CAP 03 - RECURSOS ENERGÉTICOS E ENERGIAS LIMPAS

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RECURSOS ENERGÉTICOS ERECURSOS ENERGÉTICOS E
ENERGIAS LIMPASENERGIAS LIMPAS
Me. Antonio Donizetti Giul iano
I N I C I A R
Mege 1.00
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introdução
Introdução
A falta de energia pode se tornar algo inconveniente para o ser humano. Por outro lado, as
questões relacionadas ao meio ambiente e os efeitos das atividades humanas sobre ele tem
recebido cada vez mais atenção das sociedades, dos pesquisadores e dos próprios governos,
haja vista a real possibilidade do esgotamento dos recursos naturais e/ou comprometimento
efetivo dos mesmos.
Assim, nesta unidade, iremos discutir e buscar soluções sustentáveis para a geração de
energia com foco nas mudanças climáticas buscando alternativas para esta geração por meio
das Pequenas Hidrelétricas (PCH), Micro Centrais Eólicas e Solares.
Dentro desta perspectiva, o nosso objetivo será avaliar e entender como aproveitar estas
fontes de Geração de Energia, descrevendo, conceituando e compreendendo os seus
possíveis usos, suas caraterísticas e seus re�exos sobre a sociedade e o meio ambiente.
Da mesma forma iremos avaliar como essas fontes de energia podem reduzir os impactos
sobre o clima sem nos esquecer de descrever os desa�os socioambientais associados à esta
Geração de Energia.
Como a busca por soluções, nesta área, não é algo estanque, convido cada um de vocês a
estudarem o material proposto, aprofundando os seus conhecimentos a respeito destes
tópicos e, assim, terem as ferramentas para melhor discutir este tema e, de forma mais
abrangente, poderem fazer diferença na sociedade em que vivemos.
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Vamos começar nosso estudo, fazendo-nos algumas perguntas: O que são Micro Centrais
Hidrelétricas? Qual o objetivo de sua utilização? Onde podem ser utilizadas? De que maneira
elas podem contribuir para reduzir os efeitos nocivos da geração de energia sobre o meio
ambiente? A partir de agora, vamos buscar as melhores respostas a estas perguntas e
entender a sua importância.
De�inição de Pequenas e Micros Centrais
Hidrelétricas
De acordo com a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL),
Serão considerados empreendimentos com características de PCH (Pequenas
Centrais Hidrelétricas - Figura 01) aqueles empreendimentos destinados a
autoprodução ou produção independente de energia elétrica, cuja potência seja
superior a 3.000 kW e igual ou inferior a 30.000 kW e com área de reservatório de
até 13 km², excluindo a calha do leito regular do rio. O aproveitamento hidrelétrico
com área de reservatório superior a 13 km², excluindo a calha do leito regular do
rio, será considerado como PCH se o reservatório for de regularização, no mínimo,
semanal ou cujo dimensionamento, comprovadamente, foi baseado em outros
objetivos que não o de geração de energia elétrica(ANEEL, 2015).
Micro Centrais HidrelétricasMicro Centrais Hidrelétricas
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Importância e Objetivo da Criação de Pequenas e
Micros Centrais Hidrelétricas
Como você pôde perceber, pela leitura da de�nição, o objetivo das PCHs é permitir o acesso
à energia elétrica, gerada por fontes de baixo impacto ambiental para populações de baixa
renda que não têm acesso a ela.
Neste contexto, o governo federal, por meio da Lei 10.438 (Brasil, 2002), criou o Proinfa,
Programa de Incentivo às Fontes Alternativas, que tem como objetivo aumentar a
participação da energia elétrica produzida por empreendimentos de Produtores
Independentes Autônomos, tais como as PCHs, usinas eólicas e empreendimentos
termelétricos a biomassa, privilegiando empreendedores que não tenham vínculos
societários com as concessionárias de geração, transmissão e/ou distribuição de energia.
Assim, quando pensamos em PCHs, estamos falando de basicamente dois tipos de
produtores de energia, conforme o Decreto federal 5.025 (Brasil, 2004):
a) Produtor Independente Autônomo (PIA): aquele cuja sociedade, não sendo ela
própria concessionária de qualquer espécie, não é controlada ou coligada de
concessionária de serviço público ou de uso de bem público de geração,
transmissão ou distribuição de energia elétrica, nem de seus controladores ou de
Figura 3.1 - exemplo de PCH 
Fonte - <http://www.energystream-solucom.fr/wp-content/uploads/2014/02/Centrale-de-
basse-chute.png> 2019
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outra sociedade controlada ou coligada com o controlador comum, conforme o §
1º do art. 3º da Lei nº 10.438, de 2002; e 
b) Produtor Independente de Energia Elétrica - PIE: a pessoa jurídica ou empresas
reunidas em consórcio que recebam concessão ou autorização do poder
concedente, para produzir energia elétrica destinada ao comércio de toda ou parte
da energia produzida, por sua conta e risco, conforme o art. 11 da Lei nº 9.074, de
7 de julho de 1995.
Por outro lado, além dos incentivos proporcionados pelo programa, para as pequenas
centrais, as mesmas ainda podem obter outros incentivos, tais como (Borges, 2015):
a) a isenção de pagamento de Uso de Bem Público (USP), ou seja, particulares que podem
usufruir privativamente de certo bem público, sem que haja remuneração para isso;
b) a isenção da compensação �nanceira que é debitada aos estados e municípios;
c) a isenção da obrigação de aplicar anualmente o montante mínimo de 1% da receita de
operação líquida obtida no processo, em pesquisa e desenvolvimento tecnológico do setor
elétrico;
d) a permissão de comercializar a energia elétrica produzida com aqueles consumidores que
tenham uma carga igual ou maior que 500 kW, conforme a resolução da Aneel 247 (Aneel,
2006); e,
e) a possibilidade de sub rogação, ou seja, a transferência dos direitos do credor para aquele
que solveu a obrigação ou emprestou o necessário para solvê-la, da Conta de Consumo de
Combustíveis Fósseis, nos empreendimentos instalados nestes sistemas, conforme a
resolução da Aneel 245 (Aneel, 1999).
Pequenas e Micros Centrais Hidrelétricas (PCHs) e a
Sustentabilidade
Agora, precisamos fazer uma pergunta: O que PCHs tem haver com sustentabilidade em
termos ambientais? A resposta a esta pergunta está associada a uma palavra muito
importante: vulnerabilidade.
De acordo com o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas - IPCC (Ribeiro et al,
2014), a vulnerabilidade é o grau pelo qual um sistema é suscetível, ou seja, sofre impressões
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e/ou alterações com facilidade ou, é capaz de enfrentar efeitos adversos da mudança
climática, incluindo a variabilidade e os extremos de clima.
Essa vulnerabilidade é in�uenciada pelo grau de exposição, pela sensibilidade do sistema e
pela capacidade de adaptação do mesmo.
Dentro deste contexto, a  variabilidade natural do clima e a ocorrência de eventos extremos,
como secas e inundações, afetam fortemente as comunidades mais vulneráveis, que
possuem di�culdade para voltar ao estado de normalidade, não sendo, muitas vezes, capazes
de lidar com esses riscos (ANA, 2016).
Esta variabilidade do clima pode causar vários problemas para a geração de energia. No
Brasil, por exemplo, quando pensamos em energia, automaticamente vem às nossas mentes
a palavra hidrelétrica, ou seja, quando pensamos em energia, pensamos nos recursos
hídricos, pois 90% da energia gerada em nosso país está associada a este tipo de recurso.
O problema é que estudos têmmostrado (Reis & Cunha, 2006) uma certa tendência de
redução da precipitação, ou seja da disponibilidade hídrica em várias regiões do Brasil.
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Diálogos Energéticos
Para saber mais sobre a geração de energia sustentável
descentralizada.
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Particularmente, em áreas importantes para a geração hidrelétrica no Brasil, como a região
Sudeste e a bacia do rio Tocantins, os estudos desenvolvidos até o momento não conseguem
de�nir se esta tendência será positiva ou negativa, ou aumento ou diminuição da carga
hidráulica dos reservatórios. Por outro lado, há um potencial de aumento da produção na
região Sul em decorrência da previsão de uma elevação na precipitação desta área (ANA,
2016).
Diante disso, as Pequenas e Micros Centrais Hidrelétricas podem ser uma solução
sustentável, pois não dependem de grandes quantidades de água para a geração de energia.
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Geração de Energia - Documentário da Tv Câmara.
O vídeo aponta caminhos para que o Brasil seja
autossu�ciente no setor energético e, ao mesmo
tempo, proteja o meio ambiente.
ASS I ST IR
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Potencial brasileiro para geração de energia
sustentável.
Especialistas detalham como é formada a matriz
energética brasileira e o potencial das fontes de energia
limpa, sustentáveis para ajudarem no desenvolvimento
do país.
ASS I ST IR
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Muito bem! Da mesma maneira que iniciamos o tópico anterior, gostaria de fazer algumas
perguntas pra você: Como poderíamos aproveitar as fontes de geração eólica de energia no
Brasil? O que é geração de energia através de microgeração eólica? Quais são as
características básicas construtivas de uma microgeração eólica? Preparado para responder a
essas perguntas? Então, vamos lá!
Fontes de Geração de Energia Eólica
Se pensarmos nas movimentações dos gases atmosféricos em nosso país, perceberemos que
o Brasil tem um território muito vasto e com um excelente potencial de geração de energia
elétrica advinda do vento.
Apesar deste cenário muito positivo, a produção de energia eólica no Brasil, quando
comparada com as outras fontes, ainda é muito escassa, embora, a exploração desta fonte
energética renovável e sustentável tenha crescido nos últimos anos (PHILIPPI JR & REIS, 2016).
Os dados referentes ao ano de 2017 (ABEEólica, 2018) mostram que o Brasil possui uma
capacidade total instalada de geração de 12.767,05 MW, o que correspondendo a 8,10% da
matriz elétrica brasileira.
Micro Centrais EólicasMicro Centrais Eólicas
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Isso signi�ca dizer que temos hoje no Brasil 518 parques eólicos (Figura 3.2) em
funcionamento e cerca de 6.600 aerogeradores, que são as turbinas eólicas, espalhadas pelo
território nacional abastecendo algo em torno de 24 milhões de residências. 
Essa produção energética, que ainda é pequena se comparada com as outras fontes de
energia no Brasil, já representa um ganho ambiental importantíssimo para o país, pois a
energia eólica não emite em sua operação, substituindo, portanto, outras fontes de
geração de energia elétrica com emissão.
Isso signi�ca dizer que não foram emitidas, no ano de 2017, um total de 20,97 milhões de
toneladas de , o que equivale à emissão anual de cerca de 16 milhões de automóveis
(ABEEólica, 2018).
A título de comparação, basta observamos que este valor representa 89% de todos os
automóveis do estado de São Paulo (algo em torno de 18 milhões de veículos). Mas como se
dá a geração desta energia?
Geração de Energia Eólica
A primeira coisa a se fazer é determinar o potencial eólico da região ou país onde se
pretende promover a construção das turbinas eólicas. Se utilizarmos o Brasil como exemplo,
Figura 3.2 - Complexo Eólico Osório 
Fonte - <http://complexoeolicodeosorio.com.br/br/multimidia_imagens.php> 2019
CO2
CO2
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observaremos que os levantamentos e estudos realizados nas várias regiões,  têm dado
suporte e motivado a exploração comercial da energia eólica no país (MOLINA JR, 2015).
Os primeiros estudos que foram desenvolvidos na região Nordeste, principalmente nos
estados do Ceará e de Pernambuco, mostraram que velocidade média do vento e energia
eólica média produzida, a uma altura de 50 m acima da superfície, atingiram os valores entre
de 6 e 11 m/s e 500 a , respectivamente (ANEEL, 2019,a).
Observando os dados destes estudos (ANEEL, 2019a; MORELLI, 2012) vemos que a Região
Nordeste do Brasil (Figura 3.3) é aquela com maior potencial disponível para a utilização
desta tecnologia com possibilidade de geração de 75 GW anuais. Em seguida temos a Região
Sudeste com 30 GW anuais e a Região Sul com possibilidade de geração de 23 GW de energia.
A Região Norte (com 13 GW) e a Centro-Oeste (com 3 GW) não tem potencial disponível
su�ciente para uma utilização comercial da energia eólica.
Equipamentos de Geração de Energia Eólica
Muito bem! Agora que você conhece as grandes possibilidades que a geração de energia
eólica tem no Brasil, precisa conhecer quais os equipamentos podem ser utilizados e quais
são as suas características.
1250W/m2
Figura 3.3 - Potencial Eólico Brasileiro 
Fonte - Aneel, 2019,a
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As principais características das turbinas (ANEEL, 2019,a) são o eixo de rotação horizontal, as
três pás, o alinhamento ativo, o gerador de indução e a estrutura não-�exível (Figura 3.4).
Com relação à capacidade de geração elétrica, as primeiras turbinas eólicas desenvolvidas
em escala comercial tinham potências nominais que variavam entre 10 kW a 50 kW. Nas
últimas décadas, com o desenvolvimento tecnológico, estes equipamentos já ultrapassaram
o valor de 1 MW de potência nominal (ANEEL, 2019a).
Figura 3.4 - Desenho esquemático de uma turbina eólica. 
Fonte - Morelli, 2012.
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Para saber mais sobre o potencial da Energia Eólica do
Rio Grande do Norte.
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Uma das grandes vantagens das turbinas eólicas é que
elas podem ser instaladas em terra �rme como em o�-
shore, ou seja, nas costas marinhas e oceânicas. Com
exceções feitas as fundações, que são diferentes
inclusive para cada tipo de superfície em que as
mesmas serão instaladas, o processo de
funcionamento e o aspecto dos aerogeradores são os
mesmos.
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Devido ao grande interesse que o mercado eólico brasileiro está despertando, a nível
mundial,  grandes fabricantes internacionais estão se estabelecendo no nosso território, em
particular empresas alemãs, chinesas e holandesas.
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Conheça a animação do Parque Eólico Serra do
Tombador.
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Sustentabilidade e Energia Renovável Eólica.
ASS I ST IR
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atividadeAtividade
Qual região brasileira é considerada o pólo da  geração de energia eólica no país?
a) Sul
b) Sudeste
c) Centro-Oeste
d) Nordeste
e) Norte
Feedback: A alternativa d está correta, devido às condições
atmosféricas locais e globais, o período entre os meses de agosto e
setembro, na Região Nordeste do Brasil, é conhecido por “safra de
ventos”, isso porque a velocidade das massas gasosas tornam-se
ainda mais rápida e constante nesta época especí�ca do ano. Isso se
dá, porque, exatamente neste período, temos a intensi�cação de
sistemas de alta pressão transientes ou semi-permanentes sobre o
oceano Atlântico Sul.Este crescimento, faz com que a borda desses
sistemas também se intensi�que e siga direcionando as massas
gasosas do mar em direção à região costeira nordestina. Este
processo, potencializa a produção energética. Por outro lado, no
litoral norte do Nordeste Brasileiro, a intensi�cação dos ventos alísios
(que são resultado da ascensão de massas de ar que convergem de
zonas de alta pressão nos trópicos, chamadas de anticiclônicas, para
zonas de baixa pressão no Equador, conhecidas por ciclónicas,
formando um ciclo) também contribui para a geração de energia
eólica, o que faz com que o estado do Ceará, por exemplo, tenha o
terceiro maior número de parques eólicos do Brasil.
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Agora que você já é um expert em PCHs e Geração de Energia Eólica, que tal aprender um
pouco sobre a geração de energia por meio da radiação que chega todos os dias ao nosso
planeta proveniente do nosso Sol? Como se dá a transformação dos raios solares em energia
elétrica, por exemplo? É muito difícil instalar um sistema de energia solar? Qual o preço? Será
que realmente vale a pena apostar nessa alternativa? Então, me acompanhe e vamos juntos
encontrar as respostas para todas estas perguntas.
A Radiação Solar
Pessoal, quando falamos de Geração de Energia Solar, antes mesmo de pensarmos como ela
é aproveitada nos vários processos e sistemas disponíveis hoje no mercado, precisamos
entender como esta energia chega até nós após ser produzida na fonte, ou seja, no Sol.
A energia que chega até nós do Sol, vem na forma de radiação solar, ou seja ondas
eletromagnéticas emitidas em nossa estrela e que são direcionadas para todo o espaço e que
atingem o planeta Terra enquanto a mesma realiza a sua órbita.
Devido a inclinação do eixo da Terra em relação à vertical do plano da eclíptica, o período de
visibilidade do Sol ou de claridade, dependendo da região em que estamos localizados no
planeta e das estações do ano (Figura 3.5), será de zero hora (sol abaixo da linha do horizonte
durante o dia todo) a 24 horas (sol sempre acima da linha do horizonte durante todo o dia). 
Micro Centrais SolaresMicro Centrais Solares
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Dentro deste contexto, quando olhamos para a posição do Brasil no globo terrestre, vemos
que quase a totalidade do nosso território está localizada entre linha do Equador e a linha do
Trópico de Capricórnio, de tal forma que as variações na duração solar do dia são, dentro de
um certo padrão, muito pequenas.
Outro fato importante que você tem que observar, quando pensar em utilizar esta fonte de
energia, é que a maioria da nossa população vive e trabalha nas regiões mais próximas do
Trópico de Capricórnio.
Um bom exemplo desta situação pode ser observada na cidade de Porto Alegre. Na capital
gaúcha, mais meridional das capitais brasileiras, localizada quase exatamente na Latitude 30º
S, a duração solar do dia varia de 10 horas e 13 minutos a 13 horas e 47 minutos,
aproximadamente, entre 21 de junho e 22 de dezembro, respectivamente (ANEEL 2019,b).
Neste contexto, é importante ressaltar que mesmo as regiões com menores índices de
radiação do Brasil, como a Região Sul, apresentam grande potencial de aproveitamento
energético associado à radiação solar.
Tecnologias de Aproveitamento da Radiação Solar
Muito bem, talvez você esteja se perguntando, onde se pode utilizar esta energia? Segundo
BANDEIRA (2012), o aproveitamento de maneira direta da energia solar pode se dar:
Figura 3.5 - Representação das estações do ano e do movimento da Terra em torno do Sol 
Fonte -  Adaptado de ANEEL (2019b apud MAGNOLI; SCALZARETTO, 1998).
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a) para a iluminação residencial e/ou pública;
b) para aquecimento de �uidos, para a higiene pessoal e lavagem de utensílios e ambientes
em geral; e,
empregado em processos industriais, tais como para a produção de energia elétrica ou
mecânica no contexto industrial.
Para tanto já existe tecnologias desenvolvidas para estes processos. Uma das maneiras mais
simples de se aproveitar este potencial, para o setor residencial por exemplo, é captar esta
radiação por meio de coletores solares (Figura 3.6), que absorvem a radiação vinda do Sol,
para o aquecimento de água a temperaturas, consideradas industrialmente como
relativamente baixas, ou seja, aquelas inferiores a 100ºC.
Apesar de normalmente ser indicada para uso residencial, este processo também conhecido
como “aquecimento solar ativo”,  pode ser aplicado a outros setores, tais como, edifícios
públicos e comerciais, hospitais, restaurantes, hotéis, shoppings centers, clubes de lazer  e
outros.
Dependendo da posição geográ�ca do local onde será instalado o sistema de aquecimento, a
incidência de radiação solar poderá ser muito baixa. Nesta condição, para um bom
aproveitamento desta energia, pode ser necessário a instalação de vários metros quadrados
de coletores. Por exemplo, para o suprimento de água quente de uma residência típica (três
Figura 3.6 - Sistema solar de aquecimento de água 
Fonte -  Adaptado de ANEEL (2019b apud GREEN et al., 2000).
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ou quatro moradores), dependendo da região onde se encontra a residência, necessários
cerca de 4 m2 de coletor (ANEEL, 2019,b).
Outra possibilidade de utilização desta radiação, é a construção de sistemas fotovoltaicos
(Painéis Solares Fotovoltaicos), ou seja, aqueles em que se transforma a energia solar em
energia eléctrica através do fenomeno do efeito fotovoltaico (Figura 3.7).
Mas você pode estar se perguntando: este processo será tão simples como o anterior? A
resposta é não. Os painéis solares fotovoltaicos normalmente são construídos com materiais
semicondutores, tais como o silício. Quando a radiação solar atinge uma célula fotovoltaica,
ou seja um painel semicondutor, ela produz uma pequena corrente elétrica.
Esta corrente elétrica é então “recolhida” por �os ligados à esta célula. Quanto mais células
fotovoltaicas são ligadas em série ou em paralelo, maior será a corrente elétrica e a tensão
produzidas. Os módulos comerciais vendidos atualmente possuem potências que variam
desde 5 até 300 watts e produzem corrente contínua, que é uma corrente semelhante àquela
que é armazenada na bateria de um automóvel, por exemplo (BANDEIRA, 2012).
O Aproveitamento da Radiação Solar no Brasil
Figura 3.7 - Painéis solares fotovoltaicos. 
Fonte -  https://pixabay.com/pt/photos/disposi%C3%A7%C3%A3o-do-painel-solar-telhado-
1591358/.
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Então, pessoal, como todos nós sabemos o Brasil é um país tropical que recebe muita
radiação solar. Assim, não é difícil imaginar que esta tecnologia tenha grandes possibilidades
de desenvolvimento em nosso país, não é verdade?
Se compararmos o Brasil com a Alemanha, por exemplo, veremos que enquantono país
europeu, a radiação solar média �ca em torno de 3000 Wh/m² dia, no nosso país ela é, no
mínimo, maior de 4500 Wh/m² dia (Figura 3.8) ultrapassando o valor de 6000 Wh/m² dia em
algumas regiões.
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Para saber mais como funciona a energia solar
fotovoltaica.
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Contudo, apesar deste impressionante potencial e da existência de vários estudos (PEREIRA,
et al, 2002) e projetos em curso ou em operação para o aproveitamento desta energia, ainda
não há uma política estabelecida no Brasil para incentivar o uso de painéis para aquecimento
de água em residências, como acontece em tantos outros paíse como Israel, Espanha, Índia,
Coréia do Sul, China e Alemanha (BANDEIRA, 2012).
Finalmente, é importante destacar que, apesar da baixa e�ciência dos sistemas de conversão
de energia solar em elétrica existentes no mercado hoje, e da necessidade do uso de grandes
áreas para a captação desta energia em quantidade su�ciente para que o empreendimento
se torne economicamente viável se, compararmos às outras fontes de energia, em particular
àquela advinda de sistemas hidráulicos, que também, na maioria das vezes exige grandes
áreas inundadas para o seu aproveitamento, perceberemos que a limitação de espaço não é
tão restritiva ao aproveitamento da energia solar (ANEEL, 2019,b).
Figura 3.8 - Radiação solar global diária brasileira - média anual típica (Wh/m² .dia). 
Fonte - ANEEL (2019b apud ATLAS de Irradiação Solar no Brasil 1998).
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fotovoltaico com microinversores APsystems.
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atividadeAtividade
Baseado no mapa de radiação solar global diária brasileira (Figura 08), quais as regiões brasileiras
podem ser muito bene�ciadas pela utilização da energia solar?
a) Sul, Norte e Centro-Oeste
b) Sudeste e Sul
c) Centro-Oeste e Nordeste
d) Nordeste e Sudeste
e) Norte e Nordeste
Feedback: A alternativa d está correta, pois as duas principais
regiões brasileiras com maior índice de radiação solar global são as
regiões sudeste e nordeste do Brasil. Há outras áreas na região
Centro-Oeste e Norte mas são menos expressivas e exigiram, no caso
da Região Norte, uma logística muito grande para a sua
implementação.
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Agora que você já estudou três excelentes alternativas para a geração de energia elétrica no
Brasil, precisamos analisar os impactos ambientais relacionados a geração desta energia e,
em particular, àqueles associados às mudanças climáticas. Será que existem evidências
cientí�cas que relacionam a produção de energia às mudanças climáticas? O que você acha?
Energia e Impactos Ambientais.
Pessoal, segundo a visão atual, um impacto ambiental pode ser de�nido como qualquer
alteração ou mudança no meio ambiente em que vivemos que resulte diretamente de
atividades humanas (a erupção do Krakatoa, por exemplo, causou danos ambientais, mas foi
resultado de atividades humanas) e afete o funcionamento dos sistemas naturais de alguma
forma.
Neste contexto, é importante deixar claro que o homem sempre causou impacto no meio
ambiente em que viveu. A partir do momento que o ser humano começou a desenvolver a
agricultura ou a pecuária, ainda nos primórdios da civilização, ele interferiu na “ordem
natural das coisas”.
Contudo, estes impactos gerados pelo ser humano aumentaram de maneira signi�cativa
após a Revolução Industrial e, em particular, no século XX quando o crescimento
Geração de Energia e MudançasGeração de Energia e Mudanças
ClimáticasClimáticas
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populacional e o aumento do consumo per capita de energia, registrou um incremento muito
grande principalmente nos chamados países industrializados (BRASIL, 2010).
Dentro deste contexto, conforme o relatório Redrawing the Energy-Climate Map, da Agência
Internacional de Energia (OECLD/IEA, 2013) que trabalha com as questões relacionadas à
energia e às mudanças climáticas países como Estados Unidos, China, Rússia, Índia e Japão
são hoje, considerados os maiores poluidores do planeta.
Segundo ainda este relatório, no ano de 2012, o setor de produção de energia liberou 31,6
gigatoneladas de GEE (Gases de Efeito Estufa) na atmosfera do nosso planeta, valor 1,4%
maior do que o registrado no ano anterior quando o nível de emissões já havia sido recorde.
Neste contexto o relatório alerta que se o ritmo atual de emissões for mantido a temperatura
do planeta deve aumentar entre 3,6oC e 5,3oC nas próximas décadas (OECLD/IEA, 2013).
Da mesma forma, o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (International Panel
on Climate Change – IPCC) concluiu, no seu Terceiro Relatório de Avaliação – TAR (IPCC 2001a)
– que a temperatura média da atmosfera teve um aumento médio  padrão de (0,6 ± 0,2)oC
durante o século XX (MARENGO, 2006).
Por outro lado, os modelos globais do IPCC mostram que entre 1900 e 2100 a temperatura
global poderá aumentar entre 1,4 e 5,8oC, o que representa um aquecimento mais rápido do
que aquele detectado no século XX e que, aparentemente, não possui precedentes durante,
pelo menos, os últimos 10.000 anos (MARENGO, 2006).
Como esta energia não poderá simplesmente acumular-se, o planeta precisará se re-adequar
a esta nova situação, ou seja, alterar o clima, no caso aumentar o valor médio da
temperatura global, para que o mesmo consiga “equilibrar” esta energia excedente (Figura
3.9).
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Outro efeito causado pelo uso indiscriminado das atuais fontes de energia é o chamado
Efeito Estufa. A maior parte da irradiação infravermelha proveniente do Sol, e que a
superfície do planeta Terra re�ete, é absorvida pelo vapor d'água, pelo CO2 e outros gases da
atmosfera – chamados, como já dissemos acima de Gases de Efeito Estufa (GEE) – este
processo é chamado de Efeito Estufa
Este efeito estufa l propiciou a vida em nosso planeta, visto que, esses gases (GEE) impedem
que o calor atravesse diretamente da superfície terrestre para o espaço. Caso isso
acontecesse, a Terra seria como o planeta Mercúrio: estéril.
Contudo, com o aumento da capacidade da atmosfera de absorver a radiação infravermelha
(através das nossas emissões de GEE), gera-se um desequilíbrio energético, entre a
quantidade de radiação que entra e aquela que permanece do planeta, gerando várias
consequências desagradáveis e perigosas ao meio ambiente e ao ser humano.
Energias Alternativas: Solução ou Problema?
Basta olhar a história e perceber que, muitas vezes após o ser humano ter acreditado que
havia encontrado a resposta para este ou aquele problema, descobre que aquela resposta,
na verdade, não era tão “maravilhosa” e/ou tão “perfeita” como acreditava.
Figura 3.9 - Temperatura média global do planeta Terra entre os anos de 1850 a 2017. 
Fonte -  Global Temperature Report for 2017.
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Em dois artigos publicados em outubro de 2018, um na revista Environmental Research Letters
(MILLER & KEITH, 2018a) e outro na revista Joule (MILLER & KEITH, 2018b), os pesquisadores
Lee M. Miller e David W. Keith da Universidade Harvard trouxeram uma nuvem de dúvidassobre a e�cácia das usinas eólicas.
Trabalhando com dados obtidos entre os anos de 1990 e 2016,  eles descobriram que as
usinas eólicas com as maiores áreas têm as menores densidades de potência, ou seja, para
produzir a energia necessária para substituir aquela advinda das usinas térmicas, será
necessário utilizar entre 5 (cinco) a 20 (vinte) vezes mais áreas do que se acreditava quando a
pesquisa teve início (Figura 3.11).
reflita
Re�ita
Bom neste momento, após toda esta discussão, provavelmente você deve
estar se perguntando porque, sabendo de tudo isso, os governos e os
responsáveis pelas questões energéticas não implementam de maneira
rápida esses novos processos?
Fonte: Norberto Bobbio (1992, p. 5).
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Não bastasse esta constatação, os pesquisadores a�rmaram em seus artigos que, baseados
em seus estudos, as usinas eólicas de grande escala, chamadas por eles de fazendas eólicas,
poderão aumentar a temperatura média da área continental do país (excetuando-se o Alaska
e as ilhas Havaianas)  em até 0,24 graus Celsius.
Em pesquisas anteriores, Keith e co-autores modelaram a capacidade de geração de parques
eólicos em larga escala norte-americanos e concluíram que a geração de energia eólica real
tinha sido superestimada porque os pesquisadores não relacionaram de forma correta as
interações entre as turbinas e a atmosfera ao seu redor.
Dentro deste contexto, em outra pesquisa publicada em 2013, o pesquisador David Keith
explicou o processo pela qual cada turbina eólica criava uma “sombra de vento” atrás dela,
onde o ar era retardado pelas próprias pás das turbinas. Esta descoberta levou os
construtores de parques eólicos a espaçam cuidadosamente as turbinas para reduzir o
impacto dessas sombras.
Figura 3.10 - Parque eólico de Brazos, também conhecido como o Green Mountain Energy
Wind Farm, perto de Fluvanna, Texas. 
Fonte: Lea�et (2004, on-line).
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Contudo, neste mesmo trabalho o autor explicou que, considerando a expectativa de que os
parques eólicos continuarão a se expandir conforme a demanda por eletricidade eólica
aumenta, interações e impactos climáticos associados a eles não poderão ser evitados.
Os resultados publicados nestes dois artigos de 2018 foram baseados em outros 10 (dez)
trabalhos desenvolvidos pelos pesquisadores, onde também observaram um aquecimento
atmosférico dos parques eólicos comerciais dos EUA. Miller e Keith também desenvolveram
simulações computacionais e compararam os resultados com dados de variação de
temperatura do ar obtidos por satélite. Segundo os autores, os aumentos de temperatura
mostraram-se consistentes.
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atividadeAtividade
O efeito estufa é responsável pela vida na Terra, contudo o aumento dos gases de efeito (GEE) estufa
poderá vir a causar muitos problemas para o ser humano e o meio ambiente. Dentro todos os GEE,
cite os dois mais importantes.
a) Hidrogênio e Hélio
b) Vapor d'água e dióxido de carbono
c) Vapor d'água e monóxido de carbono
d) Hidrogênio e monóxido de carbono
e) Dióxido de carbono e monóxido de enxofre
Feedback: A alternativa b está correta, pois o vapor d'água e dióxido
de carbono são os dois principais gases que geram o efeito estufa.
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conclusão
Conclusão
Neste material nosso objetivo foi avaliar e entender como podemos aproveitar as fontes de
Geração de Energia, descrevendo, conceituando e compreendendo os seus possíveis usos,
suas caraterísticas e seus re�exos sobre a sociedade e o meio ambiente. Da mesma forma,
pudemos avaliar como essas fontes de energia podem reduzir os impactos sobre o clima sem
nos esquecer de descrever os desa�os socioambientais associados à esta Geração de
Energia.
Para isso, nos baseamos em conceitos, exemplos e aplicações do nosso objeto de estudo em
cada um dos quatro tópicos que foram apresentados no material.
Para �nalizarmos esta nossa jornada, sugiro que saia do lugar comum e faça diferença: não
se limite somente aos materiais aqui propostos! Ao contrário, busque aprofundar os seus
conceitos por meio de pesquisas em livros e artigos.
Um excelente curso para você!
referências
Referências
Bibliográ�cas
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Resolução Aneel no. 673, de 04 de agosto de
2015. Estabelece os requisitos e procedimentos para a obtenção de outorga de autorização
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para exploração de aproveitamento de potencial hidráulico com características de Pequena
Central Hidrelétrica – PCH. Brasília, DF., set. 2015. Disponível em: <http//:www.aneel.gov.br>.
BRASIL. Lei nº 10.438, de 26 de abril 2002. Dispõe sobre a expansão da oferta de energia
elétrica emergencial, recomposição tarifária extraordinária, cria o Programa de Incentivo às
Fontes Alternativas de Energia Elétrica (Proinfa), a Conta de Desenvolvimento Energético
(CDE), dispõe sobre a universalização do serviço público de energia elétrica, dá nova redação
às Leis no 9.427, de 26 de dezembro de 1996, no 9.648, de 27 de maio de 1998, no 3.890-A,
de 25 de abril de 1961, no 5.655, de 20 de maio de 1971, no 5.899, de 5 de julho de 1973, no
9.991, de 24 de julho de 2000, e dá outras providências. Diário O�cial da União, Brasília, DF,
29 abr. 2002.
BRASIL. Decreto nº 5.025, de 30 de março de 2004. Regulamenta o inciso I e os §§ 1º, 2º, 3º,
4º e 5º do art. 3º da Lei nº 10.438, de 26 de abril de 2002, no que dispõem sobre o Programa
de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica - PROINFA, primeira etapa, e dá outras
providências. Diário O�cial da União, Brasília, DF, 31 mar. 2004, Página 1- Seção 1.
BRASIL. Lei nº 9.074, de 07 de julho de 1995. Estabelece normas para outorga e
prorrogações das concessões e permissões de serviços públicos e dá outras providências.
Diário O�cial da União, Brasília, DF, 08 jul. 1995.
BORGES, M.M. Pequenas centrais hidrelétricas e o programa de PCHs no Brasil. Trabalho
de conclusão de curso. Graduação em Engenharia Elétrica com ênfase em Sistemas de
Energia e Automação. Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. 2015.
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Resolução Aneel no. 247, de 13 de agosto de
1999. Altera as condições gerais da prestação de serviços de transmissão e contratação do
acesso, compreendendo os Contratos de Prestação do Serviço de Transmissão - CPST,
Contratos de Uso dos Sistema de Transmissão - CUST e dos Contratos de Conexão ao
Sistema de Transmissão - CCT, vinculadas à celebração dos Contratos Iniciais de Compra e
Venda de Energia Elétrica. Brasília, DF., 17 ago. 1999. seção 1, p. 7, v. 137, n. 157-E. Disponível
em: <http//:www.aneel.gov.br>.
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Resolução Aneel no. 245, de 11 de agosto de
1999. Estabelece as condições e os prazos para a Sub-rogação dos Benefícios do Rateio da
Conta de Consumo de Combustíveis Fósseis – CCC aos projetos a serem estabelecidos em
sistemas elétricos isolados em substituição à geração termelétrica que utilize derivados de
petróleo. Brasília,DF., 12 ago. 1999. Disponível em: <http//:www.aneel.gov.br>.
http://http//:www.aneel.gov.br
http://http//:www.aneel.gov.br
http://http//:www.aneel.gov.br
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https://unp.blackboard.com/webapps/late-course_content_soap-BBLEARN/Controller?ACTION=OPEN_PLAYER&COURSE_ID=_668377_1&PARE… 35/37
RIBEIRO, M. F; FREITAS, M. A. V; ROSA, L. P. Vulnerabilidade e ações de adaptação dos
recursos hídricos às mudanças climáticas no Brasil. Rio de Janeiro: Interciência: 2014.
(coleção mudanças globais volume 3).
AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS (Brasil). Mudanças Climáticas e Recursos Hídricos:
avaliações e diretrizes para adaptação / Agência Nacional de Águas. – Brasília: ANA, GGES,
2016 93 p. : il.
REIS, L. B.; CUNHA, E. C. N.. Energia Elétrica e Sustentabilidade: aspectos tecnológicos,
socioambientais e legais. São Paulo: Manole 2006. (coleção ambiental).
PHILIPPI JR, Arlindo; REIS, Lineu Bélico do. Energia e Sustentabilidade. Barueri, São Paulo:
Manole 2016. (coleção ambiental Vol. 19).
ABEEÓLICA. Boletim anual de geração eólica 2017. São Paulo: ABEEólica, 2018. Disponível
em: <http://abeeolica.org.br/wp-content/uploads/2018/04/Boletim-Anual-de-Geracao-
2017.pdf>
MOLINA JR, Walter F. Recursos energéticos e ambiente. Curitiba: Intersaberes, 2015. (livro
eletrônico).
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. (a). Energia eólica. Capítulo 6. Disponível em:
<http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-Energia_Eolica(3).pdf>
MORELLI, Francis de S. Panorama geral da energia eólica no Brasil. Graduação em
Engenharia Elétrica com ênfase em Sistemas de Energia e Automação. Escola de Engenharia
de São Carlos, Universidade de São Paulo. 2012.
MAGNOLI, D.; SCALZARETTO. R. Geogra�a, espaço, cultura e cidadania. São Paulo:
Moderna, 1998. v. 1. (adaptado)
AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (b). Energia solar. Capítulo 3. Disponível em:
<http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar(3).pdf>
BANDEIRA, F.P.M. O aproveitamento da energia solar no Brasil: situação e perspectivas.
Consultor Legislativo da Área XII. Recursos minerais, hídricos e energéticos. Câmara dos
Deputados. Praça 3 Poderes. Consultoria Legislativa. Anexo III - Térreo. Brasília - DF, mar.
2012. Disponível em: <http://bd.camara.gov.br/bd/>
GREEN, M. A. et al. Solar cell e�ciency tables: version 16. Progress in Photovoltaics:
Research and Applications, Sydney, v. 8, p. 377-384, 2000 (adaptado).
http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/06-Energia_Eolica(3).pdf
http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/03-Energia_Solar(3).pdf
http://bd.camara.gov.br/bd/
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PEREIRA, A. B.; VRISMAN, A. L.  &  GALVANI, E. Estimativa da radiação solar global diária
em função do potencial de energia solar na superfície do solo. Sci. agric. (Piracicaba,
Braz.) [online]. 2002, vol.59, n.2, pp.211-216.
Brasil. Energia e seus impactos: implicações socioambientais. Capítulo 5. IN: Energia e
meio ambiente: Soluções para o futuro. Caderno do Professor. Prêmio Jovem Cientista. XXIV
Edição. CNPQ. Brasília, DF, 2010.
OECLD/IEA. Redrawing the Energy-Climate Map: World Energy Outlook Special Report.
International Energy Agency, France, 2013.
MARENGO, J. A. Mudanças climáticas globais e seus efeitos sobre a biodiversidade:
caracterização do clima atual e de�nição das alterações climáticas para o território
brasileiro ao longo do século XXI. Brasília: MMA, 2006.
Berkeley Earth. Global Temperature Report for 2017. Disponível em:
<http://berkeleyearth.org/global-temperatures-2017/>
RIBEIRO, A. Infoescola. Efeito estufa. Disponível em:
<https://www.infoescola.com/geogra�a/efeito-estufa/>
MILLER, L. M. & KEITH, D.W. (a) Observation-based solar and wind power capacity factors
and power densities. Environmental Research Letters, Volume 13, Number 10, October
2018.
MILLER, L. M. & KEITH, D.W. (b) Climatic Impacts of Wind Power. Joule. Volume 2, Issue 12,
p. 2618-2632, December 19, 2018.
IMPRIMIR
http://berkeleyearth.org/global-temperatures-2017/
https://www.infoescola.com/geografia/efeito-estufa/
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