Prévia do material em texto
IMPACTOS AMBIENTAIS DO USO DE ENERGIAS NÃO RENOVÁEIS E O ADVENTO DE ENERGIAS RENOVÁVEIS Gustavo Pinheiro – pinheirogustavo@gmail.com Curso de Graduação em Engenharia Mecânica – UFSC Florianópolis – SC Isadora Limas – isadoralimas@gmail.com Curso de Graduação em Engenharia Mecânica – UFSC Florianópolis – SC Resumo: A energia é essencial à vida e a energia dominante passa por um período cíclico ao longo do desenvolvimento da sociedade. As fontes de energias não renováveis dominam, ainda, o mundo. Estas de reservas finitas apresentam, devido a sua combustão, inúmeras consequências, aumento da temperatura do planeta, poluição atmosférica, chuvas ácidas. Entretanto as fontes renováveis de energia estão em crescimento, tentando tomar seu espaço nesse ciclo de energia dominante. Tais fontes de energia dita limpas apresentam-se de várias formas e foram impulsionadas por movimentos internacionais. Palavras-chave: Energia. Impactos ambientais. Fontes renováveis. 1 INTRODUÇÃO A sociedade é movida a base de energia. As formas de energia e seu uso consciente representam crescente preocupação na sociedade atual. Assim sendo, uma análise completa, embora simplificada, pretendendo demonstrar novas tendências e o uso eficiente da energia pela população é de suma importância. Através deste, os autores abordam a questão energética de maneira sucinta, explanando conceitos como energias renováveis e não renováveis, suas formas de apresentação no meio ambiente, bem como possíveis impactos decorrentes da exploração das mesmas. Temas polêmicos como Efeito Estufa e Aquecimento Global são expostos. O crescimento do consumo energético ao longo das últimas décadas é ressaltado e as consideradas fontes do futuro, as fontes renováveis de energia, são desmistificadas. Tal análise procura responder questões do cidadão comum que teme ao pensar como será o futuro sem a utilização de combustíveis fósseis. Será a resposta a diversificação da matriz energética com maior introdução destas energias ditas renováveis? 2 FONTES NÃO RENOVÁVEIS Segundo National Geographic, fontes não renováveis são comumente definidas como reservas energéticas de quantidades finitas ou que não possam ser repostas durante um longo período de tempo. Dentre elas, pode-se citar a energia nuclear e os combustíveis fósseis. Em geral, estes são o foco de discussão, tendo em vista sua ampla utilização na matriz energética mundial, aliada ao imenso crescimento econômico que proporcionaram desde sua disseminação, durante a Revolução Industrial. 2.1 Tipos Os principais tipos de energias não renováveis são os combustíveis fósseis, nos quesitos exploração, utilização, tecnologias empregadas e representatividade econômica. Porém, a exploração de energia nuclear através do enriquecimento de Urânio ainda representa parte significativa da produção energética de diversos países ao redor do globo. Os combustíveis fósseis, segundo Conjecture Corporation, são recursos naturais caracterizados por compostos com alto teor de carbono e hidrocarbonetos. Dentre tais combustíveis, o carvão, o petróleo e o gás natural possuem maior representatividade na utilização mundial. 2.2 Formação A formação dos combustíveis fósseis tem origem no ciclo ecológico do carbono, há centenas de milhões de anos atrás. Através da fotossíntese, o carbono, presente na atmosfera na forma de CO2, é fixado nas plantas, algas e demais organismos. Estes últimos depositam-se, principalmente, nos fundos dos oceanos e, através de várias gerações sob alta pressão e alta temperatura, modificam sua estrutura formando os combustíveis fósseis como são conhecidos atualmente. Este processo de formação implica jazidas muitas vezes de difícil acesso e, principalmente, reservas as quais limitam economicamente a capacidade dos países ao acesso às principais fontes de energia do mundo. Por este motivo, as reservas de combustíveis fósseis são fontes de extensas disputas geopolíticas e estão fadadas ao esgotamento. 2.3 Impactos 2.3.1 Impactos Ambientais “...o impacto ambiental promovido pela humanidade para o desenvolvimento das nações pode se tornar o limite desse mesmo desenvolvimento, além de causar danos tanto reversíveis e custosos a longo prazo, como irreversíveis à humanidade e ao mundo.” (INATOMI & UDAETA,1997) Ao longo dos últimos anos, os impactos ambientais dos combustíveis fósseis têm sido amplamente discutidos, agregando inúmeros defensores à ideia de desenvolvimento sustentável, notadamente associada às fontes de energia consideradas limpas. O aumento da temperatura do planeta tem sido associado à queima de combustíveis fósseis, em crescente crítica ao atual sistema de obtenção e uso de energia empregada no mundo. “Atualmente, o desenvolvimento sustentável é visto como uma necessidade mundial, uma ferramenta para que as gerações futuras tenham condições de sobreviver.” (INATOMI & UDAETA,1997) Logo, o desenvolvimento sustentável tem dominado as discussões sobre mudanças climáticas em simpósios e conferências ao redor do mundo. O encorajamento às novas tecnologias em energia renovável é resultado deste longo período de estudos acerca dos impactos causados pelas atuais fontes de energia utilizadas, assim como pelos impactos econômicos decorrentes dos preços do petróleo, carvão e gás natural. “Os níveis de suprimento energético e a sua infraestrutura interagem biunivocamente com o desenvolvimento socioeconômico, e consequentemente impactam o meio ambiente e portanto a sua sustentabilidade.” (INATOMI & UDAETA,1997) Pode-se observar, também, que os impactos decorrentes da exploração de energias não renováveis vão muito além daqueles causados no clima. Os impactos socioeconômicos são diversos, abrangendo desde guerras devido a disputas políticas sobre jazidas de petróleo, até grandes impulsos econômicos e melhora da qualidade de vida devido a descobertas de novas fontes ou novas tecnologias, como vem acontecendo desde a década de 70. Apesar da grande discussão e crítica ao atual sistema de desenvolvimento, há ainda muitos especialistas que afirmam que a temperatura da Terra atravessa ciclos, tomando a atual variação global de temperatura como valor esperado em um dado ciclo de aquecimento do planeta. Dados de estudos sugerem que a variação medida encontra-se dentro da margem prevista para o aumento da temperatura do planeta, independente dos impactos antropogênicos. (FELÍCIO, 2012). Assim sendo, há grande discussão sobre a existência ou não do chamado Aquecimento Global. Apesar dos dados sobre o aumento da temperatura do globo, o efeito supracitado é, em teoria, causado pelo homem. Porém, dado o ciclo de aquecimento e resfriamento do planeta, não há evidência suficiente para afirmar ou negar que tal fenômeno de causa antropogênica ocorra. No entanto, o efeito local da queima de combustíveis fósseis e demais formas de poluição é inegável, como se pode observar em grandes centros urbanos. Os monóxidos e dióxidos de carbono, assim como a fuligem proveniente da queima incompleta de combustíveis, são letais ao homem, cada qual em uma dada concentração, e afetam o clima tornando a vida insustentável. 3 FONTES RENOVÁVEIS Fontes renováveis de energia são consideradas fontes limpas, não poluentes e de reserva ilimitada e são hoje alternativas às fontes tradicionais de energia. Dentre essas fontes têm-se as principais: energia eólica, biomassa, energia solar e energia hidráulica. 3.1 Energia Eólica Como definição a energia eólica é a energia cinética de massas de ar em movimento (ANEEL). O aproveitamento da energia contida no vento é realizado através da utilização de turbinas eólicas, que transformam essa energia cinética em energia elétrica. As turbinas eólicas podem ser classificadas de acordo com a posição do seu eixo de rotação em verticais ou horizontais e podem sercolocadas na terra, turbinas onshore, ou no mar, turbinas offshore. Para um maior desempenho e eficiência deve-se levar em conta fatores como: características do relevo local, posicionamento, deslocamento de massas de ar e tamanho das turbinas. A energia eólica não emite gases poluentes e nem gera resíduos, possui baixo custo de implantação e grande viabilidade econômica. Entretanto, gera impacto na migração das aves, poluição sonora e visual, e é instável, necessita de vento para a produção de energia. Existem estudos de desenvolvimento de modelos de previsão que procuram prever o comportamento do vento, em busca de aumentar a segurança da produção desta energia. Tais estudos baseiam-se não somente na parte física do escoamento do ar, mas também em uma análise estatística do seu comportamento. 3.2 Biomassa De acordo com o Centro Nacional de Referência em Biomassa (CENBIO) “do ponto de vista energético, biomassa seria todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica (de origem animal ou vegetal) que pode ser utilizado para a produção de energia”. Tais fontes de biomassa podem ser classificadas em três grandes grupos: vegetais não lenhosos, vegetais lenhosos e resíduos orgânicos. O aproveitamento desta biomassa pode ser feito por meio de combustão direta, processos termoquímicos ou ainda processos biológicos. Dentro do primeiro grupo de fontes de biomassa encontramos vegetais com diferentes tipos de tecidos de armazenamento, como a celulose, o amido, o sacarídeo. Exemplos de vegetais pertencentes a esse grande grupo são: a cana-de-açúcar, utilizada para a produção de etanol; a beterraba, utilizada para a produção do biobutanol; a mamona, utilizado para a produção de um biodiesel através do seu óleo; e também as algas que podem ser utilizadas para a produção de biodiesel. No segundo grupo, vegetais lenhosos, temos a madeira como fonte de biomassa e sendo o pau ferro e o eucalipto seus principais representantes, estes podem sofrer inúmeros processos de conversão de energia, mas a combustão direta é uma das práticas mais utilizadas pela sociedade desde o início do desenvolvimento humano. O terceiro grupo, resíduos orgânicos, apresenta três subdivisões: resíduos agropecuários, urbanos e agroindustriais. Temos como exemplo destes resíduos dejetos de animais, lixo urbano, bagaço da cana e casaca de arroz. As vantagens da utilização da biomassa é que esta reaproveita resíduos, o que antes seria descartado pode ser utilizado novamente para a produção de energia, reduzindo o montante de aterros sanitários, os quais afetam diretamente e indiretamente a saúde humana, pela contaminação do solo e pelo aumento de organismos patogênicos. A biomassa apresenta um baixo custo, porém como se trata de matéria organiza é de difícil estoque e armazenamento. Sobre suas desvantagens é importante citar que ela apresenta um menor poder calorífico quando comparado com combustíveis fósseis, isso significa que é necessário uma maior produção de biomassa para equivaler energeticamente os combustíveis fósseis. Devido a este fato existe a preocupação de controlar a produção de biomassa e de áreas desmatadas, pois áreas que seriam utilizadas para a produção de alimentos ou de reservas naturais, podem estar sendo destruídas para o plantio de biomassa. 3.3 Energia Solar O sol é indispensável à manutenção da vida na terra, e quase todas as fontes de energias renováveis ou não são indiretamente provenientes da energia solar.O seu aproveitamento ocorre de duas formas principalmente, através do aquecimento solar passivo e do aquecimento solar ativo. O primeiro é referente ao aproveitamento natural do sol, através da iluminação natural e do calor fornecido por ele, tal captação é direta através da absorção da radiação solar e da luz solar em edificações, por exemplo. Já o segundo, o aquecimento solar indireto, a energia solar não é captada diretamente, ela sofre uma transformação para então ser utilizada pelo homem. Esta transformação é auxiliada por dispositivos elétricos, mecânicos ou químicos, como os painéis fotovoltaicos e os coletores solares térmicos. A energia solar apresenta inúmeras vantagens, baixo custo de manutenção dos equipamentos utilizados, é uma fonte de energia não geradora de poluentes e consegue atender locais em que outras fontes não são acessíveis. Entretanto é importante ressaltar que é de difícil estoque e armazenamento, depende da incidência solar e os equipamentos de captação apresentam alto custo. 3.4 Energia Hidráulica A energia hidráulica é a energia contida na água, que pode ser extraída em certas condições de vazão e altura da queda fazendo movimentar máquinas (CERPCH, 2011). O aproveitamento ocorre através da transformação da energia cinética e potencial da água em energia cinética de rotação e posteriormente em energia elétrica dentro de uma usina hidrelétrica. A energia proveniente da água é uma das mais utilizadas pelo Brasil, constitui 76,9% da matriz elétrica brasileira, dados de 2012, de acordo com o Balanço Energético Nacional de 2013. Tal fonte de energia apresenta baixo custo operacional, devido à automatização da sua transformação, o combustível, a água, é gratuito e não é geradora de gases poluentes. Suas desvantagens encontram-se no impacto social e ambiental da construção e represas, com destruição da vegetação natural, deslocamento da população ribeirinha; no impacto do ecossistema de rios, através do aumento ou diminuição do fluxo de água, extinção de espécies de peixes; e é susceptível a chuvas, em épocas de seca sua produção fica comprometida. 4 O ADVENTO DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS Como afirmado por Costa e Prates (2005), a energia dominante passa por um período cíclico de acordo com as mudanças tecnológicas e econômicas do panorama mundial. Antes da revolução industrial teve-se a ascensão da biomassa, com a utilização em larga escala da lenha e do carvão vegetal. Durante a revolução industrial o carvão mineral passou a ser o combustível dominante. A partir do final do século XIX o petróleo e seus derivados tomaram espaço e continuam sendo até hoje o combustível de maior importância. Mas a era do petróleo esta para acabar, suas reservas estão diminuindo e os efeitos de sua queima estão sendo sentidos. Sua substituição precisa ser feita, entretanto nenhum combustível hoje pode suprir todas as utilizações do petróleo, devido a sua grande flexibilidade, portanto, a substituição do petróleo não ocorrerá com a introdução de apenas um novo combustível, mas sim com uma diversidade de combustíveis renováveis. Alguns movimentos internacionais impulsionaram a renovação desse ciclo de energia dominante, podemos citar Rio-92, Conferência de Quioto e Conferência de Joanesburgo. 4.1 Rio-92 Rio-92, também conhecida como ECO-92, foi uma Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento, realizada em 1992 no Rio de Janeiro. Os países participantes reconheceram a necessidade do desenvolvimento sustentável, conceito relativamente novo na época, e a questão ambiental como sendo uma preocupação de toda a humanidade. Documentos oficiais foram elaborados nessa conferência e são utilizados até hoje como diretrizes do desenvolvimento sustentável, entre eles a Carta da Terra e a Agenda 21. Assim como foi ressaltado por Gadotti (2003) na luta por um planeta saudável a Carta da Terra e a Agenda 21 são documentos essenciais, não composto de regras e sim de embasamento ético, baseado em princípios e valores fundamentais ao desenvolvimento sustentável. 4.2 Conferência de Quioto Na Conferência de Quioto, reunião realizada em 1997, foi aprovado o Protocolo de Quioto. Documento que estabeleceu um tratado internacional, em busca da redução da emissão de gases que agravam o efeito estufa, são eles: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hidrocarbonetos fluorados (HFC),hidrocarbonetos perfluorados (PFC) e hexafluoreto de enxofre (SF6). Nele foi ratificado que os países desenvolvidos deveriam reduzir em pelo menos 5% suas emissões. Já os países em desenvolvimento não tinham metas obrigatórias a serem compridas, apenas concordaram em diminuir suas emissões. Este Protocolo foi uma tentativa de reduzir o aquecimento global e seus efeitos e hoje é considerado um dos instrumentos mais importantes na luta por um planeta saudável. 4.3 Conferência de Joanesburgo Conferência Mundial sobre Desenvolvimento Sustentável, também conhecida como Rio+10, realizada em Joanesburgo em 2002. Teve como ponto principal discutir soluções propostas pela Agenda 21 e formas de implementá-la. Desta cúpula surgiram dois documentos a Declaração de Joanesburgo sobre desenvolvimento sustentável e um Plano de Implementação. Além disso, esta conferência deu uma ênfase especial às fontes renováveis de energia, como sendo uma forma de reduzir as mudanças climáticas e a poluição atmosférica através da substituição dos combustíveis fósseis por essa energia limpa (SEQUINEL, 2002). 5 CONCLUSÃO A evolução do homem gerou consequências ao planeta e cada vez mais cresce a demanda de energia. Estará o mundo na eminência de um colapso energético? É certo que as fontes de energia vêm sendo substituídas ao longo da história da humanidade, porém com a atual dependência da matriz energética baseada em combustíveis fósseis, a pressão por resultados na área de energias renováveis é crescente. É necessário aumentar a eficiência no uso de energia, tanto na produção quanto no consumo. A solução para esta crescente demanda está na diversificação da matriz energética. Atualmente esta matriz é governada por combustíveis fósseis, a queima destes liberam gases poluentes os quais poluem a atmosfera, intensificam o efeito estufa e acarretam chuva ácida. Fatores que resultam em uma mudança climática global e perturbação no ecossistema natural. Além de provocar tais efeitos, os combustíveis fósseis possuem reserva limitada, são considerados recursos não renováveis. Logo, a inclusão de novas fontes para a produção de energia se faz necessária, tal diversificação pode ser possível através da inserção de fontes de energia renováveis, fontes limpas e não geradoras de gases poluentes. Fica explícito que toda forma de energia apresenta vantagens e desvantagens, porém é necessário saber qual tipo de energia se enquadra melhor em cada região. É certo que organizações não governamentais e movimentos ambientalistas têm tido grande impacto na promoção das energias renováveis, defendendo o desenvolvimento dito sustentável e a queda da indústria do petróleo. Porém, esforços ainda maiores precisam ser feitos para que seja possível melhorar a tecnologia da área e suprir a demanda deixada pelas fontes fósseis em declínio. REFERÊNCIAS ABRIL. O Que Foi a Rio-92? 2012. Disponível em: . Acesso em: 4 de julho de 2014. AGUILAR, R.; OLIVEIRA, L.; ARCANJO, G. Energia Renovável: Os Ganhos e Os Impactos Sociais, Ambientais e Econômicos nas Indústrias Brasileiras. 2012. Disponível em: . Acesso em: 8 de julho de 2014. ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. Atlas de Energia Elétrica do Brasil. 2008. Disponível em: . Acesso em ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. Energia Solar. Disponível em: . Acesso em: 2 de julho de 2014. ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. Energia Eólica. Disponível em: . Acesso em: 2 de julho de 2014. CBB. Informações. Disponível em: . Acesso em: 05 de julho de 2014. CENBIO – Centro Nacional de Referência em Biomassa. Saiba Mais Sobre Biomassa. 2011. Disponível em: . Acesso em: 1 de julho de 2014. CERPCH – Centro Nacional de Referência em Pequenas Centrais Hidrelétricas. Fontes Renováveis – Hidráulica. Disponível em: . Acesso em: 3 de julho de 2014. CONJECTURE CORPORATION. What Are Alternative Fossil Fuels? Disponível em: . Acesso em: 7 de julho de 2014. CONJECTURE CORPORATION. What Are the Different Fossil Fuels Effects? Disponível em: . Acesso em: 7 de julho de 2014. COSTA, R.; PRATES C. O Papel das Fontes Renováveis de Energia no Desenvolvimento do Setor Energético e Barreiras à sua Penetração no Mercado. 2005.Disponível em: . Acesso em: 06 de julho de 2014. ERA – Energy Research Architecture. The Impact of Fossil Fuels. 2009. Disponível em:. Acesso em: 7 de julho de 2014. EPE. Balanço Energético Nacional. 2013. Disponível em: . Acesso em: 04 de julho de 2014. EUROPA. Protocolo de Quioto Relativo às Alterações Climáticas. Disponível em: . Acesso em: 05 de julho de 2014. FELICIO,R. O Aquecimento Global é uma Mentira. 2012. Disponível em: . Acesso em: 8 de julho de 2014. GADOTTI, M. Agenda 21 e Carta da Terra. 2003. Disponível em: . Acesso em: 05 de julho de 2014. GES – Global Economic Symposium. Proposal – The Energy Crisis and Climate Change. Disponível em: . Acesso em: 7 de julho de 2014. INATOMI, T.; UDAETA, M. Análise dos Impactos Ambientais na Produção de Energia dentro do Planejamento Integrado de Recursos. Disponível em: . Acesso em: 8 de julho de 2014. ITAIPU. Energia Hidráulica. Disponível em: . Acesso em: 3 de julho de 2014. NATIONAL GEOGRAPHIC. Non-Renewable Energy. Disponível em: . Acesso em: 7 de julho de 2014. PORTA BRASIL. Saiba Mais sobre o Protocolo de Quioto. 2010. Disponível em: . Acesso em: 05 de julho de 2014. PER – Portal das Energias Renováveis. Solar. Disponível em: . Acesso em: 05 de julho de 2014. SENADO FEDERAL. Conferência Rio-92 Sobre o Meio Ambiente do Planeta: Desenvolvimento Sustentável dos Países. Disponível em: . Acesso em: 4 de julho de 2014. SEQUINEL, M. Cúpula Mundial sobre Desenvolvimento Sustentável – Joanesburgo: entre o Sonho e o Possível. 2002. Disponível em: . Acesso em: 06 de julho de 2014.