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Fundamentos da Engenharia Ambiental Professora: Dayana Andrade de Freitas E-mail: dayanafandrade@yahoo.com.br Uso dos recursos naturais, desequilíbrios ambientais e Poluição Recursos Naturais Recursos Naturais Conceito • Componentes do ambiente (matérias- primas) com potencial de uso pelo homem. •Qualquer insumo de que organismos, populações ou ecossistemas necessitam para sua manutenção. Classificação dos Recursos Naturais •Recursos Renováveis - Ficam disponíveis novamente graças aos ciclos naturais; • Usados de forma adequada a natureza repõe. •Recursos Não Renováveis - Possuem capacidade limite, a natureza não repõe; • Se renovam, mas após um período de tempo que não será relevante para a existência humana. Combustíveis Fósseis Minerais Ciclos Biogeoquímicos – Água, carbono, nitrogênio, fósforo, enxofre, etc Fauna e Flora Utilização dos Recursos Naturais Recursos Energéticos Não-renováveis e renováveis Exemplos de Recursos Energéticos Não-Renováveis Petróleo Carvão Mineral Gás Natural Urânio Os 10 países no mundo mais dependentes de energia nuclear País KWh gerados Quantidade de reatores Representatividade na matriz energética França 423 bilhões de kWh 58 77,7% Bélgica 14.8 bilhões de kWh 7 54% Eslováquia 14,3 bilhões de kWh 4 54% Ucrânia 84,9 bilhões de kWh 15 47,2% Hungria 14,7 bilhões de kWh 4 42,3% Eslovênia 5,9 bilhões de KWh 1 - Suíça 25,7 bilhões de kWh 5 40,8% Suécia 58,1 bilhão de kWh 10 40% Coreia do Sul 147 bilhões de kWh 23 34,6% Armênia - 1 33% Por Vanessa Barbosa access_time13 set 2016, 16h17 - Publicado em 9 jan 2014, http://exame.abril.com.br/economia/os-10-paises-no-mundo-mais-dependentes-de-energia-nuclear/ Exemplos de Recursos Energéticos Renováveis Solar Eólica Ondas Geotérmica Biomassa Mini-Hídricas Recursos Energéticos Renováveis X Não-Renováveis Consumo comparativo de energia primária no Mundo entre 2010 e 2015 Fonte: WORLD ENERGY COUNCIL (2016) Energia com base em Combustíveis Fósseis representam 87,03% Energia com base em Combustíveis Fósseis representam 85,99% Petróleo continuará a dominar a matriz energética mundial nas próximas décadas Renováveis crescem com investimentos, mas fósseis dominarão matriz até 2040 htt p s: // o gl o b o .g lo b o .c o m /p ro je to s/ p ai n el fg v/ m at /m at 1 4 .a sp Investimentos Globais em Combustíveis e Energias Renováveis 2004-2013 http://www.powerclouds.com/index.php/a-energia-renovavel-no- mundo-a-seguir-os-paises-onde-mais-se-investe/?lang=pt-br Cenário da Energia no Brasil Matriz Energética no Brasil Fonte: Aneel, 2012 Matriz Elétrica do Brasil (%) Matriz Energética no Brasil Ministério de Minas e Energia. Anuário Estatístico de Energia Elétrica 2016: ano base 2016 Matriz Energética no Brasil F o n te : A d a p ta d o d e A N E E L ( 2 0 1 7 ) Cenário da Energia Hidroelétrica Potencial Hidroelétrico no Brasil ameaçado pelos níveis dos Reservatórios h tt p :/ /w w w 1 .f o lh a. u o l.c o m .b r/ m er ca d o /2 0 1 5 /0 3 /1 6 0 1 6 0 4 -n iv el -d o s- re se rv at o ri o s- d e -u si n as -h id re le tr ic as -a in d a- p re o cu p a. sh tm l Potencial Hidráulico representa 61,3 % da matriz energética brasileira Hidroelétricas no Brasil Usina Hidrelétrica de Itaipu Estado: Paraná | Rio: Paraná | Capacidade: 14.000 MW Maior do Brasil e 2° do Mundo Usina de Itaipu bate novo recorde de geração diária de energia Resultado obtido no 1º trimestre de 2017 é de 284.496 MWh, número superior aos 281.664 MWh diários registrados no mesmo período de 2016 http://www.brasil.gov.br/infraestrutura/2017/04/usina-de-itaipu-bate-novo-recorde-de-geracao-diaria-de-energia Usina Hidrelétrica de Belo Monte Estado: Pará | Rio: Xingú | Capacidade: 11.233 MW 2° do Brasil e 3° Maior Usina do Mundo Hidroelétricas no Brasil Fonte: http://infraestruturaurbana.pini.com.br Obra orçada em R$ 16 bilhões de reais já ultrapassa R$ 30 bilhões https://noticias.uol.com.br/meio-ambiente/ultimas- noticias/redacao/2017/06/03/belo-monte-paga-o- preco-das-polemicas.htm Usina Hidrelétrica de Belo Monte Hidroelétricas no Brasil Fonte: Norte Energia/ Mar 2016 Fonte: http://noticias.band.uol.com.br Usina Hidrelétrica de Belo Monte Hidroelétricas no Brasil Linhas de energia de Belo Monte estão atrasadas http://economia.estadao.com.br/noticias/geral,aneel-deve-punir-isolux-por-atraso-em- linhao,70001935203 Aneel deve punir Isolux (Companhia Espanhola) por atraso em linhão André Borges 14 de Agosto de 2017 Cenário da Energia Eólica Energia Eólica no Mundo 1 – China 2 – EUA 3 - Alemanha 4 – Espanha 5 – Índia 6 – Reino Unido 7 – Itália 8 – França 9 - Canadá 10 – Portugal Fonte: Exame 2012 http://www.portalabeeolica.org.br 11 – Dinamarca 12 – Suécia 13 – Japão 14 – Austrália 15 – Brasil Capacidade instalada de geração de energia eólica mundial passou de 6,1 GW para 282,4 GW nos últimos 16 anos. Energia Eólica no Mundo Top 10 dos países com maior capacidade em geração de energia eólica no ano de 2015 Energia Eólica no Mundo Capacidade (GW) mundial e adições anuais de energia eólica de 2005-2015 Fonte: REN21 (2016) Energia Eólica no Brasil Potencial Eólico do Brasil http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/ atlas/pdf/06- energia_eolica%283%29.pdf Energia Eólica Estado do Ceará • Pioneiro em energia eólica no Brasil • Hoje, é o estado brasileiro que mais gera energia eólica com 32 parques eólicos em operação; • Capacidade nominal instalada de 953,2 MW com média comprovada de eficiência em 43% (409,8 MW); Eficiência em alguns Parques de até 95%. http://www.portalabeeolica.org.br/index.php/noti cias/1836-a-energia-e%C3%B3lica-no-brasil.html Energia Eólica Estado de Pernambuco Principais usinas instaladas em PE de 2015 a 2016 Energia Eólica Estado de Pernambuco Dois parques eólicos no Estado: • Complexo Eólico Ventos de Santa Brígida, em Caetés, 2015 • Parque Híbrido em Tacaratu; Pelo menos mais três parques eólicos estão em construção no Estado e vão demandar um investimento de R$1,8 bilhão até 2017. Investimento de R$ 1,5 bilhão. Energia Eólica Estado de Pernambuco • Complexo Eólico Ventos de Santa Brígida: em Caetés, Paranatama e Pedra; • Sete parques - Santa Brígida I a VII; • Com a capacidade de gerar 181,9 megawatts (MW); • Abastecimento de 350 mil casas; Energia Eólica Estado de Pernambuco • Parque Híbrido em Tacaratu – Complexo Fontes; • Formado por duas usinas fotovoltaicas (Fontes Solar I e II) com potência instalada de 11 MW; • Parque eólico de 80 MW (Fontes dos Ventos); • Juntos são capazes de gerar 340 GWh por ano; • Abastecimento de 250 mil residências Investimento cerca de R$ 660 milhões. Energia Eólica Estado de Pernambuco • Parque Híbrido em Tacaratu Parques Eólicos e potência gerada no estado de Pernambuco Evolução da potência eólica instalada em Pernambuco Trabalho de Conclusão de Curso CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURÍCIO DE NASSAU CURSO DE GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA AMBIENTAL MARINA DE SOUZA ROSA DIAGNÓSTICO AMBIENTAL DA PRODUÇÃO DE ENERGIA EÓLICA NO ESTADO DE PERNAMBUCO RECIFE – 2017 O estudo se deteve na Avaliação de Impactos Ambientais advindos de ParquesEólicos – Região do Nordeste Nas Fases de Estudos e Projetos; Implantação e Operação Estudo feito através de RIMA de Parques Eólicos localizados em Ceará, Rio Grande do Norte, Pernambuco e Piauí. Levantamento qualitativo de impactos ambientais em Parques Eólicos na fase de Estudos e Projetos ROSA, 2017 Levantamento qualitativo de impactos ambientais em Parques Eólicos na fase de Instalação ROSA, 2017 Levantamento qualitativo de impactos ambientais em Parques Eólicos na fase de Operação ROSA, 2017 + Cenário da Energia Solar Energia Solar no Mundo • Cinco primeiros países em potência instalada: Alemanha, China, Japão, Itália e EUA; Associação Europeia da Indústria Fotovoltaica (EPIA, 2012) Fonte: http://noticias.terra.com.br Energia Solar no Mundo h tt p :/ /w w w .m m e. go v. b r/ d o cu m en ts /1 0 5 8 4 /3 5 8 0 4 9 8 /1 7 + -+ En er gi a+ So la r+ -+ B ra si l+ e+ M u n d o + - +a n o +r ef .+ 2 0 1 5 + % 2 8 P D F% 2 9 /4 b 0 3 ff 2 d -1 4 5 2 -4 4 7 6 -9 0 7 d -d 9 3 0 1 2 2 6 d 2 6 c? ve rs io n =1 .3 MME, 2015 Energia Solar no Mundo Potencial Solarimétrico Energia Solar no Mundo • Irradiação média anual brasileira varia entre 1.200 e 2.400 kWh/m²/ano, bem acima da média da Europa, • regiões com valores acima de 3.000 kWh/m²/ano, como Austrália, norte e sul da África, Oriente Médio, parte da Ásia Central, parte da Índia, sudoeste dos USA, além de México, Chile e Perú. Potencial Solarimétrico http://www.mme.gov.br/documents/10584/3580498/17+-+Energia+Solar+-+Brasil+e+Mundo+- +ano+ref.+2015+%28PDF%29/4b03ff2d-1452-4476-907d-d9301226d26c?version=1.3 MME, 2015 Energia Solar no Brasil Fonte: LabSol http://www.portalsolar.com.br/energia-fotovoltaica.html Energia Solar no Brasil • Brasil - recebe uma insolação (n° de horas de brilho solar) superior a 3000 horas por ano; • Região Nordeste - incidência média diária entre 4,5 a 6 kWh. Por que a energia solar não deslancha no Brasil? Capacidade instalada no Brasil, levando em conta todos os tipos de usinas que produzem energia elétrica, é da ordem de 132 gigawatts (GW). Deste total menos de 0,0008% é produzida com sistemas solares fotovoltaicos. por Heitor Scalambrini Costa, professor da Universidade Federal de Pernambuco, — publicado 03/09/2015 Por que a energia solar não deslancha no Brasil? • Cenário insólito: • País mantém desaproveitado seu índice de insolação elevado; • Por falta de políticas do Estado e boicote das distribuidoras privadas. • Insistência dos gestores do sistema elétrico que a fonte solar é cara; • Preço e a viabilidade dependem muito da implementação de políticas públicas, de incentivos, de crédito com baixos juros, de redução de impostos. por Heitor Scalambrini Costa, professor da Universidade Federal de Pernambuco, — publicado 03/09/2015 Por que a energia solar não deslancha no Brasil? • Falta de estímulos pelo Governo; • Realização de Leilões Exclusivos - preço final seja competitivo para garantir a viabilidade das instalações; • Políticas públicas; • Incentivo a geração descentralizada — residências; • Problemas de conexão a rede elétrica - distribuidoras de energia, Burocracia infernal; Aí está o Grande problema. • Fica evidente que persistem obstáculos para uma maior participação da eletricidade solar na matriz elétrica. por Heitor Scalambrini Costa, professor da Universidade Federal de Pernambuco, — publicado 03/09/2015 Limite dos Recursos Naturais Recurso renovável pode passar a ser não-renovável • The tragedy of the commons – Hardin (1968) Capacidade suporte do recurso ou do ambiente – condição de se manter em suas funções originais • Princípio da conservação - uso sustentável do recurso natural Limites dos Recursos Naturais Exemplo Ilha de Páscoa (Polinésia Oriental) • Povo Rapanui; • Estátuas gigantes (Moais); • Devastaram floresta para agricultura; • Crescimento populacional; • Sofreram com invasões estrangeiras; • Grandes engenheiros agrícolas. Limites dos Recursos Naturais Exemplo Mar de Aral • Entre Cazaquistão e Usbequistão; • Reduziu 2/3 de sua extensão inicial; • Teve o curso de 2 rios desviado para irrigação do algodão; • Aporte excessivo de fertilizantes e defensivos agrícolas; • Devastação da cobertura vegetal que o cercava. Limites dos Recursos Naturais Limites dos Recursos Naturais Exemplo Lago Poopó - Bolívia 2014 2015 2016 Imagens minissatélite da Agência Espacial Europeia (ESSA) Proba-V http://brasil.elpais.com/brasil/2016/02/09/internacional/14 55009125_980752.htmlFoto: Reuters/David Mercado • Lago de água salgada, localizado em Oruro, faz fronteira com o Chile, tinha uma extensão de 2.337 km2 ; • Segundo maior lago; Foi reduzido a três áreas úmidas, espécies de charcos, de menos de 1 km2 e apenas 30 cm de profundidade. h tt p :/ /g 1 .g lo b o .c o m /n at u re za /n o ti ci a/ 2 0 1 5 /1 2 /c o m o -o -s eg u n d o -m ai o r- la go -d a- b o liv ia -d es ap ar ec eu .h tm l Limites dos Recursos Naturais Lago Poopó – Bolívia declarado em 2002 como ecossistema de importância internacional; h tt p :/ /g 1 .g lo b o .c o m /n at u re za /n o ti ci a/ 2 0 1 5 /1 2 /c o m o -o -s eg u n d o -m ai o r- la go -d a- b o liv ia -d es ap ar ec eu .h tm l • Cerca de 200 espécies de aves, peixes, mamíferos, répteis e uma grande variedade de plantas desapareceram; • Ponto de descanso de aves migratórias que se deslocavam do norte para o sul; Fo to : R e u te rs /D av id M e rc ad o • Mamíferos, répteis e anfíbios ficaram sem habitat e alimento; • Pior aconteceu com os peixes, não puderam migrar e morreram no local; • Cerca de 350 famílias foram afetadas: perda cultural e de subsistência; Causas - razões complexas - desde os efeitos climatológicos e manejo problemático de recursos hídricos até a atividade humana, a contaminação e a falta de atenção. Desequilíbrios Ambientais: Poluição Desequilíbrio no ambiente = Poluição Alteração indesejável nas características físicas, químicas ou biológicas da atmosfera, litosfera ou hidrosfera que cause ou que possam causar prejuízos à saúde, à sobrevivência ou às atividades dos seres humanos ou de outras espécies ou ainda deteriorar materiais. Trinômio Inseparável Fonte poluidora – Poluente - Poluição •Fonte poluidora? •Poluente? •Poluição? Conceitos • Fonte poluidora – Atividade ou entidade que gera o poluente; •Poluente – Matéria ou energia em lugar ou em quantidade errada – resíduos gerados pelas atividades humanas; •Poluição – Desequilíbrio ambiental gerado pelo poluente. Poluição População Recursos Naturais Relações entre: • Fonte poluidora – Coleta e Tratamento de Esgoto domésticos • Poluente – Matéria Orgânica • Poluição – Poluição da Água Poluição Ambiental • Fonte poluidora – Indústrias e automóveis • Poluente – Monóxido de Carbono (CO) • Poluição – Poluição Atmosférica Poluição Ambiental • Fonte poluidora – Lixões • Poluente – Chorume • Poluição – Poluição do Solo, lençol freático, mananciais Poluição Ambiental Controle da Poluição • De acordo com a legislação ambiental • Definem-se padrões e indicadores de qualidade: • Do ar (Ex.: concentraçãode CO, NOx, SOx, Pb, etc.) • Da água (Ex.:concentração de OD, DBO, pH, temperatura, metais pesados) • Do solo (Ex.: taxa de erosão, metais pesados) Efeitos Globais da Poluição Ambiental Efeitos Globais da Poluição Atmosférica Profa. Dayana Freitas E-mail: dayanafandrade@yahoo.com.br
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