Introdução às fontes renováveis e alternativas

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Introdução às fontes renováveis e
alternativas
O entendimento das diferentes fontes de energia e a sua geração de forma alternativa e renovável.
Prof.º Bruno Cavalcante Di Lello
1. Itens iniciais
Propósito
A identificação de formas renováveis e sustentáveis para a geração de energia é primordial para os
profissionais de todas as áreas, tendo em vista as preocupações ambientais que devem nortear a sociedade
em todos os seus aspectos.
Objetivos
Analisar a geração e o uso da energia elétrica no Brasil e no mundo.
Reconhecer os impactos ambientais associados às fontes tradicionais de energia.
Reconhecer as fontes alternativas de energia.
Introdução
No vídeo sobre a geração de energia elétrica, o doutor Bruno Cavalcante Di Lello demonstrará as diferenças
entre uma matriz energética e uma matriz elétrica, fazendo uma comparação entre as formas de geração de
energia no Brasil e no mundo. Vamos lá!
Conteúdo interativo
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Orientações sobre unidades de medidas
Em nosso material, unidades de medida e números são escritos juntos (ex.: 25km) por questões de tecnologia
e didáticas. No entanto, o Inmetro estabelece que deve existir um espaço entre o número e a unidade (ex.: 25
km). Logo, os relatórios técnicos e demais materiais escritos por você devem seguir o padrão internacional de
separação dos números e das unidades.
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1. A geração e o uso da energia elétrica no Brasil e no mundo
Matriz energética
A matriz elétrica brasileira
O doutor Bruno Cavalcante Di Lello identifica a seguir o que é matriz energética e matriz elétrica e fala sobre a
distribuição das fontes de geração no Brasil e no mundo. Vamos lá!
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Considerações iniciais sobre energia
A energia move o mundo. Há 300 anos, o grande cientista e matemático Gottfried Leibniz começou a se
perguntar por que um objeto em movimento, como uma bola de bilhar, imprimia movimento a outro objeto
após uma colisão entre eles. Leibniz compreendeu que cada objeto trazia consigo uma força vital que, como
um “fluido”, poderia ser passada para objetos vizinhos. Esse conceito primitivo de energia foi se aprimorando
ao longo dos três últimos séculos, possibilitando que a humanidade compreendesse suas leis e desenvolvesse
diferentes formas de geração de energia, além de máquinas para seu aproveitamento. 
Saiba mais
Na história, as sociedades que mais dominam a energia, suas formas de geração e de aproveitamento
também conseguem dominar o contexto geopolítico no qual estão inseridas. Ao longo do
desenvolvimento das formas de aproveitamento e geração de energia, pouca ou nenhuma atenção foi
dada à sua produção sustentável. Por isso, a importância de uma mudança de pensamento, com uma
guinada da sociedade no sentido de obter energia de formas alternativas, com baixo impacto ambiental
e que garantam os recursos naturais para as gerações futuras. 
A partir de agora, identificaremos os desafios da geração de energia, as formas tradicionais de geração, seus
problemas e as formas de geração sustentável em seus múltiplos aspectos.
O que é matriz energética?
A matriz energética representa o balanço total de energia consumida por uma região, levando-se em conta as
contribuições individuais das diferentes fontes geradoras. Na matriz energética, observamos que diversas
fontes de energia não são renováveis, por exemplo, os derivados de petróleo e os combustíveis radioativos.
Em termos globais, a maior parte das fontes geradoras de energia é não renovável.
O Brasil apresenta uma matriz energética com uma importante participação de fontes renováveis, em
comparação com a matriz energética global, vejamos:
Fontes renováveis e não renováveis de energia.
Fontes não renováveis de energia
As fontes de energia não renováveis são aquelas extraídas da natureza e que não podem ser repostas de
forma rápida, gerando esgotamento de seus recursos, de acordo com o ritmo de sua extração. São exemplos
de fontes não renováveis:
petróleo e seus derivados;
gás natural;
urânio e demais combustíveis nucleares;
carvão mineral.
As fontes não renováveis de energia estão associadas a severos problemas ambientais. Atualmente, o maior
desafio para o planeta é a redução das emissões de CO2 que estão associadas diretamente à queima dos
combustíveis fósseis, pois ainda dependemos extensamente dos derivados de petróleo para sustentar a
demanda energética.
Fontes renováveis de energia
As fontes renováveis são aquelas que estão disponíveis na natureza ou que podem ser cultivadas de forma
rápida, sendo utilizadas para a geração de energia sem que haja um esgotamento desses recursos. A
reposição dessas fontes ocorre de forma contínua pelo próprio ciclo natural do planeta. São exemplos de
fontes renováveis de energia:
hidráulica;
biomassa;
biocombustíveis;
lenha e carvão vegetal;
eólica;
solar;
geotérmica;
maremotriz.
Cabe destacar que mesmo fontes renováveis podem gerar CO2 em sua utilização. Todavia, em se tratando de
fontes renováveis de origem vegetal, o CO2 emitido por sua queima é sequestrado ao longo do crescimento
da vegetação que dá origem a essa fonte de energia.
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Exemplo
A queima do etanol por um motor a combustão libera gás carbônico, que terá a sua quantidade
absorvida ao longo do crescimento das plantações da cana de açúcar que dão origem ao etanol. 
As fontes renováveis de energia são comumente chamadas de fontes de energia limpa.
A matriz energética brasileira e a matriz energética mundial
O Brasil tem uma posição de destaque na utilização de fontes renováveis de energia em sua matriz energética.
De acordo com o balanço da oferta interna de energia (OIE), atualmente, as fontes renováveis representam
quase 50% da matriz energética brasileira. O país saltou de uma participação de 46,1% das fontes renováveis
em 2019 para 48,4% em 2020. Em termos mundiais, de acordo com os dados de 2018, há apenas uma
participação de aproximadamente 14% das fontes renováveis na matriz energética. Para os países da
Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), a participação das fontes renováveis
é ainda menor, com cerca de 11%, de acordo com os dados de 2018. Veja no gráfico.
Participação das fontes renováveis de energia na OIE. Elaborado por: EPE baseado
na Agência Internacional de Energia (AIE) e EPE para o Brasil, p. 12.
Em termos históricos, o Brasil avançou ao longo dos anos na participação das fontes renováveis na matriz
energética. Períodos de decréscimo nessa participação ocorreram em virtude da crise hídrica, sobretudo
entre 2011 e 2014. A partir de 2014, a participação das fontes renováveis cresceu, com um pequeno
decréscimo entre 2016 e 2017. Veja no gráfico a seguir a participação das fontes renováveis na matriz
energética brasileira.
Participação das fontes renováveis na matriz energética brasileira. Elaborado por:
EPE baseado na Agência Internacional de Energia (AIE) e EPE para o Brasil, p. 12.
Em termos de matriz energética, somente para a geração de eletricidade, ou seja, a matriz elétrica, o Brasil
tem ainda mais destaque quando consideramos a utilização de fontes renováveis. Cerca de 85% da matriz
elétrica brasileira tem origem em fontes renováveis, de acordo com dados de 2020. Em termos mundiais,
segundo dados de 2018, havia a utilização de 23% de fontes renováveis e para os países da OCDE, 27%
(dados de 2019 para a OCDE). Esses dados são apresentados abaixo.
Fontes renováveis e não renováveis na geração de energia elétrica. Extraído de: EPE,
2021, p. 39.
Confira mais um gráfico, agora apresentando a evolução da participação das fontes renováveis na matriz
elétrica brasileira entre os anos de 2011 e 2020:
Participação das fontes renováveis de energia na matriz elétrica do Brasil (2011 –
2020). Extraído de: EPE, 2021, p. 39.
A geração de energia elétrica por recursos hídricos
A geração de energia elétrica no Brasil
Nos últimos anos, a questão energéticaassumiu posição central na agenda ambiental mundial, sobretudo em
função do aquecimento global que conduziu às negociações da Convenção do Clima, consubstanciadas
principalmente no Protocolo de Kyoto (REIS; SANTOS, 2014). Isso porque a atual matriz energética mundial
ainda depende, em quase 80%, de combustíveis fósseis, cuja queima contribui para o rápido aumento da
concentração de “gases estufa” na atmosfera e, consequentemente, para a elevação da temperatura da Terra
(REIS; SANTOS, 2014). 
Vimos que a matriz energética de um país relaciona todas as fontes de energia utilizadas em determinada
nação, são consideradas as fontes utilizadas para movimentar uma economia, incluindo o consumo de
petróleo para os meios de transporte. Uma matriz energética é mais completa e complexa do que uma matriz
elétrica. Na matriz elétrica, relacionamos apenas as fontes utilizadas para a geração de energia elétrica. Neste
ponto, nossa discussão focará a matriz elétrica brasileira. 
Atenção
O Brasil tem a sua geração de energia elétrica baseada principalmente em seus recursos hídricos. Essa
fonte, renovável, tem enfrentado diversos desafios em virtude de períodos de seca que baixam os níveis
dos reservatórios das hidrelétricas, inviabilizando a geração dessa energia. 
Embora a geração hidrelétrica seja a mais importante em termos do percentual de energia elétrica disponível
no Brasil, novas fontes de geração de energia elétrica têm sido aplicadas em nosso território e complementam
esse tipo de geração. O quadro a seguir mostra o percentual de participação das diversas fontes de geração
de energia elétrica no país.
Participação percentual das fontes de geração de energia elétrica no Brasil - 2020
Derivados de petróleo 1,60%
Nuclear 2,20%
Carvão e derivados 3,10%
Hidráulica 65,20%
Gás natural 8,30%
Eólica 8,80%
Biomassa 9,10%
Solar 1,70%
Adaptado de: EPE, 2021.
No próximo tópico vamos conversar sobre cada uma dessas fontes. Fique atento!
A geração hidrelétrica no Brasil
O Brasil é um dos maiores produtores de energia hidrelétrica do mundo. O potencial hídrico em nosso território
levou o país a optar por essa fonte de geração por décadas. Embora represente uma fonte renovável, ela é
sensível às mudanças climáticas que vêm reduzindo a quantidade de chuvas, levando aos baixos níveis em
nossos reservatórios de hidrelétricas. 
Atualmente, a geração hídrica representa 65% da geração de energia elétrica no Brasil.
Um fato importante de nossa história recente, no que se refere à política de geração e de distribuição de
eletricidade, foi a crise hídrica de 2001, que levou ao racionamento de energia elétrica como forma de
recompor os reservatórios das usinas hidrelétricas. 
Isso levou a uma nova estratégia para a distribuição de energia no país. Veja a seguir: 
1Melhoria e a ampliação do Sistema Interligado Nacional (SIN)
Esse sistema permite a redistribuição da energia ao longo do território nacional, direcionando a
energia produzida em locais distantes para regiões onde a geração se encontra escassa em virtude
de fatores climáticos ou por outros tipos de problemas, como quedas na rede de transmissão.
2
Investimento na implantação de termoelétricas
Usinas que utilizam a queima de combustíveis para produzir energia elétrica.
A usina hidrelétrica de Itaipu, binacional, construída em consórcio com o Paraguai, representa a opção na
geração elétrica a partir dos recursos hídricos em nosso território.
Usina hidrelétrica de Itaipu, a segunda maior hidrelétrica do mundo.
A geração de energia elétrica por recursos não hídricos
Energia elétrica por fontes não hídricas
Vimos que nossa matriz elétrica é fortemente dependente de nossos recursos hídricos. Embora seja uma
fonte renovável, nossos recursos hídricos sofrem períodos de escassez, prejudicando a geração de energia
elétrica.
A participação das diferentes fontes na geração de energia no Brasil, para o ano de 2020, pode ser visualizada
na figura a seguir.
As diferentes fontes para a geração de energia elétrica no Brasil - 2020. Adaptado
de: EPE, 2021.
Vamos explorar um pouco algumas fontes de geração de energia elétrica disponíveis no país? Então, vamos lá!
A geração termoelétrica no Brasil
A partir da crise hídrica de 2001, o Brasil investiu na construção de usinas termoelétricas. O funcionamento de
uma termoelétrica segue os mesmos princípios mecânicos da geração por hidrelétricas. Confira!
A geração de energia elétrica por usinas nucleares pode ser classificada como geração termoelétrica, mas
trataremos a energia nuclear separadamente em virtude de suas características. A necessidade de queima de
combustível torna a geração de energia a partir das termoelétricas mais cara do que pelas hidrelétricas.
Em média, o custo de geração de energia é de 5 a 8 vezes mais elevado nas termoelétricas quando
comparado ao custo nas usinas hidrelétricas.
As usinas termoelétricas ampliam a geração de energia sempre que a capacidade de geração hidrelétrica não
consegue suprir a demanda nacional. Por esse motivo, em épocas de escassez são aplicadas bandeiras
tarifárias para cobrir o custo extra para a geração de energia elétrica utilizando as termoelétricas.
A geração eólica no Brasil
O Brasil tem ampliado de forma acelerada a implantação de parques eólicos. Atualmente, a geração eólica
corresponde a quase 9% da matriz elétrica brasileira. 
O quadro a seguir mostra a evolução da capacidade instalada no Brasil. 
Evolução da capacidade de geração eólica no Brasil
Ano Capacidade instalada
2005 25 MW
2014 4,9 GW
2017 12 GW
2020 17,2 GW
2021 19,1 GW
Adaptado de: IRENA e NOS.
O país viu a sua capacidade de geração de energia eólica ser multiplicada cerca de 760 vezes entre 2005 e
2021. Os principais parques eólicos brasileiros se encontram na Região Nordeste (com a maior parte dos
projetos) e na Região Sul, uma vez que essas duas regiões apresentam as maiores velocidades e constâncias
de vento no território brasileiro.
Hidrelétricas 
Turbinas geradoras de energia são giradas
pela água nos reservatórios. 
Termoelétricas 
Ocorre a queima de um combustível
que aquece a água, gerando vapor sob
pressão que impulsiona as turbinas. 
Parque eólico em Parnaíba, Piauí.
Energia nuclear no Brasil
A energia nuclear também pode ser considerada uma fonte termoelétrica, entretanto, trata-se de um processo
que não utiliza a queima de um combustível para a geração de calor, mas que aproveita a energia gerada no
decaimento radioativo de um combustível nuclear. Assim, embora tenha um caráter termoelétrico, iremos
separar a energia nuclear das usinas termoelétricas a combustão, em virtude de suas especificidades.
Saiba mais
A energia nuclear representa cerca de 2% da matriz elétrica brasileira. Existem no país duas usinas de
geração de energia elétrica a partir da energia nuclear, ambas situadas na cidade de Angra dos Reis, RJ.
A primeira usina em operação, Angra I, foi inserida na rede em 1982 e opera com a capacidade de
657MW. A usina de Angra II foi conectada à rede em 2000 e opera com capacidade de 1350MW. Uma
terceira usina, Angra III, com capacidade também de 1350MW, tinha sua instalação prevista para 2014,
entretanto, em razão de inúmeras paralizações no projeto, Angra III ainda não se encontra em operação. 
A geração fotovoltaica no Brasil
O Brasil é o país com a maior incidência de radiação solar no mundo. Apesar de todo esse potencial, a geração
de energia elétrica por meio de células fotovoltaicas ainda é pequena. Cabe destacar, contudo, que essa
forma de geração tem crescido a passos acelerados e houve um notável salto nos últimos anos. Em 2018, a
capacidade de geração instalada era de 1,1GW, sendo ampliada para 7,8GW em 2020 e alcançando 10,3GW em
meados de 2021. As principais regiões geradoras de energia elétrica por meio de células fotovoltaicas (ou
células solares) são o Sudeste e o Nordeste do país.
Complexo de geração fotovoltaica de Pirapora.
A geração de energia elétrica no mundo
A geração de energia elétrica em alguns países
Omundo produz energia elétrica predominantemente a partir de fontes de energia não renováveis. Cerca de
26% da energia elétrica produzida no mundo é proveniente de fontes renováveis, enquanto no Brasil esse
percentual está próximo a 85%. Dados da matriz elétrica mundial (2021) mostram que a principal fonte para a
geração de energia elétrica ainda é o carvão mineral, respondendo por 38% da produção.
Fontes de geração de energia elétrica no mundo - 2021. Adaptada de: Matriz
elétrica mundial (2021).
As fontes renováveis mostradas na matriz elétrica mundial são: hídrica, biomassa, solar, eólica, geotérmica e
maré. As fontes não renováveis, como o carvão mineral, o gás natural e o petróleo e seus derivados, têm como
problema principal a geração de CO2 em sua queima. Países como a China, a Rússia, a Índia e os Estados
Unidos, além da comunidade europeia possuem matrizes elétricas muito poluentes e baseadas em recursos
não renováveis. Vamos ver um pouco do cenário desses locais.
A geração de energia elétrica na China
A China ainda tem uma matriz elétrica predominantemente baseada em fontes não renováveis. O cenário está
se alterando com grandes projetos de geração de eletricidade a partir das fontes solar e eólica. Há uma
previsão de que essas duas fontes de energia renovável alcancem, no final de 2021, cerca de 11% da matriz
elétrica chinesa. O país também é um grande gerador de energia por fonte hídrica. 
Barragem de Três Gargantas, na China, a maior usina hidrelétrica do mundo.
Montanha coberta de painéis solares, perto do Tibet, na China.
Apesar dos avanços, a China ainda consome metade das reservas de carvão mundial para a geração de
energia. Veja a seguir as contribuições das diferentes fontes de geração de eletricidade na China, em 2019.
 
Fonte Tipo Contribuição percentual
Renovável ≈ 27,8% Hidráulica 17,7%
 Eólica 5,5%
 Solar 3,1%
 Biomassa 1,5%
Não renovável ≈ 72,2% Carvão mineral 62,2%
 Nuclear 4,8%
 Gás natural 3,2%
 Outros 2%
Fontes de geração de eletricidade na China em 2019.
Adaptada de: chinaenergyportal.org
Observe a seguir uma usina termoelétrica na província de Shandong, na China. 
A geração de energia elétrica nos Estados Unidos
A geração de eletricidade nos Estados Unidos acompanha a tendência mundial de pouca utilização de fontes
renováveis. A contribuição, em termos percentuais, das diferentes fontes para a geração de eletricidade nos
Estados Unidos em 2020 é mostrada a seguir.
Fonte Tipo Contribuição percentual
Renovável ≈ 20% Eólica 8,4%
 Hidráulica 7,3%
 Solar 2,3%
 Biomassa 1,5%
 Geotérmica 0,5%
Não renovável ≈ 80% Petróleo 1%
 Carvão mineral 19%
 Gás natural 40%
 Nuclear 20%
Fontes de geração de eletricidade nos Estados Unidos em 2020.
Adaptada de: EIA.gov
Nos Estados Unidos, a geração eólica ultrapassou a geração por hidrelétricas, mas o país é fortemente
dependente da geração termoelétrica, incluindo a energia nuclear. Eles contam com diversas usinas nucleares
que possuem a mesma contribuição percentual das fontes renováveis.
A geração de energia elétrica na comunidade europeia
Mesmo com um considerável salto no uso de fontes renováveis, a matriz elétrica europeia ainda é
dependente, em sua maior parte, de fontes não renováveis. Em 2019, apresentava a seguinte distribuição de
acordo com as fontes geradoras, em termos percentuais:
Fonte Tipo Contribuição percentual
Renovável ≈ 30% Eólica 13%
 Hidráulica 12,2%
 Solar 4,5%
Fonte Tipo Contribuição percentual
 Geotérmica 0,2%
Não renovável ≈ 70% Combustíveis fósseis 43,6%
 Nuclear 26,2%
 Outros 0,2%
Fontes de geração de eletricidade na comunidade europeia em 2019.
Adaptada de: EIA.gov
A geração de energia elétrica na Rússia
A maior parte da eletricidade da Rússia é gerada por termoelétricas a carvão, gás natural e combustível
líquido. A energia nuclear também tem relevante contribuição na matriz elétrica russa. Em termos percentuais
de acordo com a fonte geradora, a matriz elétrica do país é dividida da seguinte forma:
Fonte Tipo Contribuição percentual
Renovável ≈ 20% Hidráulica 20%
Não renovável ≈ 80% Gás natural 43%
 Carvão mineral 16,3%
 Combustível líquido 0,7%
 Nuclear 20%
 Outros 0,3%
Fontes de geração de eletricidade na Rússia em 2020.
Adaptada de: EIA.gov
A geração de energia elétrica na Índia
A Índia tem uma população superior a 1,4 bilhão de habitantes, e sua necessidade energética acompanha o
tamanho de sua população. Assim como ocorre na média mundial, a matriz energética da Índia é
majoritariamente baseada em fontes não renováveis.
Fonte Tipo Contribuição percentual
Renovável ≈ 21,3% Hidráulica 12%
 Eólica 4,7%
 Solar 3,6%
 Biomassa 1%
Não renovável ≈ 78,7% Gás natural 3,5%
 Carvão mineral 71,9%
 Nuclear 3,4%
Fontes de geração de eletricidade na Índia em 2020.
Adaptada de: cea.nic.in
O uso da energia elétrica no Brasil e no mundo
O uso da energia elétrica no Brasil
A energia elétrica é responsável por movimentar diversos setores da economia em qualquer país, sendo
indispensável para as sociedades atuais. O uso da energia elétrica encontra-se distribuído da seguinte forma
no Brasil, de acordo com diferentes setores da economia, com dados atualizados do ano de 2020.
Distribuição do consumo de energia elétrica no Brasil em 2020. Adaptada de:
epe.gov.br
Como vimos, no Brasil, a maior demanda de energia está nos setores da indústria (36,6%), residencial (27,6%)
e de comércio (15,7%). Mas como se dá essa distribuição de energia entre os diferentes setores da economia
em todo o planeta?
O uso da energia elétrica no mundo
A distribuição do uso de eletricidade por setor, em termos mundiais, mostra as demandas majoritárias
semelhantes às encontradas na matriz elétrica brasileira. Observe a seguir, de acordo com dados para o ano
de 2018, a distribuição para o uso da energia elétrica em termos mundiais.
Distribuição do consumo de energia elétrica no mundo em 2018. Adaptada de:
iea.org
Vem que eu te explico!
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar.
Fontes renováveis de energia
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A geração de energia elétrica no Brasil por fontes não hídricas
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Verificando o aprendizado
Questão 1
A matriz energética de um país se difere de sua matriz elétrica. A respeito da matriz energética e da matriz
elétrica, assinale a alternativa correta.
A
A matriz elétrica está relacionada à geração de energia por fontes renováveis, enquanto a matriz energética
mostra todas as fontes utilizadas para a geração de energia.
B
Tanto as matrizes elétrica e energética mostram as fontes renováveis e não renováveis, a primeira refere-se
somente à forma de geração ligada à eletricidade, enquanto a segunda mostra o total de energia, englobando
as formas “não elétricas”.
C
A matriz elétrica está relacionada somente à geração hidrelétrica e termoelétrica, enquanto a matriz
energética relaciona somente as fontes solar, eólica e os motores a combustão.
D
A diferença entre as matrizes está na representação das unidades de energia que são aplicadas: enquanto a
energética é calculada em toneladas de óleo equivalente, a elétrica é calculada em Gigawatt hora.
E
A matriz energética leva em conta somente o petróleo, já a elétrica leva em conta somente a produção de
eletricidade de uma região.
A alternativa B está correta.
A matriz elétrica está relacionada à geração de energia elétrica pelas mais diversas fontes, sejam essas
renováveis ou não renováveis. A matriz energética mostra o total de energia gerada em uma região,
englobando a geração elétrica e outras formas de energia não relacionadas à eletricidade.
Questão 2
A respeito dos usos de fontes renováveis e não renováveis de energia para a geração energia elétrica, assinale
a alternativa correta.
A
O Brasil, mesmo apresentando um elevado potencial de fontes renováveis como a energia solar, eólica e
hídrica, tem a sua matriz elétricabaseada em recursos não renováveis.
B
A China reverteu na última década a forma de geração de sua eletricidade, passando das fontes não
renováveis para as fontes renováveis a partir da adoção da energia solar, que atualmente é responsável por
mais de 60% de sua geração elétrica.
C
A partir dos acordos climáticas dos últimos 30 anos, o mundo gera energia elétrica principalmente a partir de
fontes renováveis, como a hídrica, a solar e a eólica.
D
A matriz elétrica brasileira é uma das mais limpas do mundo, com um percentual de participação de fontes
renováveis acima de 80%.
E
No cenário mundial, a escassez de água fez diminuir a geração hidrelétrica, fomentando as fontes eólicas e
fotovoltaicas, que correspondem, somadas, a mais de 80% da geração de energia elétrica.
A alternativa D está correta.
A matriz elétrica brasileira utiliza primordialmente fontes renováveis. A principal fonte é a hídrica, atendendo
a mais de 60% da demanda de energia elétrica. Além dessa fonte renovável, o país ampliou a geração
eólica, solar e de biomassa. Atualmente, as fontes renováveis correspondem a cerca de 85% da matriz
elétrica brasileira.
Efeito estufa.
2. Os impactos ambientais associados às fontes tradicionais de energia
Os combustíveis fósseis e o impacto no aquecimento
global
Impactos ambientais associados às fontes tradicionais de energia
Veja agora tudo sobre as fontes de geração de energia elétrica através de termoelétricas com queima de
combustíveis fósseis, hidrelétricas e energia nuclear. Confira!
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Os combustíveis fósseis e seus impactos
O mundo gera a sua energia de forma não renovável principalmente em virtude da elevada oferta de
combustíveis fósseis.
O petróleo é uma forma de “energia líquida”, bastante concentrada que, atualmente, apresenta um
baixo custo quando comparada com outras fontes, sobretudo as renováveis.
A seguir, vamos reconhecer os impactos ambientais relacionados às fontes tradicionais de geração de
energia. Abordaremos os impactos associados às termoelétricas que queimam combustíveis fósseis, às
hidrelétricas e à geração por energia nuclear. 
A liberação de CO2 na atmosfera como consequência da
queima dos combustíveis fósseis talvez seja a maior
ameaça para a sobrevivência do planeta.
Você sabe o que é o efeito estufa e o aquecimento global?
Você sabia que o efeito estufa dentro de limites adequados
é benéfico para a vida no planeta?
O efeito estufa
O efeito estufa é o fenômeno físico da retenção do calor no
planeta Terra em virtude de alguns gases presentes na atmosfera. Esse fenômeno, que ocorre de forma
natural, mantém a temperatura da atmosfera em níveis adequados para a manutenção da vida. Caso não
ocorresse, as temperaturas médias da terra seriam cerca de 70°C menores, ou seja, o nosso planeta teria
temperaturas médias entre -40°C e -50°C, sendo inviável para a sustentar a vida tal qual conhecemos.
Atenção
Os principais gases responsáveis pelo efeito estufa são: o vapor d’água presente na atmosfera
(desconsiderando o vapor presente nas nuvens), o dióxido de carbono (CO2), o ozônio (O3), os óxidos
de nitrogênio (NOx) e o metano (CH4). 
O aquecimento global
O aquecimento global é a elevação descontrolada de temperatura da Terra em virtude do excesso de gases
de efeito estufa. É importante salientar que gases como metano e vapor d’água têm uma contribuição, no
âmbito de moléculas individuais, mais significativa no efeito estufa do que o dióxido de carbono.
Vejamos como se deu, historicamente, o aumento dos níveis de CO2: 
1
Máquinas a vapor
A partir do início da Revolução Industrial, a quantidade de CO2 apresentou uma significativa
elevação por causa da queima de carvão e outros combustíveis para movimentar as máquinas a
vapor, em um primeiro momento.
2
Motores a combustão e as usinas termoelétricas
A partir do final do século XIX e ao longo dos séculos XX e XXI, os motores a combustão e as usinas
termoelétricas foram os maiores contribuintes para o despejo de CO2 no ambiente.
A queima de combustíveis fósseis ainda representa a maior fonte de energia para o nosso mundo, elevando
consideravelmente a concentração de CO2 em nossa atmosfera. Para termos a dimensão do problema, em
1750, nos primórdios da industrialização, a quantidade de CO2 na atmosfera era de 280ppm (partes por
milhão). Atualmente, temos uma concentração superior a 415ppm, ou seja, um aumento de 48%.
As emissões de CO2 de forma antropogênica (por ação do homem) em termos globais estão distribuídas
conforme o gráfico:
Fontes de emissão de CO2 pela ação humana. 
Conforme estudamos, a maior parte da eletricidade gerada no mundo tem origem em fontes não renováveis.
Nesse sentido, estima-se que cerca de 40% de todo o CO2 lançado na atmosfera se origina da queima de
combustíveis para a geração de eletricidade. As usinas termoelétricas baseadas em queima de combustíveis
podem ser rapidamente instaladas e apresentam um baixo custo de construção quando comparadas a outras
usinas geradoras, como usinas hidrelétricas e nucleares. Soma-se a isso a elevada oferta de combustíveis de
queima em países como China, Rússia e Índia.
Liberação de CO 2 em usina termoelétrica por queima de carvão na Inglaterra.
Problemas ocasionados pelo aquecimento global
A elevação da temperatura média global tem ocasionado vários problemas ambientais. Vejamos alguns
exemplos dos problemas ocasionados pelo aquecimento global:
Elevação da temperatura média do planeta.
Derretimento das coberturas de gelo nos polos.
Aumento dos níveis dos oceanos.
Aumento da temperatura média das águas dos oceanos.
Aumento das quantidades de vapor d’água na atmosfera.
Ocorrência mais frequente de eventos climáticos catastróficos como tempestades, furacões e
enchentes.
Derretimento de porções de solos congelados conhecidos como permafrost.
Aumento da desertificação.
Surgimento de “refugiados climáticos”.
O derretimento do permafrost libera grandes quantidades de metano para a atmosfera, gás que contribui 30
vezes mais que o CO2 para o efeito estufa.
Derretimento do permafrost : liberação de metano.
Usinas hidrelétricas e seus impactos ambientais e sociais
Os impactos das usinas hidrelétricas
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Embora seja considerada uma fonte renovável, com baixo impacto em relação à emissão de gases de efeito
estufa, a implantação de um projeto de geração a partir de fonte hídrica também gera impactos negativos na
natureza e nas próprias comunidades próximas às usinas. 
Vamos ver um pouco desses impactos? 
Os impactos ambientais das usinas hidrelétricas
A implantação de uma usina hidrelétrica é um projeto de custo elevado tanto em termos financeiros quanto
ambientais. A construção de uma barragem para a geração de eletricidade por meio de recursos hídricos
provoca um extenso alagamento, colocando regiões inteiras submersas.
Em países tropicais, como o Brasil, o lago formado normalmente engole grandes porções de
florestas, afetando não somente a vegetação, como também a fauna, além das populações que
vivem na região.
Um problema decorrente da inundação pela construção dos reservatórios é a decomposição das árvores que
ficam submersas. Essa decomposição gera uma grande quantidade de metano e de dióxido de carbono. Como
consequência, embora seja considerada uma forma de geração de energia limpa, a construção das
hidrelétricas pode gerar emissões de gases de efeito estufa em grandes quantidades. Um outro fato
importante é o desmatamento necessário para a execução das obras e para a abertura de espaço para as
linhas de transmissão.
Exemplo
Recentemente, no Brasil, a obra da usina de Belo Monte gerou um acalorado debate em virtude dos
impactos ambientais relacionados à sua construção. Situada na região de Altamira, no oeste do Pará, o
projeto gerou como impactos ambientais: o desmatamento; a diminuição da quantidade de pescado em
virtude das modificações no curso do rio; das explosões necessárias para a obra e da iluminaçãoartificial sobre o bioma aquático; a diminuição da quantidade de oxigênio dissolvido na água, levando a
um empobrecimento da fauna e da flora aquáticas; elevação do lençol freático, levando à contaminação
de poços que alcançaram as fossas sépticas da região; entre outros problemas. 
Impactos semelhantes são vivenciados na construção de outras usinas hidrelétricas, no Brasil e em outras
regiões do mundo. Dessa forma, a fonte de geração “limpa” mostra que ainda há enormes desafios para uma
produção de energia sem que haja degradação ambiental.
Hidrelétrica de Belo Monte, em Altamira – PA.
Os impactos sociais dos projetos de geração hidrelétrica
Hidrelétrica de Três Gargantas, China.
Os impactos sociais vêm acompanhados dos impactos ambientais. Veja, a seguir alguns aspectos:
Ambiental
A mudança que a construção de uma usina
hidrelétrica causa às comunidades ribeirinhas
estão normalmente ligadas à destruição da
natureza provocada pela barragem.
Social
O deslocamento das populações que viviam à
beira do curso d’água original, a diminuição da
pesca, a perda da identidade cultural e das
raízes são alguns dos impactos sociais
causados.
Acerca da usina de Belo Monte, ocorreu um enorme deslocamento humano para a região para dar conta do
projeto de construção. Com esse processo, a cidade de Altamira viu crescer os índices de violência urbana.
Ao final da obra, o desemprego em massa dos operários também afetou a economia local. Muitos
assentamentos populacionais que se encontram à beira da barragem não recebem de forma adequada a
energia elétrica produzida ao lado.
Um outro exemplo de impacto social e cultural
ocorreu durante a construção da hidrelétrica de
Três Gargantas, na China. Além da necessidade
de deslocamento de grupos populacionais que
viviam às margens do Yangtzé, vários sítios
arqueológicos submergiram sob as águas da
barragem, provocando uma perda histórica
relevante para o país.
Impactos ambientais das
usinas nucleares
O risco do combustível e dos resíduos radioativos
As usinas nucleares são consideradas fontes termoelétricas, embora não realizem uma queima de combustível
que emita dióxido de carbono. O seu combustível é formado por elementos radioativos, principalmente o
urânio-235 (U235), que sofrem fissão nuclear. Veja como é esse processo:
Urânio
O urânio decai formando outros elementos, ou seja, há uma quebra de seu núcleo atômico, processo
no qual há uma grande liberação de energia.
Vapor sob pressão
A energia gerada pelo decaimento do urânio é utilizada para aquecer a água em um circuito fechado,
gerando vapor sob pressão que impulsiona as turbinas geradoras de energia elétrica.
Compreendido seu funcionamento, vamos entender alguns de seus impactos. O combustível radioativo e seus
resíduos são extremamente nocivos para os seres humanos e para qualquer forma de vida. Nas usinas
nucleares, o combustível é cuidadosamente armazenado no interior de um reator e isolado das pessoas
responsáveis pela operação. Os riscos associados ocorrem quando não são tomadas as devidas medidas de
proteção e isolamento do reator. A radiação pode causar os seguintes danos:
queimaduras;
náuseas;
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supressão do sistema imunológico;
mutações genéticas;
alteração na produção de sangue;
problemas gastrointestinais;
doenças na medula óssea;
câncer;
morte.
Impactos da energia nuclear no meio ambiente
Em virtude dos riscos para a saúde e da associação da energia atômica para fins bélicos, as usinas nucleares
eram vistas com grande desconfiança pela sociedade. O desenvolvimento de tecnologias mais seguras para a
construção e operação dos reatores nucleares fez com que as usinas nucleares se tornassem uma ótima
alternativa para a geração de energia elétrica em muitos países. Por exemplo, a matriz elétrica da França tem
como fonte principal a energia nuclear, com uma participação acima de 75% na geração de eletricidade. 
Ainda assim, com todos os cuidados e desenvolvimentos tecnológicos dos últimos anos, existem impactos
associados ao uso da energia nuclear para a geração de energia elétrica. Vamos conhecê-los: 
1
Devolução ao ambiente da água aquecida usada para operação
A grande parte das usinas nucleares utiliza a água do mar para a refrigeração do reator. Após
cumprir o seu papel como fluido trocador de calor, essa água é devolvida ao ambiente aquecida,
gerando desequilíbrios na fauna e na flora local.
 
2
Armazenagem do lixo radioativo
O combustível radioativo, ao sofrer decaimento, gera uma série de outros elementos que continuam
a emitir radiação. Quando há o esgotamento do combustível, o resíduo gerado deve ser armazenado
em recipientes de chumbo por milhares de anos, até que não ofereçam mais riscos.
 
3
Contaminação por acidentes nucleares
Os acidentes nucleares, embora raros, são catastróficos para a sociedade. A contaminação nuclear
em virtude de um acidente afeta o solo, a água, a atmosfera e todos os seres vivos, não somente na
região da usina, mas também em um raio de centenas de quilômetros. Um acidente nuclear de
dimensões continentais ocorreu em 1986 na usina de Chernobyl, na Ucrânia.
 
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Acidente nuclear de Chernobyl.
Vem que eu te explico!
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar.
Os combustíveis fósseis e o impacto no aquecimento global
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Os impactos ambientais e sociais das usinas hidrelétricas
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Verificando o aprendizado
Questão 1
A queima de combustíveis fósseis, tanto para aplicação veicular quanto para geração de energia elétrica,
causa inúmeros problemas ambientais. Dentre esses problemas, destaca-se o aquecimento global. A respeito
dos combustíveis fósseis e do aquecimento global, assinale a alternativa correta.
A
A liberação de ozônio como produto da queima é o principal fator associado ao aquecimento global.
B
Embora individualmente o CO2 não seja o mais importante gás de efeito estufa, a quantidade desse gás
gerada pela queima dos combustíveis fósseis torna essa substância a protagonista do aquecimento global.
C
O aquecimento global é um fenômeno natural e cíclico, a queima dos combustíveis fósseis é minoritária como
contribuinte para esse problema.
D
O aquecimento global pode ser atribuído ao calor liberado na queima dos combustíveis e não nas emissões
gasosas geradas.
E
O aquecimento global é um fenômeno que se iniciou nos últimos 20 anos, com o aumento do uso de
combustíveis fósseis, da energia solar e da energia eólica.
A alternativa B está correta.
Existem vários gases de efeito estufa, como vapor d'água, óxidos de nitrogênio e metano. Muitos têm uma
contribuição individual para o fenômeno mais relevante que o próprio CO2. Entretanto, com o advento da
revolução industrial há mais de 250 anos, as enormes quantidades de CO2 lançadas na atmosfera devido à
queima dos combustíveis torna esse gás o protagonista do aquecimento global.
Questão 2
As usinas hidrelétricas utilizam uma fonte renovável para a geração de eletricidade. A respeito dos aspectos
gerais da geração hídrica, assinale a alternativa correta.
A
A geração hidrelétrica é a maior participante na matriz elétrica global, responsável por mais de 60% da
geração de eletricidade.
B
A geração hidrelétrica não apresenta impactos ambientais, por se tratar de uma fonte renovável.
C
Ao contrário do observado na maioria dos países, a geração hidrelétrica no Brasil não é a maior contribuinte
para a matriz elétrica do país.
D
Algumas desvantagens da geração hidrelétrica estão relacionadas ao custo de implantação do projeto, aos
impactos na fauna e na flora ao redor do reservatório, à geração de CO2 por decomposição de matéria
orgânica submersa e ao desalojamento da população local.
E
No Brasil, a geração de eletricidade em épocas de escassez hídrica é totalmente suprida pelas usinas
nucleares Angra I e Angra II.
A alternativa D está correta.A energia obtida por usinas hidrelétrica é renovável, mas isso não isenta essa forma de geração de
eletricidade de impactos ambientais e sociais. Dentre os impactos, podemos destacar: alteração da fauna e
da flora na região do projeto, principalmente com redução da pesca; retirada da população local para a dar
lugar ao reservatório; decomposição de vegetação submersa; e custo do projeto.
3. As fontes alternativas de energia
Energia eólica
Aspectos operacionais das fontes alternativas de energia e das fontes
tradicionais de geração de energia elétrica
O doutor Bruno Cavalcante Di Lello fala a seguir sobre os impactos causados pelas fontes alternativas de
energia, embora apresentem claras vantagens em comparação com as fontes tradicionais. Confira!
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Fontes de energia alternativas
A geração de energia, mesmo por fontes alternativas e renováveis, pode gerar diferentes impactos no planeta.
Cada fonte tem suas características, suas vantagens e suas desvantagens em relação às outras fontes.
As fontes de energia alternativas apresentam claras vantagens quando comparadas às fontes
tradicionais, mas precisamos considerar que nem sempre uma região pode implantar um sistema de
geração alternativo. Um local que apresenta baixa velocidade em seus ventos não poderá implantar
geradores eólicos, e isso também se aplica às regiões de baixa incidência solar em relação à
geração fotovoltaica.
A partir de agora, vamos identificar alguns aspectos gerais das fontes alternativas utilizadas para a produção
de energia e suas vantagens e desvantagens, e veremos a comparação entre as fontes de energia tradicionais
e as fontes alternativas. Neste ponto, vamos entender as fontes de energia eólica e solar. Mais à frente,
discutiremos o aproveitamento da biomassa, a energia geotérmica, a geração maremotriz, além dos processos
experimentais de geração de eletricidade por meio das ondas do mar e da fusão nuclear.
Aspectos gerais da energia eólica
A utilização da força dos ventos talvez seja a forma de aproveitamento de energia mais antiga usada pelo
homem. Quando falamos dessa força, devemos lembrar que os barcos a vela antigos e os moinhos de vento já
faziam uso dessa forma de energia. O ar é um fluido e, durante a sua movimentação na forma de vento, pode
ser aproveitado para a geração de trabalho mecânico.
Barco a vela egípcio — energia eólica para realizar trabalho mecânico.
Moinho a vento — energia eólica para realizar trabalho mecânico.
O aproveitamento da força dos ventos para obter trabalho mecânico ganhou uma aplicação mais relevante: a 
geração de eletricidade.
A geração de eletricidade por fonte eólica
O princípio da geração de eletricidade por fonte eólica é em tese bastante simples: a energia cinética dos
ventos é convertida em movimento rotacional mecânico no gerador de eletricidade, por meio de grandes
torres providas de pás.
Parque eólico.
A primeira patente para um sistema de produção de eletricidade a partir da energia eólica foi concedida em
1891, a partir de estudos que começaram alguns anos antes com o engenheiro escocês James Blyth. 
Observe os componentes da turbina eólica a seguir: 
Componentes de uma turbina eólica: (1) fundação; (2) conector à rede elétrica; (3)
torre; (4) escada; (5) controle de orientação; (6) carenagem do gerador; (7) gerador;
(8) anemômetro; (9) freio elétrico ou mecânico; (10) caixa de velocidades; (11)
lâmina; (12) controle de orientação e (13) roda.
A energia eólica é renovável e causa baixos impactos ambientais quando comparada a fontes de energia
tradicionais. Essa forma de geração tem se ampliado a uma taxa de 25% ao ano, mas ainda é pouco aplicada
em comparação às outras fontes de geração. Veja que a parcela de produção de energia por fonte eólica em
2019 ao redor do mundo oscila entre 0 e pouco mais de 5%.
Parcela de geração de energia elétrica por fonte eólica no ano de 2019.
A obtenção de eletricidade por fonte eólica apresenta as seguintes vantagens e desvantagens:
Vantagens
É renovável.
Apresenta tendência de barateamento com o aumento da escala de produção.
Não emite CO2 ao longo de sua geração.
Não gera resíduos ao longo de sua geração.
Causa baixos impactos ambientais.
A instalação das torres pode ser realizada em diferentes tipos de terrenos.
Permite o uso compartilhado do terreno para outras atividades, por exemplo, junto com a
agricultura.
Desvantagens
Impacta nos fluxos migratórios das aves.
Gera poluição sonora e visual.
Pode apresentar interrupções com a diminuição dos ventos no local de geração.
Exige manutenções periódicas.
É menos confiável que as fontes tradicionais.
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Energia solar
Aspectos gerais da energia solar
A energia solar é a forma mais disseminada de energia natural em nosso planeta. Seu aproveitamento para
geração de energia elétrica ainda é baixo perante o seu potencial, se compararmos com outras formas de
geração de energia. Essa fonte é proveniente da luz e da radiação do sol que incide sobre todo o planeta.
Atenção
A energia solar pode ser aproveitada diretamente como fonte primária de energia, não apenas para a
geração de energia elétrica. 
A energia solar como fonte de aquecimento
Uma maneira direta de aproveitamento é a partir do aquecimento solar, em que a água que será utilizada é
aquecida diretamente pelos raios solares. Essa água aquecida é armazenada em boilers (reservatório térmico
de água) e é distribuída pelos sistemas residenciais ou industriais para uso. Esse é um tipo de aquecimento
direto, sem que haja geração ou consumo de eletricidade.
Sistema de aquecimento solar para água.
A energia solar apresenta as seguintes vantagens e desvantagens: 
Vantagens
É renovável.
É sustentável.
Não emite CO2 em sua geração.
Usa uma fonte inesgotável, sem custo para a “matéria-prima”, que é o sol.
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Desvantagens
Alto custo inicial para a instalação de projetos de geração solar.
A intermitência na geração, que só pode ser efetuada durante o dia.
Dependência de condições favoráveis de incidência solar.
A energia solar ainda apresenta menor confiabilidade do que outras fontes tradicionais, já amplamente
implantadas, mas seus benefícios para o meio ambiente são inquestionáveis. 
A seguir, estudaremos a geração de eletricidade por células fotovoltaicas e por sistema de concentração solar.
A geração de energia elétrica por sistema fotovoltaico
A geração de eletricidade por células fotovoltaicas tem se disseminado à medida que há um barateamento
dos painéis solares pelo aumento da escala de produção.
Uso residencial de painéis solares.
Geração de energia por células solares em larga escala em Atacama, Chile.
Nesse tipo de geração, os fótons provenientes do sol são convertidos em energia elétrica por meio de células
fotovoltaicas.
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Célula fotovoltaica.
A concepção do efeito fotoelétrico, princípio da célula fotovoltaica, começou no século XIX. De forma notável,
o prêmio Nobel de Albert Einstein foi um reconhecimento por seus estudos acerca do efeito fotoelétrico em
1905. 
Ainda que haja um potencial elevado de energia do sol disponível e apesar de todos os avanços nos últimos
anos, a geração de energia elétrica a partir do sol ainda é baixa. Veja a seguir a parcela de energia solar
utilizada no mundo em 2018. Podemos observar uma baixa participação da energia solar como fonte primária
de energia, oscilando entre 0,1% e pouco mais de 1,2 %. 
Participação da energia solar nas fontes primárias de energia, 2018.
A geração de energia elétrica por sistema de concentração solar
Nesse processo, a energia solar é concentrada, a partir de grandes refletores, para gerar uma quantidade
grande de energia que é utilizada para aquecer um fluido de trabalho, normalmente água. Os raios solares são
focados em um receptor. 
A temperatura obtida por esse método pode variar entre 350°C e 1000°C, com o vapor gerado por
aquecimento da água no receptor sendoutilizado para girar uma turbina geradora, de forma semelhante às
termoelétricas tradicionais. 
Usina de geração de eletricidade por concentração de energia solar.
Aspectos gerais da biomassa e biocombustíveis
Biomassa
A biomassa refere-se à matéria orgânica de origem vegetal e animal renovável em curto espaço de tempo.
Essa matéria orgânica, após processamento adequado, geralmente mediante processos de combustão, pode
ser utilizada para a geração de energia.
Devemos destacar que os combustíveis fósseis, o gás natural e o carvão mineral também têm
origem orgânica, tendo em vista que são produtos da decomposição de animais e vegetais ao longo
de um processo de milhões de anos. 
Os combustíveis de origem fóssil, entretanto, não podem ser considerados biomassa, em virtude da
impossibilidade de renovação em um curto espaço de tempo. 
Veja alguns exemplos de biomassa: 
Lenha Cana-de-açúcar, seu bagaço e resíduos
da produção de etanol, como o vinhoto
Serragens e resíduos de madeira Papel, papelão e resíduos da indústria do
papel
Palha de arroz Resíduos de podas, como galhos e
folhas secas
Todos esses materiais podem ser utilizados para a geração de energia. Além do processo de combustão
direta, é possível aplicar o processo de biodigestão em alguns tipos de biomassa para a geração de gás
metano (identificado normalmente como biogás, quando produzido em um biodigestor), que será utilizado
como combustível em um processo posterior. Observe esse processo na imagem abaixo.
Produção de biogás a partir de matéria orgânica.
Usinas geradoras de energia que utilizam a queima de biomassa representam uma alternativa em uso no Brasil
e ao redor do mundo.
Usina de eletricidade que utiliza resíduos de madeira como fonte de geração.
Biocombustíveis
A biomassa também pode dar origem aos biocombustíveis, que são produtos originados no processamento
químico e que podem ser utilizados como fontes de geração de energia. Temos como o exemplo mais claro,
em termos de Brasil, o etanol, um derivado biocombustível do processamento da cana-de-açúcar. 
São exemplos de biocombustíveis:
 
Metano de biodigestor (biogás).
Etanol.
Biodiesel.
Biogasolina.
Bioquerosene
Os biocombustíveis têm origem “não fóssil”, tendo em vista que são produtos do processamento de diferentes
tipos de biomassa. São fontes de energia com o mesmo poder calórico que os combustíveis fósseis.
No Brasil, o uso do etanol para movimentar a frota veicular é um exemplo do uso de biocombustível em larga
escala. 
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Uso do etanol como combustível veicular no Brasil: biocombustível em larga escala.
Vantagens e desvantagens da biomassa e dos biocombustíveis
A biomassa e os biocombustíveis são fontes renováveis para a geração de energia. Essa é uma clara
vantagem em relação às demais fontes tradicionais não renováveis. Ainda, apresentam balanço de emissão do
CO2 nulo, tendo em vista que todo CO2 emitido em sua eventual queima é capturado no crescimento dos
organismos que originam a biomassa e os biocombustíveis. Veja mais algumas vantagens:
são renováveis;
geram balanço de emissão nula de CO2;
são sustentáveis;
podem aproveitar fontes de resíduos;
possuem alto poder energético.
Ainda que apresentem muitos aspectos positivos, a implantação inadequada de projetos de geração de
energia a partir de biomassa e de biocombustíveis pode gerar impactos ambientais. Dentre esses impactos,
podemos destacar:
Derrubada de florestas para exploração de madeira para fins de combustão.
Liberação de subprodutos tóxicos, como o vinhoto na produção de etanol.
Disponibilização de grandes faixas de terra para produção de cana e outras culturas vegetais para fins
de produção de biocombustíveis, afetando a fauna e a flora.
Além das fontes alternativas mostradas até o momento, há outras fontes não usuais que valem a pena
conhecer. Algumas ainda são experimentais, mas apresentam um futuro promissor. A seguir, falaremos de
algumas fontes alternativas com uso ainda restrito, como a geração maremotriz e a fusão nuclear.
Energia geotérmica, das marés e outras
Geração de energia por fonte geotérmica
Abaixo da superfície terrestre existe uma quantidade elevada de calor. Quanto maior a profundidade, maior o
calor, em virtude do magma sob a crosta terrestre. Em algumas regiões do planeta, mesmo em baixas
profundidades, já existe uma quantidade de calor útil que pode ser aproveitada como fonte de energia. A
energia obtida dessa forma é denominada energia geotérmica. 
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Atenção
Através de perfurações, é injetado um fluido térmico, geralmente água, para aproveitamento dessa
energia natural, renovável e que não produz quantidades significativas de CO2 em seu aproveitamento. 
Os principais países que exploram a energia geotérmica são: Estados Unidos, Indonésia, Filipinas, Turquia,
Nova Zelândia, México, Quênia, Itália e Islândia.
Usina geotérmica na Islândia.
E quais seriam as vantagens e desvantagens da energia geotérmica? Podemos citar como principais
vantagens da energia geotérmica:
fonte natural;
renovável;
baixas descargas de CO2 e de vapor d’água na operação das usinas.
Ainda que renovável, há alguns pontos de atenção na operação das usinas geotérmicas que podem gerar
alguns impactos. São estes:
Necessidade de tratamento da água que vem do interior da terra, tendo em vista que pode conter
gases, como o CO2 e substâncias nocivas, como o gás sulfídrico (H2S), um composto venenoso.
Problemas associados à corrosão.
Afundamento do terreno de exploração das fontes térmicas, em virtude da retirada de água
subterrânea.
As usinas não podem ser instaladas em qualquer local, dependendo de uma fonte térmica propícia em
baixa profundidade.
Geração maremotriz
A geração maremotriz se refere à conversão de energia, associada às oscilações das marés dos oceanos. O
princípio de funcionamento pode se basear na conversão de energia potencial ou no aproveitamento da
energia cinética das marés. 
Entenda como funciona a conversão de energia potencial em energia cinética: 
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Por meio do aproveitamento da energia cinética, as correntes marinhas geradas pelas oscilações da maré são
utilizadas para movimentar as turbinas de geração elétrica. O método de geração maremotriz encontra-se em
desenvolvimento em algumas partes do mundo, mas ainda representa uma diminuta fração da energia elétrica
produzida. Na Europa existem duas usinas desse tipo, uma situada na França e outra na Rússia.
Turbinas de geração maremotriz aproveitando a força das correntes.
A geração maremotriz apresenta as seguintes vantagens e desvantagens: 
Vantagens
É renovável.
Fonte limpa, sem produção de CO2 para a geração de eletricidade.
Desvantagens 
Depende de uma amplitude mínima de 5 a 7 metros de maré para o seu aproveitamento.
Baixo aproveitamento do potencial de energia, por volta de apenas 20%.
Alto custo para a instalação das usinas de geração.
Geração de energia elétrica experimentais
Neste tópico, vamos conhecer métodos de geração de eletricidade ainda experimentais, a partir das ondas do
mar e da fusão nuclear.
Geração de eletricidade a partir das ondas do mar
Nesse tipo de geração, ainda experimental, o movimento das ondas é aproveitado por flutuadores que
movimentam um gerador de eletricidade. Esse tipo de geração é bastante promissor, mas ainda não é
empregado de forma comercial.
Energia potêncial 
Quando há o represamento das águas da
maré cheia em reclusas ou diques.
Energia cinética 
Quando há o abaixamento da maré, as
águas são liberadas, fazendo girar uma
turbina de geração elétrica.
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Aparato experimental tokamak — geração de energia a
partir da fusão nuclear.
Geração de energia elétrica a partir de fusão nuclear
A tecnologia de fusão nuclear ainda se encontra em
desenvolvimento. Os reatores de fusão nuclear atuam
fundindo os núcleos de átomos de deutério e trítio (isótopos
do hidrogênio).
No processo de fusão, há a liberação de energia que é
utilizada para aquecerágua, gerando vapor que será
utilizado para movimentar uma turbina de geração elétrica.
Reatores experimentais, denominados tokamak alcançam
temperaturas de milhões de graus Celsius, mas ainda
demandam mais energia para sustentar o processo do que
a quantidade de energia gerada, sendo, até o momento,
inviáveis economicamente.
Aspectos gerais das fontes tradicionais e das alternativas 
Comparação entre as diferentes fontes de geração de energia elétrica
De uma forma geral, os impactos gerados pelas formas tradicionais de geração de energia são mais
significativos e prejudiciais para a natureza do que os impactos gerados pelas fontes de energia alternativa.
Até mesmo as fontes classificadas como renováveis podem causar danos substanciais ao meio ambiente.
Vamos identificar algumas vantagens, desvantagens e impactos das diversas formas de gerar energia? 
Para finalizarmos o nosso estudo, vamos recapitular os principais aspectos referentes à geração de energia
por diferentes processos. Observe o quadro a seguir. 
Forma de geração Principais vantagens Principais desvantagens/
impactos
Queima de
combustíveis fósseis,
gás natural e carvão
mineral
- Abundância de fonte geradora. 
- Tecnologia amplamente
conhecida. 
- Rápida implantação de unidade
geradora. 
 
- Fonte não renovável. 
- Emissão de gases de efeito
estufa. 
- Poluente. 
 
Energia nuclear
- Tecnologia amplamente
utilizada. 
- Elevada capacidade de gerar
energia elétrica. 
- Tamanho da usina pequeno em
relação à quantidade de energia
gerada. 
- Não emite CO 2 em sua
geração. 
 
- Fonte não renovável. 
- Geração de resíduos
radioativos que devem ser
armazenados por milhares de
anos. 
- Acidentes podem ser
catastróficos para a
sociedade. 
 
Forma de geração Principais vantagens Principais desvantagens/
impactos
Hidrelétrica
- Renovável. 
- Fonte geradora abundante. 
- Tecnologia já conhecida e
utilizada. 
 
- Projeto caro. 
- Desmatamento na
implantação do reservatório. 
- Redução da produção em
períodos de seca. 
- Afeta fauna e flora. 
- Pode gerar CO 2 pela
decomposição de material
orgânico na represa. 
- Afeta a população vizinha à
área de implantação.
Biomassa e
biocombustíveis
- Renováveis. 
- Balanço de emissão nula de CO
2 . 
- Podem aproveitar fontes de
resíduos. 
- Alto poder calórico.
- Derrubada de matas como
fonte de madeira para
combustão. 
- Produção de substâncias
tóxicas em alguns processos
como o vinhoto na produção
de etanol. 
- Exigência de grandes
latifúndios de monocultura
para alguns de seus processos,
como para a produção de
cana-de-açúcar.
Eólica
- Renovável. 
- Não emite CO 2 e nem gera
resíduos ao longo de sua
geração. 
- Baixos impactos ambientais. 
- A instalação das torres pode
ser realizada em diferentes tipos
de terrenos, sendo possível o
uso compartilhado com outras
atividades, como a agricultura.
- Impacto nos deslocamentos
migratórios das aves. 
- Poluição sonora e visual. 
- Pode apresentar interrupções
de acordo com o regime de
ventos, sendo menos confiável
do que outras fontes
tradicionais. 
- Exigência de manutenções
periódicas.
Solar
- Renovável. 
- Não emite de CO 2 em sua
geração. 
- Utiliza uma fonte abundante e
gratuita. 
- Tecnologia conhecida e de
ampla aplicação.
- Alto custo inicial dos projetos
de geração solar. 
- A intermitência na geração. 
- Dependência de condições
favoráveis da incidência solar.
Geotérmica
- Renovável. 
- Ocorrência natural. 
- Baixas descargas de CO 2 e de
vapor d’água na operação das
usinas.
- Necessidade de tratamento
da água que vem do interior da
terra, que pode conter
substâncias tóxicas. 
- Corrosão de equipamentos. 
- Afundamento do terreno de
exploração das fontes
térmicas, em virtude da
retirada de água subterrânea. 
- As usinas só podem ser
instaladas em área geológicas
favoráveis. 
- Poluição sonora na operação
da usina.
Forma de geração Principais vantagens Principais desvantagens/
impactos
Maremotriz
- Renovável. 
- Não há produção de CO 2 para
a geração de eletricidade.
- Necessita de uma amplitude
mínima de 5 a 7 metros de
maré para o seu
aproveitamento. 
- Baixo aproveitamento do
potencial de energia (em torno
de 20%). 
- Alto custo para a instalação
das usinas de geração.
Elaborado por: Bruno Cavalcante Di Lello.
Vem que eu te explico!
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar.
Aspectos gerais da energia eólica
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Aspectos gerais da energia solar
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Energia de biomassa e biocombustíveis
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Aspectos gerais das fontes tradicionais e das fontes alternativas para
geração de energia
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Verificando o aprendizado
Questão 1
A energia eólica e a energia solar são duas das fontes alternativas de energia que mais têm ampliado a
participação nas matrizes elétricas dos países. A respeito dessas fontes de geração de energia elétrica,
assinale a alternativa correta.
A
A energia eólica foi desenvolvida nos últimos 50 anos, enquanto a energia solar somente pode ser obtida a
partir da geração fotovoltaica, em franco desenvolvimento atualmente.
B
Por se tratar de fontes renováveis, não existem impactos ambientais associados, apenas problemas
operacionais como a intermitência na geração, influenciada por fatores climáticos.
C
Um dos impactos ambientais da energia eólica é o prejuízo nos fluxos migratórios das aves, fato não
observado nos projetos de geração elétrica solar que podem ser por células fotovoltaicas ou por
concentração de energia.
D
O aquecimento global pode ser atribuído em grande parte às fontes alternativas e renováveis, como as
hidrelétricas, a geração solar e a geração eólica.
E
As energias solar e eólica não podem ser aplicadas no Brasil em virtude das condições de incidência solar e
do regime de ventos observados no país.
A alternativa C está correta.
A presença das torres de geração eólica afeta os fluxos migratórios das aves. Esse fato não é observado
nas usinas de geração elétrica por fonte solar, que pode ter dois tipos de tecnologias: por célula
fotovoltaica ou por concentração dos raios do sol.
Questão 2
A geração maremotriz é uma das fontes alternativas que se encontra em desenvolvimento no mundo. Assinale
a alternativa correta a respeito dessa fonte de geração de energia elétrica.
A
Essa fonte utiliza a força das marés, podendo ser aplicada em amplitude de marés a partir de 2 metros.
B
Sua geração pode ser de forma potencial, por represamento das águas na maré cheia, com liberação na maré
baixa ou por energia cinética, aproveitando as correntes geradas pelos ciclos das marés.
C
A grande vantagem desse tipo de geração é que pode ser empregada em todos os territórios que tenham
mares ou oceanos.
D
Esse tipo de tecnologia apresenta grande vantagem financeira, tendo em vista que seus projetos são menos
custosos do que as demais fontes de geração de energia.
E
O aproveitamento das forças das marés é maior do que 90% para a conversão em energia elétrica.
A alternativa B está correta.
A geração maremotriz pode ser por dois mecanismos: geração por energia potencial, com o represamento
das águas na maré alta, em diques e eclusas, nos quais a água represada é liberada na maré baixa, girando
uma turbina de geração elétrica; ou por energia cinética, na qual a força das correntes das marés é utilizada
para a movimentação das turbinas de geração elétrica.
4. Conclusão
Considerações finais
Como vimos, as diversas fontes de geração de energia elétrica apresentam aspectos operacionais
específicos, vantagens e desvantagens, além de diferentes impactos em suas aplicações. As fontes
tradicionais de energia são amplamente utilizadas no mundo, algumas provocando impactos severos,
principalmente as que são baseadas na queima de combustíveisfósseis, que é o principal fator associado ao
aquecimento global. Outras fontes tradicionais como as hidrelétricas e a energia nuclear também geram
impactos, mesmo que diretamente não associados com o aquecimento global.
Fontes alternativas de energia renováveis encontram-se em avançado crescimento, sobressaindo as fontes
eólica e solar, a biomassa e os biocombustíveis. Outras fontes alternativas, como a geotérmica e a maremotriz,
apresentam grande potencial de aplicação futura.
Mesmo fontes alternativas e limpas apresentam vantagens e desvantagens em sua aplicação, mas são um
caminho para um mundo mais sustentável e menos dependente dos combustíveis fósseis.
Podcast
Para encerrar, ouça as diferentes formas para a geração de energia elétrica por meio de fontes
alternativas e bem como uma comparação entre as fontes alternativas de geração e as fontes
tradicionais.
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Referências
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