuária e de 
dejetos industriais. Os benefícios desta produção seriam: encaminhar boa parte dos 
resíduos, gerar uma fonte de energia e captar os gases para não serem dispersos 
por completo da atmosfera.
ENERGIA GEOTÉRMICA
A energia geotérmica se aproveita do calor de camadas internas (subterrâneas) da crosta 
terrestre. Alguns lugares da Terra tem essas camadas mais quentes bem próximas da 
superfície, esse calor pode ser aproveitado para aquecer a água e fazer um processo 
parecido com as usinas termonucleares, onde o calor aquece a água, move turbinas 
e gera energia elétrica, ou seja, existe a conversão de energia térmica em cinética e 
depois em energia elétrica.
É um recurso energético estratégico para 
os países com um baixo potencial 
hidrelétrico, por dependerem menos de 
outras matrizes energéticas, acabam sendo 
importantes fontes de energia. 
No Brasil, tendo em vista o que os 
poucos estudos desenvolvidos apontam, 
é predominante a baixa temperatura 
na superfície do solo e, portanto, o 
Funcionamento de umageotérmica
10
Fo
nt
es
 d
e 
En
er
gi
a 
R
en
ov
áv
ei
s aproveitamento se restringe para usos diretos, o que atualmente se dá principalmente 
para fins de lazer e recreação, com poucos relatos de usos industriais.
Capacidade Instalada de Energia Geotérmica (MW)
# País MW
1 Estados Unidos 2587
2 Indonésia 2131
3 Filipinas 1928
4 Turquia 1613
5 Nova Zelândia 984
6 México 906
7 Quênia 824
8 Itália 797
9 Islândia 756
10 Japão 525
11 Costa Rica 264
12 El Salvador 204
13 Nicarágua 153
O principal problema da energia geotérmica é o seu alto custo para implantação, 
manutenção, o seu impacto ambiental por causa de eventuais emissões de gases 
poluentes e a poluição química dos solos (em alguns casos).
ENERGIA DAS ONDAS E DAS MARÉS
A energia criada por ondas do mar, também 
chamadas de energia maremotriz, é uma forma 
de produzir energia por meio do movimento das 
marés, com elas podem ser geradas:
 f energia cinética das correntes 
devido às marés;
 f energia potencial pela diferença de 
altura entre as marés alta e baixa.
O aproveitamento de energia das marés pode ser feito a partir de centrais elétricas 
que funcionam por ação da água dos mares, ou seja, pelas ondas. Mas para isso, é 
necessário que exista pelo menos 7 metros entre a maré alta e a maré baixa para que 
o aproveitamento desta energia seja renovável. Na Europa existem ao menos duas 
centrais maremotriz, uma no norte da França e a outra na Rússia.
A Energia gerada pelas ondas possui um grande potencial de exploração, há várias 
regiões com aptidão para o aproveitamento da energia de ondas, nos últimos anos essa 
Exemplo de uma Usina de maremotriz
11www.biologiatotal.com.br
Fo
nt
es
 d
e 
En
er
gi
a 
R
en
ov
áv
ei
s
fonte de energia vem sendo muito estudada no Brasil, na tentativa de diminuir os custos 
e melhorar as tecnologias.
A energia das ondas pode ser obtida de duas formas, em águas profundas ou em águas rasas.
A energia de ondas é constituída por módulos, sendo assim cada módulo é formado 
por um flutuador, um braço mecânico e uma bomba conectada a um circuito de água 
doce. A medida que as ondas passam, os flutuadores acabam subindo e descendo, 
acionando as bombas hidráulicas, que fazem com que a água doce contida em um 
circuito fechado, circule em um local de alta pressão.
O Brasil tem uma das mais extensas linhas de costa do mundo e isso pode ser uma 
grande oportunidade para a geração de energia. Em 2012, foi instalado um projeto piloto 
de energia de ondas, a Usina do Porto do Pecém no Ceará. O projeto que nasceu com 
uma parceria dos pesquisadores da Coordenação dos Programas de Pós-Graduação 
de Engenharia (COPPE), da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), é financiado 
pela Tractebel Energia, dentro do programa de P&D da ANEEL, e conta com apoio do 
Governo do Estado do Ceará.
Estima-se que os 8 mil quilômetros de extensão litoral no Brasil podem receber usinas 
de ondas suficientes para gerar 87 gigawatts. Sendo assim deste total, 20% seriam 
convertidos em energia elétrica, o que equivale a cerca de aproximadamente 17% da 
capacidade total instalada no país.
Entre as principais vantagens estão o fato de ser uma energia renovável, apresentar 
baixos riscos ao meio ambiente e haver um grande volume de água do mar para 
geração de energia. Mas entre as desvantagens estão os altos custos de instalação 
e manutenção e o desafio de conseguir projetar e executar uma usina que resiste às 
tempestades e ainda seja sensível ao movimento das marés.
Funcionamento de uma energia maremotriz
Através dos cursos