Ciências do ambiente e sustentabilidade

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Engenharia de Produção 
 
 
 
Ciências do Ambiente e Sustentabilidade 
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Professora Cristiane Burmester 
 
 
 
 
 
 
 
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Conversa Inicial 
Olá! Seja bem-vindo à quarta aula de “Ciências do Ambiente e 
Sustentabilidade”! 
A partir de agora, vamos entender a relação entre geração de energia e 
meio ambiente e como isso influenciará o seu dia a dia profissional, já que se 
trata de um tema interdisciplinar. 
 Você vai entender como se dá a geração de energia, quais os tipos de 
fonte e qual a diferença entre fontes renováveis e não renováveis. Verá 
também qual a matriz energética do Brasil. Qual fonte é mais usada aqui, você 
sabe? Acompanhe a aula e descubra! 
Aproveite esse momento de atualização e tenha bons estudos! 
Antes de começar, acesse o material on-line e confira o vídeo 
introdutório da professora Cristiane! 
Contextualizando 
Hoje não basta ao engenheiro os conhecimentos específicos para sua 
área de atuação, isso porque a ação interdisciplinar é cada vez mais 
necessária, principalmente quando falamos de meio ambiente. 
Dessa forma, levar em consideração aspectos ambientais importantes 
para o nosso planeta, como a preservação, o controle e a solução de 
problemas já existentes é importante e requer certos conhecimentos básicos. 
Os temas que serão vistos nesta aula, relativos à energia, fazem parte 
deste grupo de conhecimentos e são muito importantes para embasar as 
análises de problemas ambientais. 
Pesquise 
Tema 1 – Energia 
A ação humana no meio ambiente afeta os elementos da natureza, 
criando um cenário artificial, danificado e prejudicial a todos. Ou seja, gera 
 
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impactos globais, interferindo na qualidade de vida e na construção de um 
planeta sustentável. Desenvolvimento e avanços são favoráveis, porém, como 
evoluir sem danificar? Refletir sobre a geração energética também requer 
conscientização e utilização das fontes de energia renováveis, buscando 
causar o menor dano possível à natureza. 
O final do século XX trouxe a constatação de que os recursos naturais e 
energéticos são finitos e podem ser considerados como verdadeiras ameaças 
mundiais. Quer um exemplo? 
 Uma breve retrospectiva mostra que, antigamente, os homens 
queimavam os troncos e galhos de árvores para gerar o fogo, sem agredir de 
forma demasiada as florestas. Porém, após o surgimento da máquina a vapor, 
foi intensificada a degradação florestal. A industrialização crescente emite 
toneladas de gases na atmosfera, gerando um impacto ambiental negativo, 
como alterações climáticas decorrentes do efeito estufa e destruição da 
camada de ozônio. 
Neste contexto, mencionar energia sem relacioná-la ao meio ambiente é 
praticamente impossível, afinal, ela é a transformação das forças 
disponibilizadas na natureza (Primeira Lei da Termodinâmica), capaz de 
ocasionar fenômenos nos sistemas físicos. Matematicamente, é representada 
por: 
 ΔU = Q – T 
Onde: 
 Q é a quantidade de calor recebida ou cedida; 
 T é o trabalho realizado pelo sistema ou que é realizado sobre ele; 
 ΔU é a variação da energia interna do sistema. 
Atualmente, temos os combustíveis fósseis (petróleo e derivados, gás 
natural, xisto e carvão) como principais meios de geração de energia em uso. A 
combustão lança vários gases poluentes na atmosfera, os quais são 
responsáveis pelo Efeito Estufa e Aquecimento Global, ou seja, fatores 
 
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“pesados” que se somam à destruição ambiental. 
Devido a isso, estudos estão norteados nos novos modelos que utilizam 
as chamadas “energias limpas”, como energia solar, eólica, geotérmica, 
maremotriz, hidráulica, nuclear etc. 
Segundo o artigo 225 da Constituição Federal: 
todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem 
de uso comum do povo e essencial a qualidade de vida, impondo-se 
o Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo 
para as presentes e futuras gerações (BRASIL, 1988). 
Dados da Organização das Nações Unidas (ONU) revelam que 
atualmente 1,4 bilhão de pessoas sofrem com a falta de acesso aos serviços 
modernos de energia. Para universalizar o consumo de energia elétrica até 
2030, é necessário investir US$ 40 bilhões por ano, representando menos de 
3% do valor aplicado no setor. Segundo a administradora do Programa das 
Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD), Rebeca Grynspan: 
as três metas que estão sendo propostas para 2030 são: acesso 
universal à energia, redução de 40% no consumo e o alcance da 
marca de 30% em energia renovável dentro do mix global dos 
recursos elétricos (PNUD, 2011). 
Uma importante fonte de energia renovável é a eólica. Para ter mais 
informações sobre ela e sobre quais são as regiões mais propícias para 
desenvolvê-la, acesse o link a seguir e confira um interessante vídeo! 
https://www.youtube.com/watch?v=ptY0ZOXfl-Q 
Para mais informações sobre o conceito de energia, acesse o material 
on-line e confira o vídeo da professora Cristiane! 
Tema 2 – Geração de energia 
A energia está entre os temas primordiais para as questões ambientais, 
por razões diferenciadas, como o crescimento acelerado da demanda de 
energia, o efeito estufa e o aquecimento global, que acarretam problemas e 
tornam necessária a busca por soluções para o comportamento futuro do 
planeta. 
Segundo o Princípio da Conservação da Energia: "a energia não é 
 
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criada nem destruída, mas transformada, com a sua quantidade total 
permanecendo sempre constante". Sabendo disso, fica a pergunta: como 
conseguir desenvolvimento para um ambiente sustentável? 
A energia movimenta a economia mundial, criando produtos 
competitivos na globalização. Assim, para mencionar sua geração é preciso 
conhecer uma diferenciação: 
 Combustíveis fósseis: substâncias de origem mineral e do solo, que 
conseguem liberar energia quando ocorre uma mudança em suas 
estruturas químicas. 
 Combustíveis não fósseis: são produzidos por fontes naturais 
(renováveis e ecológicas). 
Destaca-se que os combustíveis são necessários para o funcionamento 
de diversas indústrias e maquinários, transportes (veículos, aviões, navios 
etc.), uso doméstico, entre tantas outras aplicações que geram energia. Por 
isso, os países cuja natureza é privilegiada com as fontes energéticas 
ganharam destaque após a industrialização. O Relatório Internacional da 
Organização das Nações Unidas (ONU) aponta que até 2020 o mundo irá 
consumir 59% de energia. Sendo que em 2014, o Brasil apresentou 
investimentos de 7,6 bilhões de dólares em energia renovável. 
A geração de energia e a sua transformação acontece primordialmente 
através das fontes renováveis e não renováveis: 
 Fontes de energia renováveis: existe a possibilidade de manter e 
reaproveitar ao longo do tempo, sem ocasionar o seu esgotamento. 
Exemplos: energia eólica (ventos), solar, geotérmica, hídrica, das ondas 
e marés e de biomassa. 
 Fontes de energia não renováveis: são limitadas, ou seja, possuem 
dependência de recursos existentes no planeta. Exemplos: energia do 
carvão, do petróleo, do gás natural e do urânio. 
 
 
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Acesse o link a seguir e entenda como ocorre a transformação da 
energia, oriunda das mais diversas fontes, até chegar ao consumidor final: 
http://energiaplaneta-davi.blogspot.com.br/2011/08/processo-de-transformacao-de-energia.html 
Estudos apontam que os principais problemas da energia e sua geração, 
que ocorrem primordialmente nos países industrializados, estão relacionados 
ao desperdício e à poluição. O Secretário-Geral da ONU, Ban Ki-moon, lidera a 
iniciativa chamada de "Energia Sustentável para Todos", voltada à mobilização 
da sociedade em geral, incluindo todos os segmentos. Entre os objetivos estão: 
 Assegurar o acesso universal aos modernos serviços de energia; 
 Dobrar a taxa global de melhoria da eficiência energética; 
 Duplicar a quota das energias renováveis na matriz energética global. 
Acessando o link a seguir, você confere um vídeo interessante e didático 
que trata dos princípios da geração de energia nas usinas: 
https://www.youtube.com/watch?v=BxEt8hG2_Ww 
Para mais informações sobre a geração de energia, acesse o material 
on-line e confira o vídeo da professora Cristiane! 
 
 
 
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Tema 3 – Fontes renováveis e não renováveis de energia 
São múltiplas as fontes de energia existentes e disponíveis, como você 
pode ver no esquema a seguir: 
 
Fontes renováveis 
As fontes renováveis (de energia ecológica) são inesgotáveis e podem 
ser repostas de maneira natural ou com intervenção humana em espaço de 
tempo considerado curto ou médio. Causam poucos efeitos ambientais, sendo 
alternativas ao sistema energético tradicional que sobrecarrega a poluição 
atmosférica, o aquecimento global e o efeito estufa. Destacam-se: 
 Energia solar: é altamente potente e gerada por meio da radiação solar 
emitida sobre a Terra. Apresenta duas formas de utilização: 
o Fotovoltaica: converte a radiação solar em energia elétrica. 
o Termoelétrica: aquece a água e o ambiente. 
 Energia eólica: gerada por meio da força dos ventos, que movimentam 
grandes “cata-ventos” instalados estrategicamente em áreas favoráveis 
à movimentação das massas de ar. 
 Energia hídrica (hidroelétrica): produzida pelas usinas hidrelétricas a 
partir da movimentação das águas dos rios, é utilizada em muitos 
 
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países, inclusive o Brasil. 
 Energia geotérmica: gerada pelo calor interno da Terra, que se 
manifesta em áreas próximas à superfície. As usinas geotérmicas 
injetam água no subsolo por meio de dutos. 
 Energia das ondas e marés: obtida pelo movimento das águas do mar, 
através do aproveitamento das ondas e da energia das marés. 
 Biomassa: se refere às matérias orgânicas não fósseis usadas para 
queimas e produção energética. São três tipos de biomassa: 
o Sólidos: madeira e carvão; 
o Líquidos: biodiesel e etanol; 
o Gasosos: biogás e metano. 
Fontes não renováveis 
As fontes não renováveis usam os recursos naturais considerados 
esgotáveis (com limites). Como principais exemplos temos os combustíveis 
fósseis (petróleo, carvão mineral, gás natural e xisto) e os combustíveis 
nucleares. O petróleo é conhecido por ser a principal matéria-prima e fonte de 
energia existente, por isso, desde a extração até a sua utilização existem 
conflitos. 
Essas fontes são utilizadas há anos, sendo bem conhecidas pela 
humanidade e manejadas com as tecnologias apropriadas. Elas são, porém, 
danosas ao meio ambiente e um dia vão desaparecer justamente pelo uso 
abusivo. A questão que vem sendo discutida por estudiosos e órgãos 
competentes aborda justamente a substituição gradual por energias renováveis 
limpas (energia verde). 
Acessando o link a seguir, você confere um vídeo que mostra de forma 
resumida os tipos renováveis e não renováveis de energia: 
https://www.youtube.com/watch?v=nWj57Kf3sEo 
 
 
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Para mais informações sobre as fontes renováveis e não renováveis de 
energia, acesse o material on-line e confira o vídeo da professora Cristiane! 
Tema 4 – Matriz energética do Brasil 
Pela definição, “matriz energética” é o conjunto de todos os tipos de 
energia que um país produz e consome, por isso é fundamental avaliar a 
composição da matriz para tornar compatível o desenvolvimento industrial e a 
preservação ambiental. 
O Brasil, que tem o petróleo como uma das fontes primordiais de 
energia, apresenta uma das matrizes mais renováveis em âmbito mundial, 
totalizando 45% da produção originada de biomassa, etanol e energias eólica, 
hídricas e solar. 
Esses recursos são capazes de se refazer em curto ou médio prazo. 
Sendo assim, a produção energética brasileira, que conta com o Sistema 
Interligado Nacional (SIN), é considerada uma das mais limpas, inclusive 
quando comparada com a matriz energética mundial, que é formada por 13% 
de fontes renováveis (países industrializados), despencando para 6% nas 
nações em desenvolvimento. 
 
 
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Observa-se que grande parte da geração energética tem como base os 
combustíveis fósseis, que são extremamente poluentes e com valores variáveis 
conforme o cenário econômico. 
E qual tipo de energia mais se destaca no Brasil, você sabe? As usinas 
hidrelétricas represem cerca de 70% da produção! Além das usinas 
termelétricas com 25% e a eólica com 0,9%. A previsão é que entre 2008-2017 
R$ 352 bilhões sejam investidos na ampliação do parque energético nacional, 
segundo o Ministério de Minas e Energia (MME). 
Quantitativamente, a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) 
computa 4.467 empreendimentos em operação no Brasil, representando em 
média 141 kW de potência instalada. Para os anos seguintes (máximo 15 
anos), deve ocorrer uma soma de 38 kW, decorrentes dos 203 
empreendimentos em construção e mais de 610 novos geradores (construções 
não iniciadas). 
A seguir, você confere as fontes da matriz energética do Brasil e a 
porcentagem de uso de cada uma: 
 
 
 
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Para refletir 
“Mas de repente o filme pifou. E a turma toda logo vaiou. Acenderam as 
luzes, cruzes! Que flagra!” 
O trecho da música acima, gravada pela cantora Rita Lee, exemplifica 
uma prática que parece simples: acender e apagar a luz. Porém, fazer com que 
a energia chegue aos locais não é uma tarefa tão óbvia, a geração, 
transmissão e distribuição de energia devem ser feitas através de concessões 
e/ou autorizações para operar em um período estabelecido. 
No Brasil, o sistema de distribuição de energia elétrica é regulado por 
resoluções da Aneel, orientadas pelas leis aprovadas pelo Congresso Nacional 
e pelos decretos determinados pelo Executivo Federal. 
Você sabia que: 
 Na década de 1940, cerca de 80% da energia gerada no Brasil era 
proveniente da queima de lenha? 
 A iluminação elétrica está presente em 99,7% dos domicílios 
particulares permanentes no Brasil? 
Para mais informações sobre a matriz energética do Brasil, acesse o 
material on-line e confira o vídeo da professora Cristiane! 
Tema 5 – A crise energética e as perspectivas para o futuro 
O Brasil apresenta um extenso potencial energético. Essa afirmação é 
verídica e aparece como notícia nos veículos de comunicação. A matriz 
energética brasileira, inclusive, destaca-se como uma das mais renováveis 
mundialmente. Porém, uma interrogação fica no ar segundo estimativas: como 
atender a demanda crescente de energia que deve triplicar até 2050? 
A crise energética brasileira acontece justamente pelo alto percentual de 
energia produzido pelas hidrelétricas (mais de 70%), as quais dependem de 
água nos reservatórios. 
No entanto, a escassez de água, uma realidade hoje, decorrente 
 
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principalmente da falta de chuvas, que prejudicou toda a população, já que o 
apagão é inevitável se chuva for abaixo de 75% da média. Mediante essa 
realidade e um comportamento singular das chuvas retratado pela “lei da oferta 
e procura”, acredita-se que o consumo deve ser reduzido em pelo menos 20% 
nas situações emergenciais, o que representa uma luz no fim do túnel. 
Outra iniciativa apontada é a substituição de energia elétrica por gás 
natural nos maquinários industriais. A dependência de recursos não renováveis 
e a falta de energias alternativas para o uso também agravam a crise. O 
aumento do preço do petróleo é uma ameaça à expansão econômica, à 
inflação e ao emprego. 
Em 2015, foi realçada a crise com o vigor da “bandeira tarifária”, que 
transfere imediatamente os custos com a geração térmica para as contas de 
energia. Os aumentos foram extensivos e chamados de “realismo tarifário”, 
incluindo a cobrança de despesas em tempo real e a compensação para as 
empresas pelos danos dos últimos anos. A busca por soluções mais 
econômicas é gritante e urgente. 
Dados do Observatório do Clima apontam dificuldades no setor elétrico 
decorrentes do aumento no custo da produção e do preço da energia, dos 
apagões e da ampliação da emissão de gases de efeito estufa. 
Segundo Marcos Costa, Líder de Contas Estratégicas dos negócios de 
Energia da GE para América Latina “um grande desafio para o futuro da 
energia no Brasil é tornar a geração mais inteligente, para prevenir falhas e 
saber como as máquinas estão operando” (GE REPORTS BRASIL, 2015). 
Buscando resolver esses problemas, surgiram os smart grids ou redes 
inteligentes, que são “uma nova arquitetura de distribuição de energia elétrica, 
mais segura e inteligente, que integra e possibilita ações a todos os usuários a 
ela conectados”. 
 
 
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Eles têm foco no aumento da eficiência e no controle do fluxo de 
energia, conforme você confere a seguir: 
 
Quem sabe partindo dessa metodologia, seja possível reverter o quadro 
brasileiro: 16,5% de energia gerada é perdida, o que representa 32% a mais 
que a média. 
Para interligar os conteúdos que vimos nessa aula, sugerimos a leitura 
de um interessante artigo publicado na “Revista Nova Escola”, intitulado 
“Entenda a matriz energética Brasileira”. 
http://revistaescola.abril.com.br/geografia/pratica-pedagogica/energia-brasil-
pais-presente-matriz-energetica-586688.shtml 
Para mais informações sobre a crise energética e as perspectivas para o 
futuro, acesse o material on-line e confira o vídeo da professora Cristiane! 
Trocando Ideias 
Vivemos um grande dilema atualmente, que confronta a geração de 
energia e a industrialização: 
Por um lado, o funcionamento do planeta depende da geração de 
energia, isso porque indústrias, escolas e a população de uma forma geral 
precisa dela. De outro, as fontes utilizadas para gerá-la precisam ser 
escolhidas e administradas com muita cautela, já que muitas não são 
 
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renováveis e podem se esgotar devido ao uso desenfreado. 
A partir dessa reflexão, entre no fórum e responda: o Brasil está 
administrando de forma correta sua matriz energética? 
Dê sua opinião e veja o que seus colegas têm a dizer! Essa é o 
momento de trocar informações, não deixe de participar! 
Na Prática 
Acesse o link a seguir e assista a um vídeo para complementar e 
relembrar conteúdos vistos na aula: 
https://www.youtube.com/watch?v=GXvT5dfnp0M 
Síntese 
Chegamos ao fim de nossa quarta aula! A partir desse encontro, você é 
capaz de identificar as várias fontes de energia, classificando-as em renováveis 
e não renováveis. Além disso, pode falar sobre a matriz energética brasileira 
com propriedade. 
Esperamos que tenha aproveitado esse momento de atualização e troca 
de conhecimento. Nos encontramos na próxima aula! 
Referências 
BRASIL. Constituição da República Federativa do Brasil de 1988. 
Disponível em: 
<http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/Constituicao/Constituicao.htm>. Acesso 
em: 14 mar. 2016. 
GE Reports Brasil. Como será o futuro da energia no Brasil? 2015. 
Disponível em: <http://www.gereportsbrasil.com.br/post/134860401404/como-
ser%C3%A1-o-futuro-da-energia-no-brasil>. Disponível em: 16 mar. 2016. 
Herzog, Ana Luiza; Gianini, Tatiana. O futuro da energia. Disponível em: 
<http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/energia/demanda-global-futuro-
energia-exame-627853.shtml>. Acesso em: 14 mar. 2016. 
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<http://www.acendebrasil.com.br/media/boletins/arquivos/Energia_03.pdf>. 
 
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Acesso em: 14 mar. 2016. 
INSTITUTO de Energia e Meio Ambiente. Energia e clima. Matriz elétrica 
ambientalmente sustentável e socialmente justa. Disponível em: 
<http://www.energiaeambiente.org.br/2015/08/energia-e-clima/>. Acesso em: 
14 mar. 2016. 
NOTÍCIAS Rádio ONU. Energia: chefe da agência da ONU para Meio 
Ambiente elogia plano de Obama. Disponível em: 
<http://www.unmultimedia.org/radio/portuguese/2015/08/energia-chefe-da-
agencia-da-onu-para-meio-ambiente-elogia-plano-de-obama/#.VtH0-5wrLDc>. 
Acesso em: 14 mar. 2016. 
REZENDE, Líria Costa. É preciso diversificar a matriz energética no Brasil. 
Disponível em: <http://www.canalbioenergia.com.br/desafios-energeticos-
diversificacao-e-a-saida-para-o-brasil/>. Acesso em: 14 mar. 2016. 
SEGURA, Matheus Lini. A evolução da matriz energética brasileira: O papel 
dos biocombustíveis e outras fontes alternativas. Disponível em: 
<http://www.ambito-
juridico.com.br/site/index.php?n_link=revista_artigos_leitura&artigo_id=11039>. 
Acesso em: 14 mar. 2016. 
ONU. Fatos sobre energia sustentável. 2012. Disponível em: 
<http://www.onu.org.br/rio20/energia.pdf>. Acesso em: 15 mar. 2016. 
ONU. Energias renováveis: ‘Não podemos queimar nosso caminho rumo à 
prosperidade’, diz chefe da ONU. Disponível em: 
<https://nacoesunidas.org/energias-renovaveis-nao-podemos-queimar-nosso-
caminho-rumo-a-prosperidade-diz-chefe-da-onu/>. Acesso em: 14 mar. 2016. 
PNUD. ONU quer universalizar energia até 2030. Disponível em: 
<http://www.pnud.org.br/Noticia.aspx?id=2439>. Acesso em: 14 mar. 2016.