ANÁLISE DOS IMPACTOS AMBIENTAIS NA PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA UTILIZANDO ENERGIA RENOVÁVEL

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Universidade da Amazônia
Engenharia Ambiental e Sanitária
Os impactos ambientais na produção de energia elétrica utilizando energia renovável 
Belém-Pa
2017
Daniele Ribeiro Maia
Julyana Pantoja Lobato
Vitória Baia Gomes Ventura
John Isaac Sousa de Souza
Leonildo Castilho de Carvalho
 Giselle Carla Silva Moraes Tinoco
Os impactos ambientais na produção de energia elétrica utilizando energia renovável 
Trabalho acadêmico solicitado pelo Professor Francisco Xavier Lima da Silva referente a disciplina: Física Geral e experimental. De modo que este escrito evidencia os conteúdos trabalhados, de forma dinâmica, com o objetivo de estimular o senso crítico e científico dos alunos do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária da turma 2DMA da Universidade da Amazônia.
Belém-Pa
2017
SUMÁRIO 
1-INTRODUÇÃO......................................................................................................................1 1.1 - Justificativa..................................................................................................................2
 1.2 - Objetivos.....................................................................................................................2
 1.2.1 - Objetivo geral......................................................................................................2
 1.2.2 - Objetivo específico..............................................................................................3
2 - PORQUE ENERGIA RENOVÁVEL?.........................................................................4
 2.1 - Vantagens e Desvantagens das Energias Renováveis..............................................5
 2.1.1 - Energia Eólica.....................................................................................................6
 2.1.2 - Energia Solar.......................................................................................................9
3 - CONCLUSÃO................................................................................................................13
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................14
 
1- INTRODUÇÃO
 	A partir do século 20 a ação antrópica foi intensificada e, aliada ao crescimento demográfico, urbanização e industrialização, os danos ambientais passaram a se intensificar, a se acumular e se tornarem mais graves, gerando muitas previsões alarmistas para o futuro do planeta. Isto acarretou em novas demandas políticas, por parte de novos atores sociais, como as preocupações com a preservação ambiental e um uso mais racional dos recursos naturais.
	Este processo tem repercussões no setor de energia. Sabe-se que tal setor é um dos principais agentes de devastação ambiental e de geração de problemas sociais. Por isso, as críticas a ele são constantes e acarretaram em um amplo debate mundial que, entre outros fatores, resultaram no Tratado de Kyoto. Trata-se de um frágil acordo iniciado, décadas atrás, uma luta que parecia não ser possível de alcançar. Hoje, essa revalorização se reflete por maior participação das chamadas Energias Renováveis na matriz energética. 
	O setor energético brasileiro destoa da maioria dos países por possuir uma matriz energética diferente. A geração de eletricidade, baseia-se principalmente na hidroeletricidade e esta, por sua vez, baseia-se, principalmente, em grandes e médios empreendimentos, os quais para sua realização implicam em inúmeros problemas socioambientais.
	Em nossa análise, procuramos compreender a produção de energia elétrica utilizando energia renovável, como um dos elementos fundamentais para a sobrevivência, bem-estar do ser humano aliado ao favorecimento da preservação do meio ambiente. Pois as fontes sobre qual discorremos nesse escrito, trata-se da fonte solar e eólica de energia, tem uso de meio natural abundante e reaproveitáveis para a produção de energia elétrica. Mas compreendemos também as desvantagens da sua utilização, como elemento de risco ao planeta e de gerador de inúmeros problemas ambientais. 
1.1 JUSTIFICATIVA
 	A recente crise no abastecimento de energia elétrica foi um sinal de que os problemas são extremamente graves. Ao tomar conhecimento, identificar as causas e apurar as consequências é possível apontar os problemas e buscar suas alternativas. Uma das principais características de nossa sociedade é o aumento cada vez maior da demanda por abastecimento energético. Esta é a condição para a existência de nossa indústria, nossos meios de transporte e até mesmo a agricultura e a vida urbana. Logo, é a condição para a existência da sociedade como é conhecida. No entanto, devido aos impactos causados pelas formas tradicionais de geração de energia, atualmente vários países vêm investindo na complementação e transformação de seus parques energéticos com a introdução de fontes alternativas de energia, sendo que as questões ambientais alavancaram em muito estes investimentos.
 	A utilização de soluções energéticas que agridem em menor escala o meio ambiente, da qual ressaltaremos será a energia solar e eólica, como uma fonte alternativa de grande importância na elaboração de novos cenários energéticos ecologicamente melhores. Porém, como toda tecnologia energética, o aproveitamento do sol e do vento para geração de energia elétrica, apresenta algumas características ambientais desfavoráveis. Neste trabalho procura-se descrever quais são estas características. 
1.2 OBJETIVOS
1.2.1- Objetivo Geral
	Elencar e avaliar os impactos ambientais na utilização de formas específicas de Energia Renovável para obtenção de energia elétrica. Elencaremos algumas possíveis consequências, de forma que seja encorajada a reorientação do setor energético, no sentido de este incorporar uma lógica alternativa.
	Em função disto, analisaremos a importância e como é desenvolvida, no setor tecnológico, a utilização de formas específicas de Energia Renovável. Isto nos levará a procurar compreender como este setor, com o avanço da tecnologia, reelabora algumas propostas comuns de reformulação da matriz, e como elas são incorporadas.
1.2.2 Objetivo Específico
a) Analisar propostas para investimentos de forma a influenciar na complementação e transformação de parques energéticos brasileiros atuais com a introdução de fontes alternativas de energia solar e eólica na produção de energia. De forma a ampliar significadamente a matriz energética brasileira com o advento de fontes renováveis de energia, para que seja minorado os impactos do ambiente futuros. 
b) Explorar os impactos ambientais, analisando pontos positivos e negativos na utilização das referidas Energias Renováveis, contraposição feita para evitar um otimismo cego ou irrefletido, isto é, de na ansiedade de se propor algo novo, não se perceber seus riscos e incertezas. Dessa forma deve-se utilizar as Energias Renováveis com o princípio de cautela.
2- POR QUE ENERGIA RENOVÁVEL?
Figura 1 - As fontes de energias renováveis utilizam-se de elementos sempre 
disponíveis na natureza.
 
Fonte:< http://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-renovaveis-energia.htm>Acesso em;14\11\17
	Os termos “alternativa” e “renovável” muitas vezes são confundidos. Apesar de indicarem propostas ditas ambientalmente corretas, isoladamente podem não representar o que aparentam. Energia “alternativa” refere-se, em geral, àquelas formas de energia fora do padrão dominante, isto é, distinta das ligadas aos combustíveis fósseis (petróleo, carvão, gás natural e urânio). Mas não indica necessariamente que serão renováveis, pois há combustíveis fósseis alternativos, como o xisto, gás de carvão, entre outros. Uma energia alternativa, quando não renovável, pode ter tantos problemas quanto as tradicionais. Assim, o termo ‘alternativa’ possui diferentes conotações, que dependendo do seu significado pode-se representar umapossibilidade, uma possível outra forma de escolha, mas que não é predominante. Mas também pode justificar a manutenção de um padrão energético.
	Já o termo ‘renovável’ possui conotação mais técnica, isto é, fatores de previsibilidade, como o consumo e o esgotamento das reservas conhecidas indicam que os combustíveis fósseis acabarão ou se reduzirão drasticamente nas próximas décadas (petróleo e gás natural) ou séculos (carvão e urânio), e não podem ser “repostos” porque o tempo de formação de tais combustíveis se dá na escala de milhões de anos. A energia renovável (hidroeletricidade, eólica, solar, geotérmica, dos oceanos), como o próprio adjetivo indica, se renova de forma natural (o sol, a água dos rios, marés, ondas, geotermia e ventos). 
	A energia é um dos fatores fundamentais a possibilitar o atual estágio de desenvolvimento econômico, tecnológico e social. Evidentemente, possibilitou uma série de conquistas fantásticas para a humanidade, em todas as esferas de atividades. Contudo, o encantamento com estas maravilhas, muitas vezes impede a percepção da outra face da moeda, ou seja, as consequências negativas do processo de produção de energia. Pensar nas razões de se incentivar o uso de Energia Renovável significa pensar nas razões da produção de energia, na sua forma, e nas consequências também perniciosas. A seguir, procuraremos ressaltar os impactos ambientais evidenciados pelas Energias Renováveis, destacando a Solar e Eólica. 
2.1 Vantagens e Desvantagens das Energias Renováveis 
	Nesse tópico, pretendemos investigar os possíveis impactos positivos e negativos de fontes alternativas de energia. Refletir desde já sobre outras formas de energia pode evitar falsas expectativas ou possíveis impactos sociais e ambientais, assim como, pode comprovar suas vantagens. A intenção não é desmerecer ou achar defeitos nas Energias Renováveis, muito menos defender a utilização de combustíveis fósseis, mas tão somente refletir sobre as consequências da ação humana no planeta, ainda que bem intencionada.
	Vejamos, a seguir, como algumas formas de Energia Renováveis possuem imensos pontos positivos, mas também podem causar impactos ambientais Procuraremos contrabalançar as vantagens e desvantagens das Energias Renováveis, principalmente no que se refere a seus impactos positivos e negativos. 
2.1.1 Energia Eólica
Figura 2- Evolução do potencial eólico a partir do aumento no tamanho de torres e pás: Ganho de eficiência e maior produção de energia.
 Fonte:<http://eco-financas.org.br/2016/03/energia-eolica-ganha-competitividade/>;Acesso em 14/11/17.
	A geração de eletricidade por fonte eólica é, proporcionalmente, a que mais cresce no mundo. Vários países, inclusive o Brasil, que percebeu que para garantir a segurança do sistema elétrico, é importante ter uma matriz de energia diversificada, investem em grandes projetos nesta área. Em dez anos, as eólicas saíram de irrisórios 27,1 megawatts (MW) para 8,7 mil MW de capacidade instalada, o equivalente a 6,2% da matriz elétrica brasileira. "Há uma década, o custo de produção de energia eólica no Brasil era proibitivo e chegava a ser quatro vezes superior ao da produção de energia hidrelétrica. A tecnologia era cara e a produtividade baixa. Mas, com o passar do tempo e o avançar da tecnologia, máquinas que tinham 50 metros de altura e que geravam 1 MW passaram a ter 120 metros de altura e a produzir até 3 MW"1 – afirma Elbia Silva Gannoum. Por outro lado, apesar deste crescimento espetacular, é uma fonte de energia pouco expressiva na matriz energética da maioria dos países. O potencial de geração é muito maior do que o ritmo de crescimento atual. 
	Na verdade, não há consenso sobre se tal forma de energia poderia substituir os combustíveis fósseis ou suprir o constante aumento do consumo. Os críticos, afirmam que, isoladamente, a energia eólica não daria conta do imenso consumo de eletricidade. Seria apenas complementar.
Vantagens 
	A maior vantagem da energia eólica é o seu menor custo socioambiental. Acarreta em poucos impactos, pois não emite gases poluentes, não contribuindo para a mudança climática global, chuva ácida, entre outros. Assim, contribui para a redução de emissões de GEE, “Cada 10 MW de energia eólica, produzida com a tecnologia já disponível, evita a emissão de mais de 20 mil toneladas de carbono por ano. Sem nenhum outro tipo de poluição” (BROWN, 2001).
 	Atualmente, seus custos econômicos estão em queda e com o tempo, resultaria em uma energia muito barata. O fato de se ter uma pequena economia em escala favorece a diminuição de custos de equipamentos e de sua manutenção. O “combustível” utilizado é o vento, portanto, não tem custo, além de ser inesgotável.
 
Desvantagens
	A geração de ruídos audíveis (ou de baixa frequência) pelo sistema eólico ao girar suas pás faz com que, nas proximidades dos geradores, altere o ecossistema local. Além de possíveis incômodos para populações humanas vizinhas, pode ainda, interferir na fauna local.
Figura 3 – Nível de ruído para diversas turbinas eólicas disponíveis em 1995
 Fonte:<http://www.proceedings.scielo.br/scielo.php?d=MSC000000002200200010
 0002&script=sci_arttext&tlng=pt> Acesso em 14\11\17
	A maior preocupação relativa à fauna é com os pássaros, os quais podem vir a colidir com estruturas e com as turbinas eólicas, devido à dificuldade de visualização. Também, podem abandonar a área ou, no caso de aves migratórias, deixarem de frequentar o local. 
 	As regiões Nordeste e Sul do Brasil são as áreas onde estão os melhores potenciais do país, e onde também são encontrados os melhores ventos do mundo. A importância desta geração se destaca principalmente no segundo semestre quando a ocorrência de chuvas é menor e os reservatórios das hidrelétricas ficam com níveis mais baixos.
Figura 4 – Parque eólico em áreas litorâneas no Rio Grande do Norte.
Fonte:< http://www.mercurius.com.br/obraseolicas/7-parque-eolico-paracuru.aspx>14\11\17
	Em termos técnicos, pode haver inconstância no regime de ventos, por exemplo, bons ventos apenas em certos períodos do ano, ou mesmo, do dia. Em termos comparativos, as fontes tradicionais são mais constantes, por permitirem um acúmulo de combustíveis ou materiais para geração, como as águas de uma represa. 
2.1.2 Energia Solar
Figura 5- Geração de energia solar fotovoltaica
Fonte:< http://eco-financas.org.br/2017/06/potencial-para-gerar-energia-solar-ainda-e-pouco-explorado-no-brasil/	
 	A energia solar é gerada pela luz do sol, que incide diretamente ou por meio de reflexo em painéis de materiais semicondutores (silício). Esses últimos contêm células menores, que ficam dispostas em duas camadas, uma positiva e outra negativa. Quando a energia do sol chega, o material semicondutor faz com que os elétrons se movimentem entre as duas camadas e gerem uma corrente elétrica contínua. Como as pessoas consomem eletricidade por meio de uma corrente alternada, é necessário o uso de um inversor para transformar a corrente contínua.
	Os sistemas baseados no uso da energia transmitida à Terra pelo sol para geração de eletricidade podem ser divididos em alguns tipos básicos, dos quais os dois mais conhecidos são:
Os sistemas fotovoltaicos autônomos, que efetuam a transformação da energia solar em elétrica diretamente.
Os sistemas fotovoltaicos de concentração, onde se produz eletricidade a partir de placas coletoras, eletricidade que pode ser armazenada em baterias.
Os sistemas termossolares, em que a energia solar é usada para produzir o vapor que acionará uma máquina a vapor. 	
 Vantagens 
	As qualidades ambientais são várias, principalmente porque a energia solar emite muito menos poluentes que as outras fontes. Projetos de energia fotovoltaica podem ser implantados em áreas de grande radiação solar e sem potencial para agropecuária, como a região árida do nordeste brasileiro ou em desertos.
Figura 6- Instalação de placas fotovoltaicas noCeará.
Fonte:< http://diariodonordeste.verdesmares.com.br/cadernos/regional/instalacao-de-energia-solar-avanca-no-interior-do-estado-1.1806788> Acesso; 15\11\17
 	Onde há abundância de recursos hídricos, aliado a um bom potencial de radiação, pode-se criar projetos de energia térmica solar. No Brasil há um grande potencial para a energia solar (MARTINS Et al, 2004). Dados preliminares realizados pelo projeto SWERA (Solar and Wind Energy Resource Assessment), um projeto da ONU, realizado em 13 países em desenvolvimento, constatou que 
Nordeste, interior de Minas Gerais, Mato Grosso do Sul, interior de São Paulo e Paraná são propícios à exploração da radiação solar para a geração de energia elétrica. O coordenador do projeto no Brasil, Enio Bueno Pereira – INPE -, conta que as áreas de Minas, Bahia e Pernambuco têm um nível muito maior de irradiação, por causa da pouca variabilidade do clima. "Há uma constância no tempo e poucas nuvens, o que permitiu a exploração durante todo o ano", argumenta. 
O mapeamento descobriu que a região Sul tem níveis de radiação maiores do que a Amazônica, isto porque, explica Pereira, a floresta - apesar de 141 estar próxima da linha do Equador - sofre com fortes chuvas e nebulosidade intensa. Já o Sul tem a potencialidade de uso da energia solar para o aquecimento, mesmo no inverno. "A energia solar pode ser usada para aquecer a água durante os dias mais frios", exemplifica o professor2.
	O mesmo pesquisador pondera que, ainda que os dados sejam imprecisos, o potencial solar é imenso. A região mais promissora é o Nordeste, com uma incidência superior a 6 kWh/m²/ano. 
Figura 7- Residência com painéis fotovoltaicos
Fonte:< http://www.ecocasa.com.br/energia-fotovoltaica>Acesso:15\11\17
	A energia solar pode representar um grande ganho energético no uso doméstico, como aquecimento d’água, diminuindo assim, um dos maiores gastos de energia residencial, ou seja, o uso de chuveiros elétricos. Uma pesquisa realizada pela ELETROBRÁS em 2000, demonstrou que, em 100 residências com aquecedores solares, analisadas durante 12 meses, resultou em uma redução média de 30% no consumo de energia e 40% no valor a ser pago cada mês (TOLMASQUIM et al., 2003, p. 249). 
Desvantagens 
	Geração de energia intermitente, apesar de alta nos momentos de pico, oscila durante o dia, sendo baixa no início e no final do dia. Dependendo da estação do ano e da quantidade de dias nublados ou chuvosos, a geração de energia variará bastante. Isto significa que, isoladamente, apesar de seu potencial, e por não produzir à noite, não poderia gerar toda a energia necessária em uma região, a não ser que se desenvolvessem potentes acumuladores de energia, o que não ocorre. Além disso, tais oscilações na geração de energia exigem um grande trabalho de conciliação com a produção por fontes convencionais, que são mais estáveis
	 No caso de geração térmica praticamente não há impactos negativos: somente a possível descaracterização da paisagem, em caso de um grande projeto com inúmeros espelhos coletores ou pela liberação de vapor na atmosfera. Ou ainda, risco e lançamento de água quente em locais inapropriados (poluição térmica). 
	Para geração fotovoltaica, se armazenada em baterias, pode gerar alguns impactos. As baterias são ambientalmente perigosas, pois o processo de fabricação das células fotovoltaicas requer cuidados com a manipulação de materiais tóxicos como arsênico e cádmio. Além disso, há o problema do que fazer com as baterias com vida útil vencida (entre 4 e 5 anos), como ocorre atualmente com baterias de carro ou de telefones celulares. A fabricação em grande quantidade destas baterias poderia resultar em acúmulo de material tóxico, com graves riscos ambientais e à saúde. Outra desvantagem é que os equipamentos são quase todos importados. 
3 – CONCLUSÃO
	Neste trabalho, indagamos se as Energia Renováveis são, de fato, uma necessidade e apresentamos as formas solar e eólica de Energias Renováveis, suas vantagens, desvantagens e riscos de seu uso mais intenso. Concluímos que, a partir do princípio da cautela, as Energias Renováveis são altamente recomendáveis, como forma de diminuir fenômenos, tais como, o aquecimento global e para diminuir impactos negativos diversos do setor de energia. Além disso, concluímos que as Energias Renováveis, a partir de uma desejada nova racionalidade ambiental, são muito mais vantajosas que os combustíveis fósseis. Ainda assim, seu uso mais intenso requer também o princípio da cautela.
	De forma geral, ainda que existam custos sociais e ambientais, as Energias Renováveis não são inviáveis. Sua maior vantagem relaciona-se a diminuição de emissão de GEE, trazendo inúmeros benefícios à natureza. Da mesma forma, esta menor emissão de gases nocivos diminui problemas de saúde humana, enquadrando-se no que definimos como ganhos sociais indiretos. Neste caso, significa economia de gastos com a saúde e melhoria da qualidade de vida
	No entanto, o processo de produção e utilização de energia, a partir de seu planejamento, é um dos mais criticados, pois é um dos principais responsáveis por impactos e riscos sociais diversos e pela degradação ambiental em grande escala. Inúmeros problemas ambientais decorrem do processo de geração de energia. Contudo, persiste a dúvida, inclusive na ciência, se a magnitude desta degradação está de fato colocando em risco o planeta e a sobrevivência dos seres vivos. Conforme analisamos, apesar desta dúvida, partimos do pressuposto de que a magnitude do risco é incerta, porém, a consciência de tais riscos é decorrência tanto de alguns fatos concretos, onde o planejamento é uma categoria essencial para a previsão de problemas futuros e para a autocrítica sobre a ação humana.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
SIMIONI, Carlos A. O uso de energia renovável sustentável na matriz energética brasileira: obstáculos para o planejamento e ampliação de políticas sustentáveis. Tese apresentada junto ao Programa de Doutorado em Meio Ambiente e Desenvolvimento, UFPR, 2006.
TERCIOTE Ricardo. A energia eólica e o meio ambiente. Disponível em,http://www.proceedings.scielo.br/scielo.phppid=MSC0000000022002000100002&script=sci_arttext&tlng=pt Acesso em 04/11/17
PENA Rodolfo A. Fontes de energia. Disponível em http://brasilescola.uol.com.br/geografia/fontes-energia.htm ; Acesso em 08/11/17.
TELLES, Pedro. Com mais tecnologia, energias renováveis competirão com o petróleo. Disponível em https://noticias.uol.com.br/opiniao/coluna/2016/02/22/com-mais-tecnologia-energias-renovaveis-competirao-com-o-petroleo.htm Acesso em 10/11/17
EQUIPE CAMINHOS PARA O FUTURO. “ Energia eólica brasileira é a mais barata do mundo”, diz presidente executiva da ABEEólica. Disponível em <http://epocanegocios.globo.com/Caminhos-para-o-futuro/Energia/noticia/2016/04/energia-eolica-brasileira-e-mais-barata-do-mundo-diz-presidente-executiva-da-abeeolica.html> Acesso;14/11/17
WEG Revista. Bons ventos para energia eólica. Disponível em:< http://www.weg.net/institutional/BR/pt/news/corporativo/bons-ventos-para-energia-eolica> Acesso;14/11/17
REIS, Lineu. Geração de energia elétrica. São Paulo: Editora Manole, 2 edição, 2011