Aula Fontes Alternativas Energia 1 (1)

Prévia do material em texto

Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
1julho de 16
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
I.1 Introdução
I.2 Fontes Convencionais e Não-convencionais de energia
I.3 Fontes Renováveis e Não-Renováveis de energia
I.4 Combustíveis e suas características
I.5 A energia hidrelétrica
2
II.1 Petróleo
II.2 Energia Nuclear
II.3 Gás Natural
II.4 Carvão Mineral
III.1 Energia Solar e suas aplicações
III.2 Energia Eólica
III.3 Biogás
III.4 Biomassa
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
Matriz Energética Nacional
3
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
Energia Alternativa - O que são?
São aquelas que se apresentam como alternativa ao uso das fontes tradicionais de energia (petróleo, gás 
natural, hídrica e carvão mineral principalmente). 
As fontes alternativas de energias são:
• renováveis;
• pouco ou não poluentes e;
• apresentam a vantagem de ter baixos índices de agressão ambiental.
4
A matriz energética atual ainda está baseada na utilização de combustíveis fósseis, que :
• Não são renováveis ;
• poluem o ar ;
• estão sendo consumidos muito rapidamente e ;
• tem efeitos devastadores para a natureza.
Filme com a história dos combustíveis fósseis
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
5
As fontes de energia convencionais geralmente já estão plenamente desenvolvidas e vêm de recursos 
não renováveis, enquanto as não convencionais podem ser funcionais, mas ainda estão se desenvolvendo e 
usam recursos renováveis.
Tipos
As fontes de energia convencionais geralmente incluem combustíveis fósseis, como carvão, gás 
natural e óleo, bem como energia nuclear. As fontes não convencionais incluem energia solar, hidrelétrica e 
eólica, ou dos ventos.
Benefícios
Os combustíveis fósseis são baratos e precisam de tecnologias estabelecidas para produzir energia 
indefinidamente. As fontes de energia não convencionais criam uma pegada ambiental muito menor e são 
renováveis.
Desvantagens
As fontes de energia convencionais têm um abastecimento limitado, porque, eventualmente, os 
elementos nucleares e os combustíveis fósseis se esgotarão. Além disso, queimar combustíveis fósseis 
libera significantes volumes de gases do efeito estufa e contribui para a chuva ácida. As fontes de energia 
não convencionais ainda são caras e muitas vezes ficam limitadas a certas circunstâncias, como dias 
ensolarados para os painéis solares e dias com vento para energia eólica.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
6
Apesar de haver muitos custos ambientais associados com os combustíveis fósseis, o Departamento 
de Energia dos EUA espera que seu uso aumente nos próximos 20 anos, pois as fontes não convencionais 
não terão se desenvolvido rápido o suficiente para conseguir atender a demanda crescente por energia.
Importância
O Brasil tem um dos maiores e mais importantes programas desse tipo no mundo, envolvendo a 
produção de etanol da cana de açúcar, que gera combustível para abastecer 18% dos veículos do país.
Potencial
Fontes de energia convencionais Fontes de energia não convencionais
Filme com fontes convencionais de energia e seu uso no Brasil
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
7
São Inúmeras as fontes de energia disponíveis no nosso planeta, sendo divididas em em dois tipos:
• Fontes de energia renováveis e;
• Fontes de energia não renováveis.
Fontes de energia não renováveis
• Energia Do Carvão;
• Energia do Petróleo;
• Energia do Gás Natural;
• Energia do Urânio.
São aquelas que têm recursos teoricamente limitados, sendo que esse limite depende dos recursos 
existentes no nosso planeta, exemplos deste tipo de fonte de energia são:
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
8
Existem vários tipos de energias renováveis, e cada vez mais, com o constante desenvolvimento das tecnologias 
e inovações, se descobrem novas formas de produção de energia eléctrica utilizando como fonte os fenómenos e 
recursos naturais, como é exemplo da recente inovação na criação de um hidrogerador cujo princípio é semelhante ao 
de um aerogerador, diferindo no fato de o movimento das pás ser provocado pelas correntes marítimas.
Fontes de energia renováveis
São aquelas em que a sua utilização e uso é renovável e pode-se manter e ser aproveitado ao longo do 
tempo sem possibilidade de esgotamento dessa mesma fonte, exemplos :
• Energia Eólica e;
• Solar.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
9
• Biomassa: utiliza matéria de origem vegetal para produzir energia (bagaço de cana-de-açúcar, madeira, palha de 
arroz, óleos vegetais etc).
• Energia solar: utiliza os raios solares para gerar energia oferece vantagens como: não polui, é renovável e existe 
em abundância. A desvantagem é que ainda não é viável economicamente, os custos para a sua obtenção superam 
os benefícios.
• Energia eólica: é a energia gerada através da força do vento captado por aerogeradores. Suas vantagens são: é 
abundante na natureza intenso e regular e produz energias a preços relativamente competitivos.
• Etanol: é produzido principalmente a partir da cana-de-açúcar, do eucalipto e da beterraba. Como energia pode 
ser utilizado para fazer funcionar motores de veículos ou para produzir energia eléctrica. Suas vantagens são: é uma 
fonte renovável e menos poluidora que a gasolina.
• Biodiesel: o biodiesel substitui total ou parcialmente o óleo diesel de petróleo em motores ciclo diesel. Vantagens: 
é renovável, não é poluente. Desvantagem: existe o esgotamento do solo.
Algumas das energias renováveis onde existe um maior desenvolvimento:
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
10
• Energia Geotérmica: é a energia obtida a partir do calor proveniente da Terra, mais precisamente do seu 
interior. Funciona graças à capacidade natural da Terra e/ou da sua água subterrânea em reter calor..
• Energia das Ondas e Mares: É a energia cinética do movimento ondular onde com a elevação da onda numa 
câmara de ar provoca a saída do ar contido nessa câmara, o movimento do ar pode fazer girar uma turbina. A 
energia mecânica da turbina é transformada em energia eléctrica através do gerador.
Algumas das energias renováveis onde existe um maior desenvolvimento:
Mecanismo para extração de energia das ondas Diversas fontes de energia renováveis
Filme sobre fontes renováveis e não renováveis
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
O que são combustíveis?
11
São materiais cuja queima é utilizada para produzir calor, energia e/ou luz. A queima ou combustão é 
uma reação química na qual os constituintes do combustível se combinam com o oxigênio do ar, liberando 
energia como um dos produtos dessa reação.
Quais são os tipos de combustíveis?
Podem ser classificados de acordo com os estados físicos:
• Gasosos: Gás natural, hidrogênio, acetileno, butano, gás de iluminação, propano.
• Líquidos: Derivados do petróleo (Gasolina, diesel, querosene), Álcool, Biodiesel, etc.
• Sólidos: carvão natural e vegetal, xisto betuminoso, etc.
Quais são os tipos de combustíveis?
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
Combustíveis
12
• É uma mistura de hidrocarbonetos (de C4 a C12);
• Para que essa mistura seja considerada à nível de escala, estabelecemos a escala zero para o heptano e 
a escala 100 para o isoctano (2,2,4-trimetilpentano);
• A octanagem (resistência à pressão) indica a qualidade da gasolina. Uma gasolina para ser considerada 
de boa qualidade, tem que ter uma octanagem superior a 50%. Uma gasolina 80 diz-se que possui 80% 
de isoctano e 20% de heptano. O combustível do avião é cerca de 120-130 octanas, isto é, resiste 20-
30% mais que uma mistura formada apenas de isoctano. Alguns aditivos são adicionados na gasolina de 
avião parareduzir o risco de congelar, em baixas temperaturas, ou explodir em altas temperaturas.
• Quanto maior as ramificações, melhor a qualidade da gasolina.
Quais são os tipos de combustíveis?
GASOLINA
Vantagens do uso de Gasolina - A gasolina é mais eficiente que um motor a Diesel quando no arranque e 
desenvolvimento do carro. A utilização de gasolina com aditivos ajuda a manter limpos os sistemas de injeção, 
pois o desgaste das peças diminui protegendo o motor. 
Desvantagens do uso de Gasolina: preço, comparado ao gás natural veicular e álcool, por exemplo; 
Polui o ar com as emissões de CO2; Fonte esgotável por ser derivado do petróleo. 
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
Combustíveis
Quais são os tipos de combustíveis?
GLP (Gás Liquefeito do Petróleo) 
• Faz parte da primeira fração do petróleo; 
• É uma mistura de gases de hidrocarbonetos (butano e propano);
• O GLP é acondicionado dentro de cilindros em estado líquido. O cilindro quando cheio, contém em seu 
interior 85% de GLP em estado líquido e 15% em estado de vapor;
• Uma característica marcante é não possuir cor nem cheiro próprio. No entanto, por motivo de 
segurança, uma substância do grupo Mercaptan é adicionada ao GLP ainda nas refinarias, esta 
substância produz o cheiro característico quando há um vazamento de gás. O GLP não é uma 
substância tóxica, porém se inalado em grande quantidade, produz efeito anestésico.
13
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
Combustíveis
Quais são os tipos de combustíveis?
GNV (Gás Natural Veicular) 
Vantagens do uso do GNV - É um combustível mais limpo, o gás não deixa acumular resíduos nos bicos 
injetores e maior duração do ciclo de óleo do motor.
Desvantagens do uso do GNV: É necessário fazer modificação no motor do carro; além de obtenção 
de licença junto ao órgão competente. Os cabos de vela se desgastam bem rapidamente. A vida útil pode 
cair de 30.000 quilômetros para praticamente a metade; como os cilindros trabalham com um combustível 
seco, a falta de lubrificação pode causar avaria.
• O GNV (Gás Natural Veicular) Combustível alternativo para veículos que em relação à gasolina pode 
proporcionar economia de até 60%. Tem predominância de metano (CH4) em sua composição, etano e 
propano em menores quantidades. Muito utilizado em frotas de táxi, vans, caminhonetes, etc.
14
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
Combustíveis
Carvão 
Vantagens do uso do carvão - O carvão é o recurso energético de origem fóssil mais abundante.
Desvantagens do uso do carvão: Produz 1,37 vezes mais de dióxido de carbono do que o petróleo, 
para igual conteúdo energético, emitindo também quantidades significativas de outros poluentes do ar, 
em particular os óxidos de nitrogênio (NOx), os óxidos de enxofre (SOx) e cinzas. O ritmo do consumo é 
superior ao ritmo da descoberta de novas reservas. 
• É um combustível de origem fóssil, consistindo numa substância preta e rígida, parecida com uma 
pedra. Na sua composição entram o carbono, o hidrogênio, o oxigênio, o nitrogênio e diversas 
quantidades de enxofre. 
• Entre os vários tipos de carvão refira-se a antracite, a hulha e a linhito, obtidos através da exploração 
mineira.
• Do carvão podem ainda obter-se outras fontes energéticas, nomeadamente o coque e o gás de 
carvão/ gás de cidade.
15
Antracite 
+ 90% teor de carbono Hulha 
Entre 60 e 80% teor de carbono
Linhito
Entre 25 a 35% teor de carbono
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
Combustíveis
Diesel 
Vantagens do uso do Diesel - Combustível mais econômico que a gasolina; Garante elevados níveis de 
performance. .
Desvantagens do uso do Diesel: Os carros a Diesel não desenvolvem tão bem, como os a gasolina, no 
arranque; Com temperaturas muito baixas, o gasóleo pode congelar no depósito; Polui o ar com as 
emissões de CO2; Fonte esgotável, sua produção depende do petróleo. 
• É um combustível derivado do petróleo, é um hidrocarboneto obtido a partir da destilação do petróleo a 
temperaturas de 250ºC e 350ºC. 
• É um produto inflamável, medianamente tóxico, volátil, límpido, isento de material em suspensão e com 
odor forte e característico.
• Recebeu este nome em homenagem ao seu criador, o engenheiro alemão Rudolf Diesel. Mais utilizado 
em caminhões, pequenas embarcações marítimas, máquinas de grande porte e aplicações 
estacionárias (geradores elétricos, por exemplo). 
• O diesel de petróleo vem sendo substituído pelo biodiesel.
• Vantagens do uso do Diesel. Desvantagens do uso do Diesel.
16
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
Combustíveis
Hidrogeneo
• Está presente em larga escala na atmosfera e é por isso um combustível barato;
• As células de hidrogênio vem sendo testadas como combustível, principalmente, pela indústria 
automobilística, que durante sua queima não emite gases poluentes, mas tem como problema atual o 
fato de ainda não se ter conseguido retirar um bom rendimento de um carro movido a hidrogênio.
17
• É todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica (de origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada 
na produção de energia;
• As crises de abastecimento de petróleo tornam importante a utilização de derivados da biomassa, 
como álcool, gás de madeira, biogás e óleos vegetais, nos motores de combustão.
Biomassa 
Vantagens do uso da Biomassa - É poder ser aproveitado diretamente por intermédio da combustão em 
fornos, caldeiras etc.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
Combustíveis
Alcool
• Pode ser obtido de diversas formas de biomassa, sendo a cana-de-açúcar no Brasil. Nos EUA e México, 
o etanol é produzido principalmente através da plantação de milho. 
• O benefício ambiental associado ao uso de álcool é enorme, pois cerca de 2,3 t de CO2 deixam de ser 
emitidas para cada tonelada de álcool combustível utilizado, sem considerar outras emissões, como o 
SO2.
18
Vantagens do uso do Alcool - É menos poluente, devido a absorção de CO2 por parte da vegetação, ou 
seja, o gás que é liberado durante a queima do combustível, entra no ciclo de produção da matéria-prima. 
Desvantagens do uso do Alcool - um dos pontos mais polêmicos é a destinação de fontes alimentícias para 
produção de energia. No Brasil, não se tem muitos problemas devido ao baixo consumo da cana-de-açúcar 
como alimento, em contra partida, nos EUA o milho é uma fonte de alimento. Se o consumo mundial for à 
larga escala, serão necessárias plantações em grandes áreas agrícolas
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
Combustíveis
Bidiesel
• É um combustível renovável derivado de óleos vegetais, como girassol, mamona, soja, babaçu e 
demais oleaginosas, ou de gorduras animais, usado em motores a diesel, em qualquer concentração de 
mistura com o diesel. 
• O processo para a transformação do óleo vegetal em biodiesel chama-se TRANSESTERIFICAÇÃO, 
que é a separação da glicerina do óleo vegetal;
• Cerca de 20% de uma molécula de óleo vegetal é formada por glicerina. A glicerina torna o óleo mais 
denso e viscoso;
• Durante o processo de transesterificação, a glicerina é removida do óleo vegetal, deixando o óleo mais 
fino e reduzindo a viscosidade.
19
Vantagens do uso do Biodiesel - A queima do biodiesel gera baixos índices de poluição, não colaborando 
para o aquecimento global; Gera emprego e renda no campo, diminuindo o êxodo rural; é uma fonte de 
energia renovável, dependendo da plantação de grãos oleaginosas no campo; Deixa as economias dos 
países menos dependentes dos produtores de petróleo com custo mais baixos de produção. 
Desvantagens do uso do Biodiesel - Com o uso de grãos para a produção do biodiesel, poderemos ter o 
aumento no preço dos produtos derivados deste tipo de matéria-prima ou que os utilizam em algumafase de 
produção. Exemplos: leite de soja, óleos, carne, rações para animais, ovos entre outros.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
• Integrar a vazão do rio;
• Quantidade de água disponível em determinado período de tempo e ;
• Desníveis do relevo;
20
• Barragem;
• Sistema de captação e adução de água;
• Casa de força e;
•
• Vertedouro.
Para produzir a energia hidrelétrica é necessário:
A estrutura da usina é composta por :
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
• Interromper o curso normal do rio;
• Permitir a formação do reservatório;
• Estocar a água;
• Permitir a formação do desnível necessário para a configuração da energia;
• Captação da água em volume adequado e a regularização da vazão dos rios em 
períodos de chuva ou estiagem.
21
• São próximas à superfície;
• Utilizam turbinas que aproveitam a velocidade do rio para gerar energia;
• Reduzem as áreas de alagamento e não formam reservatórios para estocar a água
A barragem tem por objetivo:
Usinas a “fio d’água”
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
• Túneis, canais ou condutos metálicos que têm a função de levar a água até a casa de 
força;
• Na casa de força estão as turbinas, formadas por uma série de pás ligadas a um eixo 
conectado ao gerador;
• Durante o seu movimento giratório, as turbinas convertem a energia cinética em 
energia elétrica;
• Depois de passar pela turbina, a água é restituída ao leito natural do rio pelo canal de 
fuga. 
Sistema de captação e adução:
• Tem a função é permitir a saída da água sempre que os níveis do reservatório ultrapassam 
os limites recomendados;
• Uma das razões para a sua abertura é o excesso de vazão ou de chuva;
• Outra é a existência de água em quantidade maior que a necessária para o 
armazenamento ou a geração de energia. 
Vertedouro
22
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
23
Filme de apresentação do sistema hidrelétrico
Como funciona uma usina hidrelétrica
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
• A potência instalada determina se a usina é de grande ou médio porte ou uma Pequena 
Central Hidrelétrica (PCH). 
• A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) adota três classificações:
• Centrais Geradoras Hidrelétricas (com até 1 MW de potência instalada), 
• Pequenas Centrais Hidrelétricas (entre 1,1 MW e 30 MW de potência instalada) e;
• Usina Hidrelétrica de Energia (UHE, com mais de 30 MW).
• O porte da usina também determina as dimensões da rede de transmissão que será 
necessária para levar a energia até o centro de consumo 
• Quanto maior a usina, mais distante ela tende a estar dos grandes centros, exigindo a 
construção de grandes linhas de transmissão em tensões alta e extra-alta (de 230 quilovolts 
a 750 quilovolts);
Características do Sistema Hidrelétrico
24
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
• A energia hidrelétrica representa cerca de 16% de toda a eletricidade gerada no planeta.
• O potencial técnico de aproveitamento da energia hidráulica do Brasil está entre os cinco 
maiores do mundo; o País tem 12% da água doce superficial do planeta e condições 
adequadas para exploração.
• O potencial hidrelétrico é estimado em cerca de 260 GW, dos quais 40,5% estão localizados 
na Bacia Hidrográfica do Amazonas, os demais estão:
• Bacia do Paraná responde por 23%;
• Bacia do Tocantins por 10,6%;
• Bacia do São Francisco por 10%;
• Sendo apenas 63% do potencial foi inventariado;
• A Região Norte tem um grande potencial ainda por explorar.
Potencial Energético do Brasil
• Usinas recentes na Amazônia vão participar da lista das dez maiores do Brasil :
• Belo Monte (potência instalada de 11.233 megawatts), concluída em 2016;
• Jirau (3.750 MW), concluída em 2016 e;
• Santo Antônio (3.150MW), concluída em 2017
• São Luiz do Tapajós (8.381 MW), esta usina o IBAMA arquivou a licença ambiental.
25
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
• Entre as maiores em funcionamento estão:
• Itaipu (14 mil MW, ou 16,4% da energia consumida em todo o Brasil),
• Tucuruí (8.730 MW), 
• Ilha Solteira (3.444 MW), 
• Xingó (3.162 MW) e
• Paulo Afonso IV (2.462 MW).
Potencial Energético do Brasil
• As novas usinas da região Norte apresentam um desafio logístico: 
• a transmissão para os grandes centros, que ficam distantes milhares de quilômetros. 
• Este problema vai ser solucionado pelo Sistema Integrado Nacional (SIN), uma rede 
composta por linhas de transmissão e usinas que operam de forma integrada e que 
abrange a maior parte do território do País;
• O Sistema Interligado Nacional é formado pelas empresas das regiões Sul, Sudeste, 
Centro-Oeste, Nordeste e parte da região Norte. Apenas 1,7% da energia requerida pelo 
país encontra-se fora do SIN, em pequenos sistemas isolados localizados principalmente 
na região amazônica.
26
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
27
Sistema Integrado Nacional (SIN)
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
28
Evolução da Capacidade Instalada por Fonte de Geração (MW)
2011 - 2020
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
29
Preço da geração de energia elétrica por fonte (R$/MWh)
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
30
Vantagens
• Apesar do alto custo para a instalação de uma usina hidrelétrica, o preço do seu combustível (a 
água) é zero. É uma fonte de energia renovável e não emite poluentes, contribuindo assim na luta 
contra o aquecimento global. E para um país como o Brasil, cortado por imensos rios, torna-se uma 
fonte de energia vantajosa e altamente sustentável.
Desvantagens
• Apesar de ser uma fonte renovável e não emitir poluentes, as hidrelétricas causam grande impacto 
ambiental e social. Dentre os impactos podemos citar:
• Destruição da vegetação natural,
• Assoreamento do leito dos rios,
• Extinção de certas espécies de peixes e torna o ambiente propício a transmissão de doenças 
como malária e esquistossomose.
• Deslocamento das populações ribeirinhas e indígenas,
• Distante dos centros de consumo, o processo de transmissão de energia, que dá-se por fios, 
acaba tornando-se mais caro.
• Caso com níveis de água estejam abaixo do requisitado para a produção a geração de 
energia é transferida para outros tipos de usinas como as termelétricas e nucleares;
• Apenas 18% da energia mundial é produzida pelas hidrelétricas, a maioria dos países não 
possuem as condições naturais necessárias para a construção dessas usinas.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
31
II.1.1 - Histórico
• Mistura de hidrocarbonetos que tem origem na decomposição de matéria orgânica, principalmente 
o plâncton (plantas e animais microscópicos em suspensão nas águas), causada pela ação de 
bactérias em meios com baixo teor de oxigênio;
• O petróleo é encontrado em bacias sedimentares específicas, formadas por camadas ou lençóis 
porosos de areia, arenitos ou calcários;
• Embora conhecido desde os primórdios da civilização humana, somente em meados do século 
XIX tiveram início a exploração de campos e a perfuração de poços de petróleo;
• A partir de então a indústria petrolífera teve grande expansão passando a ser utilizado em larga 
escala, especialmente após a invenção dos motores a gasolina e a óleo diesel;
• Durante as décadas seguintes o petróleo foi o grande propulsor da economia mundial, chegando 
a representar, no início dos anos 70, quase 50% do consumo de energia primária em todo o 
mundo, mas ainda representava cerca de 43%, segundo dados da Agência Internacional de 
Energia, de 2003;
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
32
II.1.1 - Histórico
• O petróleo é o principal responsável pela geração de energia elétrica em diversos países do 
mundo;
• Apesar da expansão recenteda hidroeletricidade e da diversificação das fontes de geração de 
energia elétrica, o petróleo ainda é responsável por cerca de 8% de toda a eletricidade gerada no 
mundo;
• A geração de energia elétrica a partir de derivados de petróleo ocorre por meio da queima 
desses combustíveis em caldeiras, turbinas e motores de combustão interna;
• Os grupos geradores a diesel são comuns no suprimento de comunidades e de sistemas 
isolados da rede elétrica convencional;
• No Brasil, onde historicamente a geração de energia elétrica é predominantemente hidrelétrica, a 
geração térmica tem desempenhado papel importante no atendimento da demanda de pico do 
sistema elétrico e, principalmente, no suprimento de energia elétrica a municípios e comunidades 
não atendidos pelo sistema interligado.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
33
II.1.2 - Situação atual no Brasil
• A produção nacional de petróleo cresceu 11% em 2014;
• Atingindo a média de 2,25 milhões de barris diários, sendo 93% são de origem marítima. 
• Estados produtores:
• Rio de Janeiro  responsável por 68% do montante anual
• Estado do Rio Grande do Norte , com 30% do total onshore
• A produção de Xisto subiu 11% atingindo um total de 0,3 milhões de m³
• O crescimento na produção de petróleo é resultante em grande parte pela entrada em operação de 
plataformas, sendo as principais:
• Bacia de Campos (P-63, P-55, P-62, P-58),
• Pós-sal (Cidade de Itajaí) e;
• Pré-sal da Bacia de Santos (Cidade de São Paulo, Paraty, Mangaratiba e Ilhabela);
• Elevação na produção do petróleo, a estabilidade da produção em unidades de operação 
localizadas na Bacia de Campos,
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
34
II.1.3 - Oferta de energia do Petróleo
Fonte: Balançõ energético nacional
Ministério de Minas e Energia
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
35
II.1.4 - Reservas Comprovadas de 
Petróleo
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
36
II.1.5 – Consumo de Petróleo
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
37
II.1.2 - Situação atual no Brasil
II.1.2.1 – Exploração Pré-Sal
Vale a pena explorar o Pré-Sal ?
Filme de exploração do pré-sal
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
38
II.1.2 - Situação atual no Brasil
II.1.2.1 – Exploração do Pré-Sal
• A Petrobras esclarece que está aumentando a sua capacidade de produção de petróleo e 
gás no pré-sal brasileiro de modo economicamente viável;
• Break even (preço mínimo do barril a partir do qual a produção é economicamente viável) 
planejado no momento em que foram aprovados os projetos de produção do pré-sal entorno 
de US$ 45 por barril;
• O break even leva em consideração uma vazão de poços entre 15 e 25 mil barris por dia;
• Atualmente a Petrobras produz no pré-sal a uma vazão média de 20 mil barris por dia;
• Alguns poços do Polo Pré-sal da Bacia de Santos têm alcançado vazão superior a 30 mil 
barris de óleo por dia, 
• Essa elevada produtividade permitiu, por exemplo, que as unidades piloto de produção do 
FPSO Cidade de São Paulo (navio-plataforma operando no campo de Sapinhoá) e FPSO 
Cidade de Paraty (instalada no campo de Lula) atingissem a sua capacidade máxima de 
produção, de 120 mil barris por dia;
Petrobrás responde sobre a viabilidade da exploração do Pré-Sal (06/01/2015)
Fonte: http://www.petrobras.com.br/fatos-e-dados/esclarecimento-viabilidade-de-producao-no-pre-sal.htm
FPSO é a sigla para "Unidade Flutuante de Produção, Armazenamento e Transferência" (em inglês Floating Production Storage and Offloading)
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
39
II.1.2 - Situação atual no Brasil
Petróleo Brent Dados Históricos
Período: 08/09/2014 - 28/08/2016
Data Preço Médio
2016 44,55
2015 54,46
2014 71,10
II.1.2.1 – Exploração do Pré Sal
Pelos valores atuais a exploração do Pré-Sal ainda é viável.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
40
II.1.3 - Xisto
• Denominado folhelho betuminoso, é uma rocha sedimentar que resulta de transformações sofridas 
durante milhões de anos por resíduos vegetais. Estima-se que o xisto tenha em torno de 250 
milhões de anos.
• Existem dois tipos de xisto, o xisto betuminoso e o pirobetuminoso:
• Xisto Betuminoso: sua matéria orgânica é um betume, isto é, uma mistura de hidrocarbonetos 
de massa elevada;
• Xisto Pirobetuminoso: a sua matéria orgânica é o querogênio, que é uma combinação 
complexa de carbono, hidrogênio, enxofre e oxigênio.
• A matéria orgânica do xisto betuminoso é mais fácil de ser extraída, porque ela se encontra na forma 
fluida, enquanto que no xisto pirobetuminoso está na forma sólida ou semissólida, à temperatura 
ambiente.
• Com o aquecimento, o xisto libera gases e óleos ricos em hidrocarbonetos leves
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
41
II.1.3 - Xisto
• Composto intermediário ao carvão mineral e ao petróleo, sendo rico em material oleoso, que 
pode ser uma fonte alternativa de hidrocarbonetos. 
• O Brasil é o segundo país com maiores reservas de xisto.
• A ANP (Agência Nacional de Petróleo) estima que podem ser extraídos, dos depósitos 
conhecidos em nosso país:
• 1,9 bilhão de barris de óleo, 25 milhões de toneladas de gás liquefeito, 
• 68 bilhões de metros cúbicos de gás combustível e;
• 48 milhões de toneladas de enxofre. 
• Os estados que possuem essas reservas no Brasil são: São Paulo, Santa Catarina, Rio 
Grande do Sul, Mato Grosso, Goiás e, o de maior depósito conhecido, o Paraná (São Mateus 
do Sul).
• Apesar de ser fonte de todos esses hidrocarbonetos, o xisto provavelmente não substituirá o 
petróleo. O método de extração desses compostos a partir do xisto é muito caro, trabalhoso e 
dá pouco retorno. 
• Todavia, visto que as reservas petrolíferas estão diminuindo e há um elevado consumo de 
petróleo em todo o mundo, o xisto poderá se tornar, no futuro, uma importante fonte de 
matérias-primas, que poderão ser utilizadas para gerar energia.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
42
II.1.3 - Xisto
• Composto intermediário ao carvão mineral e ao petróleo, sendo rico em material oleoso, que 
pode ser uma fonte alternativa de hidrocarbonetos. 
• O Brasil é o segundo país com maiores reservas de xisto.
• A ANP (Agência Nacional de Petróleo) estima que podem ser extraídos, dos depósitos 
conhecidos em nosso país:
• 1,9 bilhão de barris de óleo, 25 milhões de toneladas de gás liquefeito, 
• 68 bilhões de metros cúbicos de gás combustível e;
• 48 milhões de toneladas de enxofre. 
• Os estados que possuem essas reservas no Brasil são: São Paulo, Santa Catarina, Rio 
Grande do Sul, Mato Grosso, Goiás e, o de maior depósito conhecido, o Paraná (São Mateus 
do Sul).
• Apesar de ser fonte de todos esses hidrocarbonetos, o xisto provavelmente não substituirá o 
petróleo. O método de extração desses compostos a partir do xisto é muito caro, trabalhoso e 
dá pouco retorno. 
• Todavia, visto que as reservas petrolíferas estão diminuindo e há um elevado consumo de 
petróleo em todo o mundo, o xisto poderá se tornar, no futuro, uma importante fonte de 
matérias-primas, que poderão ser utilizadas para gerar energia.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
43
II.1.3 - Xisto
Xisto permite que EUA sonhem com independência energética
• Os Estados Unidos detêm mais reservas de petróleo que a Arábia Saudita e a Rússia, o que 
representa a primeira vez que suas reservas ultrapassaram as dos dois maiores exportadores 
mundiais da commodity, de acordo com um novo estudo.
• As reservas de petróleo passíveis de extração nos campos existentes, novas descobertas e 
áreas produtoras ainda não descobertas dos Estados Unidos sejam equivalentes a 264 
bilhões de barris. O número ultrapassa os 212 bilhões de barris da Arábia Sauditae os 256 
bilhões de barris das reservas russas.
• Os produtores de petróleo convencionais, como a Arábia Saudita, tradicionalmente usam sua 
imensa riqueza em recursos naturais a fim de exercer o poder em termos mundiais, 
especialmente junto a grandes países consumidores como os Estados Unidos.
• Esse relacionamento se viu abalado nos últimos anos pela fratura hidráulica (método de 
extração do Xisto) e outras tecnologias novas que ajudaram os Estados Unidos a ganhar 
acesso a vastas reservas e permitiram que o país se tornasse mais independente em termos 
energéticos.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
44
II.1.3 - Xisto
• A três anos atrás os Estados Unidos estavam atrás da Rússia, Canadá e Arábia Saudita.
• Mais de metade das reservas remanescentes de petróleo dos Estados Unidos são 
constituídas por petróleo de xisto betuminoso, só o estado do Texas detém mais de 60 
bilhões de barris de petróleo de xisto betuminoso.
CUSTO
• Ainda que a produção do petróleo de xisto betuminoso nos Estados Unidos tenha se tornado 
mais barata, com custos , em alguns casos, para menos de US$ 40 por barril
• A Arábia Saudita e os demais produtores do Oriente Médio continuam a bombear petróleo por 
menos de US$ 10 por barril;
• O boom do petróleo de xisto betuminoso nos Estados Unidos foi um dos fatores por trás do 
recente colapso no preço do petróleo, que derrubou o petróleo padrão Brent de um pico de 
US$ 115 por barril na metade de 2014 a abaixo de US$ 30 em 2015.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
45
II.1.3 - Xisto
Filme abordando a exploração do Xisto x Problemas Ambientais
Filme abordando a exploração do Xisto x Problemas Ambientais – Parte 2
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
46
II.2.1 – Participação no mercado mundial
• Publicado no relatório pela AIEA (Agência Internacional de Energia Atômica) em agosto de 2013, 
os reatores nucleares foram responsáveis por 12,3% da produção de energia elétrica no 
mundo. Isso coloca a energia nuclear como a quarta maior fonte, atrás do carvão, dos 
combustíveis líquidos e do gás natural. ;
II.2.2 – Participação no mercado brasileiro
Fonte IAEA – International Atomic Energy Agency
Fonte Eletrobrás - Eletronuclear
Produção total de energia elétrica 
537.467,49 GW.h
Produção de energia Nuclear 
14.809,16 GW.h
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
47
II.2.3 – Comparativo do Brasil com a China e USA
Fonte IAEA – International Atomic Energy Agency
0,00
2.000.000,00
4.000.000,00
6.000.000,00
Brasil USA China
537.467,49
4.087.381,00
5.618.400,00 
Total GW.h
0,00
100.000,00
200.000,00
300.000,00
400.000,00
500.000,00
600.000,00
700.000,00
800.000,00
Brasil USA China
14.809,16
797.178,00
170.355,00
Nuclear GW.h
Brasil
USA
China
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
48
II.2.4 – Comparativo do Brasil com a China e USA
Fonte IAEA – International Atomic Energy Agency
2,76%
19,50%
3,03%
Participação Energia Nuclear
Brasil
USA
China
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
49
II.2.5 – Tipos de Reatores
• LWR - Light Water Reactors - Reatores de Água Leve: Utilizam como refrigerante e moderador a água leve (água 
comum);
• BWR (Boiling Water Reactor ou reator de água em ebulição), que usam o sistema de refrigeração com a água sob a 
forma de vapor;
• PWR (Pressure Water Reactor ou reatores de água a pressão), estes últimos considerados atualmente como padrão. 
Atualmente é o maior parque instalado, os reatores brasileiros são deste tipo;
• FBR - Fast Breeder Reactor: Como combustível utilizam plutônio e, como refrigerante sódio líquido. Mundialmente são 
poucas unidades deste tipo.
• HTGR - High Temperature Gás-cooled Reactor: Como refrigerante, utiliza o hélio e, como moderador o grafite.
Atualmente existem vários tipos de reatores nucleares de fissão, abaixo estão relacionados 
alguns dos tipos existentes:
Fonte Eletrobrás - Eletronuclear
60
4
4
2
1
0 10 20 30 40 50 60 70
PWR
PHWR
BWR
FBR
HTGR
Reatores em construção por tipo
Total – 71 reatores
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
50
II.2.6 – Reatores pelo Mundo
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
100
58
48
33
23 23 21 19
16 15
10 9 8 7 6 6 5 4 4 4 3 3 2 2 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0
Reatores em operação
Total de Reatores - 438
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
51
II.2.6 – Reatores pelo Mundo
Reatores em construção
0
5
10
15
20
25
30
C
h
in
a
R
u
ss
ia
In
d
ia
U
SA
C
o
re
a
Em
ir
ad
o
s 
Á
ra
b
es
Ja
p
ão
U
cr
an
ia
Ta
iw
an
Es
lo
va
q
u
ia
P
aq
u
is
tã
o
B
ie
lo
rú
ss
ia
Fr
an
ça
Fi
n
lâ
n
d
ia
A
rg
en
ti
n
a
B
ra
si
l
C
an
ad
á
R
ei
n
o
 U
n
id
o
Su
éc
ia
A
le
m
an
h
a
Es
p
an
h
a
B
él
gi
ca
R
ep
ú
b
lic
a 
Tc
h
ec
a
Su
íç
a
H
u
n
gr
ia
B
u
lg
ár
ia
M
é
xi
co
R
o
m
ên
ia
A
fr
ic
a 
d
o
 S
u
l
A
rm
ên
ia Ir
ã
H
o
la
n
d
a
Es
lo
vê
n
ia
It
ál
ia
26
10
6
5 5
3
2 2 2 2 2 2
1 1 1 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Total de Reatores - 71
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
52
II.2.7 – Participação Nuclear na Matriz Energética dos Países Produtores.
França 73%
Belgica 52%
Eslocáquia 52%
Hungria 51%
Ucrania 44%
Suécia 43%
Suíça 36%
Espanha 20%
USA 19%
Reino Unido 18% India 4% Brazil 3% Irã 2%
Participação Nuclear na Matriz Energética
2013
Fonte Eletrobrás - Eletronuclear
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
53
II.2.8 – Como é gerada energia em um reator nuclear.
Fonte Eletrobrás - Eletronuclear
Elemento 
Combustível
Angra 1 Angra 2
Quantidade 121 193
N° de varetas 235 236
Total de varetas 28.435 45.548
N° de pastilhas p/ vareta 369 384
Total de pastilhas 10,5 milhões 17,5 milhões
Comprimento 4 m 5 m
Peso do urânio 411 kg 543 kg
Peso total 600 kg 840 kg
Ciclo do Urânio Urânio – Jornal Nacional
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
54
II.2.9 – Lixo Atômico Brasileiro.
• Os cilindros de combustível nuclear tem necessidade de serem substituídos a cada ano. Esse material é o 
rejeito de alta atividade radioativa, que tem alto potencial de contaminação
• O material radioativo não presta como combustível, mas ainda emitirá radiação e calor por séculos. Por isso, 
é guardado dentro da própria usina, em uma piscina especial, feita para resfriá-lo e conter a radiação 
perigosa. Quando as usinas de Angra forem desativadas, esse material irá para um depósito geológico
• Equipamentos da usina que têm contato direto com o elemento radioativo são contaminados e se tornam 
rejeitos de média atividade radioativa. Cerca de mil vezes menos radioativo , esse lixo é solidificado em 
concreto dentro de barris metálicos
• Selados, os barris são guardados na usina e depois levados para um dos quatro depósitos intermediários de 
Itaorna, a 2 quilômetros dali. Eles são vedados com concreto e resinas isolantes para garantir nível zero de 
radiação mesmo no pátio externo do depósito
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
55
II.2.8 – Notícias
Reator de Grafenrheinfeld na Baviera – Alemanha é o 1º a ser desativado 
desde 2011, quando Merkel prometeu desligar as usinas após desastre de 
Fukushima.
Fonte O Globo – 24/07/2016
• Em junho, a usina nuclear de Grafenrheinfeld, responsável por garantir a produção de energia necessáriapara 
abastecer a indústria da Baviera desde 1981, chegou a um fim muito menos dramático, mas igualmente simbólico. A 
usina foi o primeiro reator ativo a ser desligado desde 2011
• O desligamento foi um passo importante para a Alemanha em sua meta para adotar um sistema livre de energia 
nuclear até 2022, mas que só foi possível por conta da determinação nacional em cortar 40% das emissões de 
gases do efeito estufa em relação aos níveis de 1990 até 2020.
• A usina pôde ser fechada porque foi substituída por fontes de energia alternativa, como a solar e a eólica.
• Mudanças no mercado energético, incluindo os preços altos do gás natural na Europa e a falta de incentivos 
políticos e econômicos para encerrar o consumo de carvão mineral resultaram em emissões mais altas do que o 
previsto.
• Na cidade de Grafenrheinfeld, os painéis solares brilham nos telhados das casas e da arena coberta do clube de 
hipismo local, concorrendo no horizonte com o dossel das igrejas e as torres de resfriamento do reator
• A expansão das fontes de energia alternativa levou a uma queda no preço da eletricidade, o que levou 
usinas nucleares como a de Grafenrheinfeld – que já foram a galinha dos ovos de ouro das empresas de 
energia – a darem prejuízo. 
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
56
II.2.8 – Notícias
Japão retoma produção de energia nuclear
Fonte DW – 10/08/2015
• O Japão retomará seu programa de energia nuclear. O anúncio foi feito nesta segunda-feira (10/08/2015), apesar da 
considerável objeção no país pelo uso de energia nuclear após o desastre de Fukushima em 2011.
• Governo japonês reativa programa atômico ao colocar em funcionamento a usina de Sendai, pouco mais de 
quatro anos após desastre de Fukushima.
• O país insular tem poucos recursos naturais. A energia atômica chegou a suprir um quarto das necessidades 
energética do Japão.
• O primeiro-ministro do país, Shinzo Abe, está ansioso pela volta à energia nuclear, assim como as empresas de 
energia que detêm as centrais nucleares. O governo conservador tem substituído a capacidade energética perdida 
com combustíveis fósseis importados.
• A opinião pública ainda não está convencida da segurança da energia atômica. Pesquisas recentes indicam que a 
maioria dos cidadãos japoneses se opõe ao religamento. Algumas pessoas inclusive entraram com ações na 
justica para tentar bloquear o reinício das atividades nucleares.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
57
O gás natural é um combustível fóssil que se encontra na natureza, associado ou não ao petróleo, 
formado por hidrocarbonetos com predominância de metano, e à temperatura ambiente e pressão 
atmosférica permanece em estado gasoso. Trata-se de uma importante fonte de energia para prover 
eletricidade e calor, além de ser utilizado como combustível em automóveis e como matéria-prima na 
indústria química.
É um dos energéticos mais importantes do mundo, atrás apenas do petróleo e do carvão.
Fonte +GásBrasil – www.maisgásbrasil.com.br
• O gás natural tem um amplo espectro de aplicações.
II.3.1 – Uso
• É usado como combustível industrial, comercial, domiciliar e residencial;
• Outra importante forma de utilização do gás natural é como combustível na geração de 
eletricidade, em usinas termoelétricas, em unidades industriais, instalações comerciais e de 
serviços, e em regime de cogeração (produção combinada de vapor e eletricidade).
• Na recuperação secundária de petróleo em campos petrolíferos, através de sua reinjeção; 
• Como matéria-prima nas indústrias petroquímica (plásticos, tintas, fibras sintéticas e borracha) e de 
fertilizantes (uréia, amônia e seus derivados);
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
58
II.3.2 – Tipos de Gás
• Convencional e não convencional
• O gás natural convencional é encontrado no subsolo, em depósitos ou reservatórios isolados 
por rochas impermeáveis, e pode ou não ser associado a petróleo. 
• O gás não convencional pode ser considerado todo o gás natural cuja extração é mais 
complexa e menos atrativa economicamente, conceito que varia no tempo e de reservatório 
para reservatório. Atualmente, o termo se refere principalmente ao gás de xisto (gas-containing
shales ou shale gas). Mas essencialmente existem diversas categorias de gás não 
convencional: alocado em reservatórios a grande profundidade (deep gas) ou em águas 
profundas (deep water); em formações pouco permeáveis (tight gas); gás de carvão (coalbed
methane); gás de zonas geopressurizadas (geopressurized zones) e hidratos submarinos e 
árticos.
Fonte +GásBrasil – www.maisgásbrasil.com.br
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
59
II.3.3 – Mercado Brasileiro
• O desenvolvimento da utilização do gás natural em maior escala no Brasil, começou apenas 
após a inauguração do Gasoduto Bolívia Brasil (Gasbol), em 1999;
Fonte: +GásBrasil – www.maisgásbrasil.com.br
• O gás natural ampliou significativamente sua importância na matriz energética brasileira, tendo 
passado de 1% de participação em 1980, para 11% em 2012.
• São basicamente três as fontes de oferta de gás natural no Brasil:
• As perspectivas são de que essa participação aumente ainda mais, passando para 15,5% em 
2021, segundo estimativas da Empresa de Pesquisa Energética;
• Brasil possui 38 bacias sedimentares, com grande potencial de disporem de reservas de 
hidrocarbonetos, sendo que as mais importantes somam 7,5 milhões de km². Hoje, menos de 5% 
do potencial total está concedido para exploração e produção, e apenas 6% da área concedida 
está em fase de desenvolvimento e produção.
- Liquefeito (importado de outros países produtores), que tem participação relativamente 
pequena na composição da oferta, de cerca de 8%.
- Nacional, que corresponde em média a 54% da oferta doméstica;
- Importado da Bolívia, responsável por abastecer 40% do mercado brasileiro;
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
60
II.3.3 – Mercado Brasileiro
Perspectiva de Evolução da Matriz Energética Brasileira até 2021
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
61
II.3.4 – Mercado Mundial
• Com o desenvolvimento de reservas não convencionais e produção em águas profundas, o 
gás natural será o combustível com maior crescimento na oferta mundial nos próximos 30 
anos. 
• O estudo apresentado pela Exxon Mobil projeta um crescimento de 35% na demanda mundial 
por energia até 2040, impulsionado pelo movimento de urbanização em países emergentes. 
“Vemos um aumento nos padrões de vida, com o crescimento da classe média, que levará a uma 
demanda maior por energia”;
• A maior parte do aumento da demanda virá de Ásia, África e América Latina, onde o consumo 
per capita de energia ainda é bem inferior ao verificado nos países em desenvolvimento;
Fonte: ABEGÁS - www.abegas.org.br
• As maiores reservas de gás natural estão no Irã e Rússia, com 18,2 % e 16,8 respectivamente;
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
62
II.3.5 – Extração
• Como o gás natural é gerado a partir de diversas formações geológicas, cada uma delas demanda 
técnicas específicas de extração e produção. 
• Quando localizado o depósito potencial de gás natural por geólogos e geofísicos, à equipe de 
perfuração irá iniciar o processo de perfuração onde houver a maior probabilidade de existência 
de gás.
• A localização exata da extração depende de inúmeros fatores, incluindo, por exemplo, a natureza 
da formação potencial a ser perfurada, as características geológicas da superfície e o tamanho do 
depósito alvo. 
Fonte +GásBrasil – www.maisgásbrasil.com.br
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
63Fonte ABMC – Associação Brasileira de Carvão Mineral
Existem dois tipos básicos de carvão na natureza: vegetal e mineral:
• O vegetal é obtido a partir da carbonização da lenha;• O carvão mineral é um minério não metálico formado pela decomposição da matéria orgânica (como 
restos de árvores e plantas) durante milhões de anos, sob determinadas condições de temperatura e 
pressão. É composto por átomos de carbono, oxigênio, nitrogênio, enxofre, associados a outros 
elementos rochosos (como arenito, siltito, folhelhos e diamictitos) e minerais, como a pirita;
• O carvão mineral tem as classificações (turfa, linhito, antracito e a hulha), fator determinado pela 
condição ambiental e da época de sua formação.
• No carvão mineral, o poder calorífico e a incidência de impurezas variam, o que determina a 
subdivisão do minério nas categorias: baixa qualidade (linhito e sub-betuminoso) e alta qualidade (ou 
hulha, subdividida nos tipos betuminoso e antracito);
• No carvão vegetal, o poder calorífico é baixo enquanto a participação de impurezas é elevada;
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
64Fonte ABMC – Associação Brasileira de Carvão Mineral
• Siderurgia - O carvão metalúrgico é o principal combustível utilizado em um alto forno, local 
em que é fundido o minério de ferro para a produção do ferro metálico e aço. Cerca de 70% 
destes materiais são produzidos pelas usinas siderúrgicas e são utilizados na construção de 
carros, pontes, edifícios, casas, panelas, etc. As indústrias siderúrgicas brasileiras importam 
mais de 14 milhões de toneladas anuais de carvão metalúrgico, provenientes de países como 
EUA, China, Austrália e Polônia.
II.4.1 – Uso
• Energia elétrica - Atualmente, o principal uso da combustão direta do carvão é na geração de 
eletricidade, por meio de usinas termoelétricas. 
• Calor - Diversas indústrias necessitam de calor em processos de produção, tais como a 
secagem de produtos, cerâmicas e fabricação de vidros. Estas atividades utilizam o carvão 
mineral na geração de calor.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
65
II.4.2 – Tipos de Carvão
Os carvões se classificam de acordo com o seu conteúdo de carbono fixo, cuja proporção aumenta à 
medida que o minério se forma. Em ordem ascendente, os principais tipos são:
• Linhito - Se desgasta rapidamente, pode incendiar-se espontaneamente e tem baixo valor calorífico 
é usado sobretudo na Alemanha e na Austrália;
• Sub-betuminoso - Utilizado principalmente em estações geradoras;
• Betuminoso - Tipo mais comum e que, transformado freqüentemente em coque tem 
amplo emprego industrial;
• Antracito - Carvão lustroso, de combustão lenta, excelente para uso doméstico.
Fonte ABMC – Associação Brasileira de Carvão Mineral
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
66
II.4.3 – Mercado Brasileiro
• No Estado de Santa Catarina é realizada a maior produção de carvão, com destaque para o 
vale do rio Tubarão, nessa jazida o minério é totalmente aproveitado pelas indústrias 
siderúrgicas, geralmente localizadas na região Sudeste.
• No território brasileiro esse minério é encontrado em áreas restritas e limitadas, sendo de baixa 
qualidade, por apresentar baixo poder calórico e quantidade de cinza elevada. Por essa razão não 
possui viabilidade quanto à sua utilização como fonte de energia e matéria-prima nas siderúrgicas.
• A produção brasileira é insuficiente, assim o país importa carvão consumido, oriundo dos Estados 
Unidos, Austrália, África do Sul e Canadá; 
• Cerca de 85% do consumo de carvão é para abastecer usinas termoelétricas, 6% na indústria de 
cimento, 4% na indústria de papel celulose e 5% nas indústrias de cerâmica, alimentos e secagem 
de grãos;
• No Brasil uma das principais jazidas se encontra no Rio Grande do Sul, como no vale do rio Jacuí, 
cuja produção é consumida pelas usinas termelétricas locais;
Fonte http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/
• No Brasil, o carvão mineral participa com um pouco mais de 5% na matriz energética e com apenas 
1,3% na matriz elétrica.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
67
II.4.4 – Mercado Mundial
• O carvão mineral é o mais abundante na natureza. O carvão participa com 27% na matriz 
energética mundial, perdendo apenas para o petróleo, com 33% de participação (2011).
Fonte http://exame.com.br/
Gráfico Percentual da Reserva Mundial por País 
EUA; 27,6%
Rússia; 18,2%
China; 13,3%
Austrália; 8,9%
India; 7,0%
Alemanha; 4,7%
Casaquistão; 
3,9%
Ucrania; 3,9%
Africa do Sul; 3,5%
Colômbia ; 0,8%
Canadá; 0,8%
Polônia; 0,7%
Indonésia; 0,6%
Brasil; 
0,5%
Bulgária; 0,3%
Outros; 5,3%
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
II.4.4 – Mercado Mundial
• 53% das reservas mundiais de carvão mineral são compostas por carvão com alto teor de 
carbono (hulha) e 47% com baixo teor de carbono;
• A produção e o consumo mundial concentram-se nas categorias intermediárias: os carvões tipos 
betuminoso/sub-betuminoso e linhito. O primeiro, de maior valor térmico, é comercializado no 
mercado internacional. O segundo é utilizado na geração termelétrica local. 
Diagrama de Tipos de Carvão Reservas e Uso
68Fonte http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par3_cap9.pdf , 2015
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
69
II.4.5 – Extração
Extração de carvão mineral na superfície
Fonte http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par3_cap9.pdf , 2015
• A extração do carvão pode ser subterrânea ou a céu aberto..
• Se a camada que recobre o carvão é estreita ou o solo não é apropriado à perfuração de túneis (por 
exemplo, areia ou cascalho), a opção é a mineração a céu aberto. 
• Se, pelo contrário, o mineral está em camadas profundas ou se apresenta como veios de rocha, há a 
necessidade da construção de túneis. Neste caso, a lavra pode ser manual, semimecanizada ou 
mecanizada
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
70
II.4.5 – Extração
Fonte http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par3_cap9.pdf , 2015
• A produtividade das minas a céu aberto é superior à das lavras subterrâneas;
• 60% da oferta mundial de carvão mineral é extraída por meio da mineração subterrânea; 
• No Brasil, a maior parte é explorada a céu aberto e ocorre em importantes países exportadores, 
como Austrália e Estados Unidos;
• O transporte é a atividade mais complexa e dispendiosa da cadeia produtiva do carvão
• O carvão também pode ser misturado à água formando uma lama que é transportada por meio 
de dutos;
• Como exemplo uma tonelada de carvão metalúrgico no Japão era de US$ 61, enquanto o 
custo do frete chegava a US$ 49,50 por tonelada
• Para distâncias muito curtas, o método mais eficiente de transporte é a esteira; 
• Só são transferidos, de um local para outro, os tipos de carvão com baixo teor de impurezas. Os 
demais são utilizados nas proximidades do local de mineração – onde, em geral, também são 
construídas as termelétricas abastecidas por esse combustível.
• Para os trajetos mais longos, utiliza-se caminhões, trens e barcaças
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
71
II.4.5 – Extração
Maiores Produtores de Carvão Mineral por Mtep
(2008)
Mtep (Milhões de toneladas equivalentes do petróleo)
Maiores Consumidores de Carvão Mineral por Mtep
(2008)
Mtep (Milhões de toneladas equivalentes do petróleo)
Fonte http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par3_cap9.pdf , 2015
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
72Fonte http://www.portal-energia.com/
O sol produz mais energia (internamente) que toda energia usada pela humanidade desde o começo 
dos tempos;
• Uma outra forma de se exprimir esta imensa grandeza energética, basta dizer que a energia que a 
terra recebe por ano vinda do sol representa mais que 15000 vezes o consumo mundial anual de 
energéticos;
• 15% da energia emitida pelo sol que chega a terra é reflectida de volta para o espaço;
• A energia solar é também absorvida pelas plantas, pelaterra e oceanos;
• Outros 30% são perdidos na evaporação da água a qual sobe para a atmosfera produzindo chuva;
• A energia restante, para manter o equilíbrio energético do planeta, deve então ser emitida sob a 
forma de radiação térmica;
• Considerando que a energia solar está disponível de forma absolutamente gratuita, pergunta-se por 
que é seu aproveitamento ainda é tão limitado? O problema é que a energia solar apresenta-se sob a 
forma disseminada e a sua captação, pelo menos para potências elevadas, requer instalações 
complexas e dispendiosas.
• O aproveitamento da energia solar poderá em teoria e a longo prazo tornar-se como a grande 
solução para todos os problemas energéticos da nossa sociedade, apesar de todas as vantagens 
aparentes possui também desvantagens no decorrer do seu aproveitamento.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
73Fonte http://www.portal-energia.com/
• A energia solar não polui durante seu uso. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos 
necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável;
• Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que seu custo vem decaindo. Isso 
torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável;
• A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena 
escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão;
• Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o 
território, e, em locais longe dos centros de produção energética sua utilização ajuda a diminuir a 
procura energética nestes e consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão;
Vantagens 
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
74Fonte http://www.portal-energia.com/
• Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação climatérica (chuvas, neve) e 
a noite não existe produção alguma, o que obriga a existir meios de armazenamento da energia 
produzida durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de 
transmissão de energia;
• Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile) 
sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de Inverno devido à menor disponibilidade 
diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens (Londres), tendem a ter variações 
diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade;
• As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por 
exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), e a energia hidroelétrica (água);
• Os painéis solares têm um rendimento de apenas 25%, apesar deste valor ter vindo a aumentar ao 
longo dos anos;
Desvantagens 
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
75
III.1.1 – Mercado Brasileiro
• Micro e Minigeração - Desde 17 de abril de 2012, quando entrou em vigor a Resolução Normativa 
ANEEL nº 482/2012, o consumidor brasileiro pode gerar sua própria energia elétrica a partir de 
fontes renováveis ou cogeração qualificada e inclusive fornecer o excedente para a rede de 
distribuição de sua localidade. 
• Quando a quantidade de energia gerada em determinado mês for superior à energia consumida 
naquele período, o consumidor fica com créditos que podem ser utilizados para diminuir a fatura 
dos meses seguintes;
Fonte http://www.aneel.gov.br
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
76
III.1.1 – Mercado Brasileiro
• Outra inovação da norma diz respeito à possibilidade de instalação de geração distribuída em 
condomínios (empreendimentos de múltiplas unidades consumidoras). Nessa configuração, a 
energia gerada pode ser repartida entre os condôminos em porcentagens definidas pelos próprios 
consumidores;
• De acordo com as novas regras, o prazo de validade dos créditos passou de 36 para 60 meses, 
sendo que eles podem também ser usados para abater o consumo de unidades consumidoras do 
mesmo titular situadas em outro local, desde que na área de atendimento de uma mesma 
distribuidora;
Fonte http://www.aneel.gov.br
• A ANEEL criou ainda a figura da “geração compartilhada”, possibilitando que diversos interessados 
se unam em um consórcio ou em uma cooperativa, instalem uma micro ou minigeração distribuída 
e utilizem a energia gerada para redução das faturas dos consorciados ou cooperados;
• O Brasil possui hoje cerca de 15 MW de potência instalada de energia fotovoltaica;
• Há de seis projetos de empreendimentos fotovoltaicos com potência total 128 MW, que devem ser 
construídos nos próximos anos;
• A geração solar é incipiente se comparada à matriz elétrica brasileira, que possui 140.000 MW de 
potência instalada;
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
77
III.1.1 – Mercado Brasileiro
Fonte http://www.aneel.gov.br
• O Brasil possui grande potencial para energia solar, principalmente no Nordeste onde há maior 
valor de irradiação solar global dentre as regiões do Brasil.
• Em 2018, o Brasil deverá estar entre os 20 países com maior geração de energia solar, já 
considerando a expansão dos outros países. 
• Atualmente há 82 empreendimentos de Central Geradora de Energia Solar com construção ainda 
não iniciada. Isso representa o acréscimo de mais 2.326.117kW de potência instalada.
• O Plano Decenal de expansão de Energia (PDE 2024) estima que a capacidade instalada de 
geração solar chegue a 8.300MW em 2024, sendo 7000MW geração descentralizada e 
1300MW de Geração Distribuída (GD).
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
78
III.1.1 – Mercado Brasileiro
Fonte http://www.aneel.gov.br
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
79
III.1.1 – Mercado Brasileiro
Fonte http://www.aneel.gov.br
UHE - 86.000 MW
197 Usinas
61,3%
PCH - 4.840 MW
466 Usinas
3,5%
CGH - 395 MW
538 Usinas
0,3%
UTE - 39.392 MW
2.853 Usinas
28,1%
UTN - 1.990 MW
2 Usinas
1,4%EOL - 7.629 MW
316 Usinas
5,4%
UFV (Solar) 21 MW
33 Usinas
0%
UHE – Usina Hidroelétrica
PCH – Pequena Central Hidroelétrica
1 a 30 MW
CGH – Central Geradora Hidroelétrica
até 1 MW
UTE – Usina Termoelétrica
UTN – Usina Termonuclear
EOL – Usinas Eolielétricas
UFV – Usina 
Fontes de Geração de Energia
Potência Instalada do País 140.000 MW
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
80
III.1.1 – Mercado Brasileiro
Fonte http://www.aneel.gov.br
Impostos
ICMS PIS/Cofins
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
81
III.1.2 – Mercado Mundial
• Em 2030 as usinas solares que utilizam tecnologia fotovoltaica podem passar a responder por 8 por 
cento a 13 por cento da eletricidade mundial produzida em 2030, em comparação com 1,2% de 
2015;
• Mundialmente a quantidade de eletricidade gerada por meio de painéis solares deverá se tornar até 
seis vezes maior por volta de 2030 devido a queda do custo de produção em relação ao custo do 
gás natural e das usinas de carvão;
Fonte http://exame.abril.com.br/economia/energia-solar-deve-crescer-6-vezes-no-mundo/
• Em 2025 o custo médio da eletricidade gerada por um sistema fotovoltaico deverá cair até 59 %, o 
que fará com que a geração solar seja a forma mais barata de produzir energia em um número de 
casos cada vez maior;
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
82
III.1.3 – Custo
Fonte: http://www.portalsolar.com.br/quanto-custa-a-energia-solar-fotovoltaica.html
Preço da Energia Solar Fotovoltaica para Comércios e Indústrias:
• 100Kw : R$ 650.000 – R$ 820.000
• 500Kw : R$ R$3Mi – R$3.8Mi
• 1MW : R$ 6mi – R$ 6.5Mi
Preço da Energia Solar Fotovoltaica Residêncial:
• Casa pequena, até 2 pessoas = Sistema de 1.5Kwp custa de R$ 15.000 a R$ 20.000
• Casa média, de 3 a 4 pessoas = Sistema de 2Kwp custa deR$ 19.000 a R$ 24.000
• Casa média, 4 pessoas = Sistema de 3Kwp custa R$ 25.000 a R$ 32.000
• Casa grande, 4 a 5 pessoas = Sistema de 4Kwp custa de R$ 32.000 a R$ 40.000
• Casa grande, 5 pessoas = Sistema de 5Kwp custa de R$ 36.500 a R$ 46.500
• Mansões, mais de 5 pessoas = Sistemas de até 10Kwp custam de R$ 70.000 a R$ 85.000
Preço de Usinas de Energia Solar Fotovoltaica
• 5MW - R$25Mi
• 30MW - R$120Mi
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
83Fonte: http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-energia_eolica(3).pdf
Energia eólica a energia cinética contida nas massas de ar em movimento (vento). Seu aproveitamento 
ocorre por meio da conversão da energia cinética de translação em energia cinética de rotação.
• As primeiras tentativas na aplicação de geração de energia elétrica surgiram no final do século 
XIX, mas somente no século XX, com a crise internacional do petróleo (década de 1970), é que 
houve interesse e investimentos suficientes para viabilizar o desenvolvimento e aplicação de 
equipamentos em escala comercial;
• A primeira turbina eólica comercial ligada à rede elétrica pública foi instalada em 1976, na 
Dinamarca.
• O emprego de turbinas eólicas (aerogeradores), para a geração de eletricidade;
• Cataventos (moinhos), para trabalhos mecânicos como bombeamento d’água. 
• A energia eólica é utilizada há milhares de anos com as mesmas finalidades, como bombeamento 
de água, moagem de grãos e outras aplicações que envolvem energia mecânica
• Para que a energia eólica seja considerada tecnicamente 
aproveitável, há necessidade de ventos com velocidade 
mínima do vento de 7 a 8 m/s a 50 metros de altura;
• Segundo a Organização Mundial de Meteorologia, apenas 
13% da superfície terrestre o vento apresentam estas 
condições;
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
84
III.2.1 – Mercado Brasileiro
• Diversos estudos foram realizados, principalmente na região Nordeste (Ceará e Pernanbuco);
• O estudo possibilitou a publicação em 1998 a primeira versão do Atlas Eólico da Região Nordeste, 
que mais tarde resultou no Panorama do Pontêncial Eólica no Brasil.
Fonte: http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-energia_eolica(3).pdf
• Existem divergências entre especialistas e instituições na estimativa do potencial eólico brasileiro, 
até poucos anos as estimativas eram da ordem de 20.000 MW, hoje a maioria dos estudos indica 
valores maiores que 60.000 MW;
• Essas divergências decorrem principalmente da falta de informações (dados de superfície) e das 
diferentes metodologias empregadas(19). 
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
85
III.2.1 – Mercado Brasileiro
Fonte: http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-energia_eolica(3).pdf
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
86
III.2.2– Mercado Mundial
Fonte: http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-energia_eolica(3).pdf
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
87
III.2.2– Mercado Mundial
Fonte: http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-energia_eolica(3).pdf
• Esse crescimento de mercado fez com que a Associação Européia de Energia Eólica 
estabelecesse novas metas, indicando que, até 2020, a energia eólica poderá suprir 10% de 
toda a energia elétrica requerida no mundo.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
88
III.2.3– Geração
Fonte: http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-energia_eolica(3).pdf
• Atualmente, existem mais de mil turbinas eólicas com potência nominal superior 
a 1 MW em funcionamento no mundo
• Quanto à capacidade de geração elétrica, as primeiras turbinas eólicas desenvolvidas em escala 
comercial tinham potências nominais entre 10 kW e 50 kW. 
• No início da década de 1990, a potência das máquinas aumentou para a faixa de 100 kW a 300 
kW;
• Em 1995, a maioria dos fabricantes de grandes turbinas ofereciam modelos de 300 kW a 
750 kW;
• Em 1999 surgiram as primeiras turbinas eólicas de 2MW e hoje existem protótipos de 
3,6MW e 4,5MW sendo testados na Espanha e Alemanha;
• A capacidade média das turbinas eólicas instaladas na Alemanha em 2002 foi de 
1,4MW e na Espanha de 850kW.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
89Fonte: http://fontes-de-energia.info/biomassa.html
É o gás que é gerado durante o processo de digestão de biomassa na forma anaeróbica. Pode tanto 
ser utilizado em fogões como para a geração de energia.
• Resíduos vegetais: Podem ser transformados facilmente em energia graças à baixa umidade e à 
facilidade de processamento. A sua disponibilidade é sazonal, necessitam de armazenamento e 
isso pode alterar os processos de fermentação.
Os resíduos da biomassa podem ser classificados da seguinte forma: resíduos sólidos urbanos, 
resíduos animais, resíduos vegetais, resíduos industriais e resíduos florestais.
• Resíduos sólidos urbanos: Usados por meio da queima direta que já é adotada nos países 
desenvolvidos. O lixo pode conter até 705 materiais com potencial energético.
• Resíduos animais: O método indicado para esse tipo de resíduo é a digestão anaeróbica.
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
90Fonte: http://fontes-de-energia.info/biomassa.html
Energia que é gerada por meio da decomposição de materiais orgânicos (esterco, restos de alimentos, 
resíduos agrícolas que produzem o gás metano, é utilizado para a geração de energia;
• São utilizados materiais como biomassa arborícola, sobra de serragem, vegetais e frutas, bagaço 
de cana e alguns tipos de esgotos.;
• Ela é transformada em energia por meio dos processos de combustão, gaseificação, fermentação 
ou na produção de substâncias líquidas;
• A energia de biomassa é renovável, garante o fornecimento de energia e também auxilia na 
diminuição do CO2 na atmosfera;
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
91
III.3.1– Mercado Brasileiro
Fonte: http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par2_cap4.pdf
• A utilização da biomassa como fonte de energia elétrica tem sido crescente no Brasil, 
principalmente em sistemas de cogeração, pela qual é possível obter energia térmica e elétrica; 
• Em 2007, ela foi responsável pela oferta de 18 TWh (terawatts-hora), segundo o Balanço 
Energético Nacional (BEN) de 2008;
• Este volume foi 21% superior ao de 2006 e, ao corresponder a 3,7% da oferta total de energia 
elétrica, 
Universidade Salgado de Oliveira - UNIVERSO
92
III.3.2– Geração
Fonte: http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-energia_eolica(3).pdf
As técnicas utilizadas são:
• Combustão: Libera o calor para a produção de eletricidade por meio da biomassa, que pode 
ser utilizada em usinas de carvão. Na indústria de madeira, é utilizada a combustão de restos 
de madeira para a produção de calor e eletricidade.
• Gaseificação: Converte biomassa em combustível na forma gasosa tendo como principais 
produtos o hidrogênio e o monóxido de carbono, utilizados na geração de energia e indústria 
química.
• Fermentação: Desintegra a biomassa com uma bactéria anaeróbica para que se forme uma 
mistura contendo metano e dióxido de carbono. É utilizado para a formação de eletricidade e 
nas indústrias para purificação de lixo e esgoto.