Energia é um dos tópicos mais quentes da atualidade. A alta nos preços da energia, a constante ameaça de escassez e os riscos ao meio ambiente fazem com que o assunto esteja na pauta do dia das discussões em vários setores – isto porque a energia tem repercussões tanto na economia e na política como na sociedade e na natureza.
A busca por novas alternativas de energia (que sejam limpas, abundantes e baratas) avança em todos os países do mundo, mas as práticas concretas ainda são poucas.
A maior parte da energia consumida no mundo provém de combustíveis fósseis como petróleo, gás natural e carvão. Porém essas fontes de energia não são renováveis e causam muitos danos ao meio ambiente.
O Brasil é um dos poucos países do mundo que tem a energia hidráulica, limpa e renovável, como principal fonte de energia. Porém, com o aumento do consumo de energia no país, essa fonte não será suficiente para atender toda a demanda, correndo o risco de haver uma explosão das tarifas e falta de energia já em 2010, de acordo com o presidente do Centro Brasileiro de Infra-Estrutura (CBIE).
Veja abaixo as principais características de cada alternativa energética:
Energia Solar:
Nossa maior fonte de luz e calor pode ser também uma grande fonte de energia. A energia solar é limpa e renovável, e existem três maneiras de captá-la e utilizá-la: através de células fotovoltaicas, de coletores térmicos e de espelhos côncavos.
As células fotovoltaicas são consideradas as mais promissoras da energia solar. Painéis contendo células fotovoltaicas captam a luz solar e a transformam diretamente em energia elétrica.
A energia gerada pelos painéis pode ser armazenada em bancos de bateria, para que seja usada em períodos de baixa radiação e durante a noite.
Esse tipo de energia é muito utilizada para alimentar dispositivos eletrônicos de foguetes, satélites e astronaves. Em residências, é mais comum haver o sistema de co-geração fotovoltaica, em que uma fonte de energia fotovoltaica é conectada em paralelo com uma fonte local de eletricidade. A Cidade Universitária da Universidade de São Paulo – USP é um exemplo da utilização deste sistema.
Já os coletores térmicos, também conhecidos como captadores planos, coletam a energia solar num lugar fechado e a utilizam para aquecer a água que, com a pressão do vapor, movem turbinas ligadas aos geradores que produzem a energia. Esse é o modelo mais usado no Brasil.
Os espelhos côncavos, também chamados de captadores de energia, captam e armazenam a energia do sol para aquecer a água com mais de 100° C em tubos, que com a pressão, movimentam turbinas ligadas ao gerador. O problema dos espelhos côncavos é que eles têm que acompanhar diretamente os raios do sol para fazer um aproveitamento melhor de sua energia.
Em 2004, a produção mundial de energia solar era de 2,6 GW, cerca de 18% da capacidade de Itaipu. Os principais países produtores são o Japão (com 1,13 GW instalados), seguido da Alemanha (com 794 MWp) e dos Estados Unidos (365 MW).
Em 2007, entrou em funcionamento a Central Solar Fotovoltaica de Serpa (CSFS), em Portugal, que é a maior unidade do gênero no mundo hoje, com capacidade de 11 MW, suficiente para abastecer cerca de oito mil casas. A Austrália, porém, pretende superar essa unidade com a criação de uma central de 154 MW, capaz de atender o consumo de 45 mil casas. A previsão é de que a central australiana entre em funcionamento em 2013.
Um exemplo do aproveitamento da energia solar é a cidade de Freiburg, no sudeste da Alemanha, conhecida como a “cidade do sol”. Lá existe o bairro que foi o primeiro a possuir casas abastecidas com energia solar. As casas são construídas com um isolamento térmico para guardar a energia do sol.
Quando as casas são abastecidas com mais energia do que precisam, os proprietários vendem o restante para as companhias de eletricidade da região. Na cidade, a igreja e o estádio de futebol são abastecidos com energia solar, e há também casas que giram de acordo com o movimento do sol para melhor aproveitar sua energia. Com o uso de energia solar, Freiburg reduziu suas emissões de carbono em mais de 200 toneladas por ano.
Porém também existem desvantagens na energia solar. Uma delas é justamente sua dependência do sol. Isso faz com que aconteçam variações na produção de acordo com o clima - chuva, neve e nuvens diminuem consideravelmente a quantidade de energia produzida.
Regiões em que dias chuvosos e nublados são comuns não poderiam utilizar todo o potencial da energia solar. Além disso, as formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás) e biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja). Por fim, a alta tecnologia exigida para se captar a energia solar faz com que ela ainda seja uma fonte muito cara em relação aos outros meios de energia.
Energia Eólica:
A energia eólica é uma fonte de energia inesgotável e limpa – não se acaba e não polui nada. Ela se utiliza da força do vento para girar hélices que movimentam grandes turbinas, produzindo energia. Porém é preciso ter condições climáticas favoráveis – ventos fortes e constantes – para a implantação desse tipo de energia.
Um aerogerador (“moinho”) pode gerar aproximadamente 1 KW de força a uma velocidade de vento típica de 23 quilômetros por hora. Para que a produção de energia se torne rentável é preciso que os aerogeradores sejam agrupados em grandes parques eólicos. Mas os moinhos também podem ser usados isoladamente, para alimentar localidades remotas e distantes da rede de transmissão
Em 2005 a capacidade mundial de geração de energia elétrica através da energia eólica era de aproximadamente 59 GW, - o suficiente para abastecer as necessidades básicas de um país como o Brasil. Existem atualmente, mais de 20 mil turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo (principalmente nos Estados Unidos).
Em alguns países a energia eólica responde por grande parcela da energia elétrica consumida: na Dinamarca esta representa 23% da produção; na Alemanha, 6% ; e em Portugal e na Espanha, 8%.
Um bom exemplo da utilização desta fonte de energia é o Estado norte-americano da Califórnia. Lá a implantação diminuiu não apenas o impacto ambiental causado pelas outras fontes comuns de energia, como também uma grande economia: com o aproveitamento dessa energia, o Estado economizou mais de 10 milhões em barris de petróleo.
O Brasil produz e exporta equipamentos para usinas eólicas, mas elas ainda são pouco usadas no país. Aqui, a energia eólica é usada mais para o bombeamento de água em sistemas de irrigação, mas não para a produção de energia elétrica – apesar do fato do Brasil ser o país da América Latina com a maior capacidade de produção de energia eólica, possuindo boas condições de vento para a instalação de aerogerados em quase todo o território.
No final de 2007 o Brasil possuía uma capacidade de produção de 247 MW, dos quais 208 MW foram instalados no decorrer de 2006 – cerca de 1% do total consumido no país.
O primeiro projeto de geração eólica no país foi desenvolvido em de Fernando de Noronha (PE), para garantir o fornecimento de energia para a ilha que antes só contava com um gerador movido a diesel. As maiores usinas no país são o Parque Eólico de Osório (RS), que produz 150 MW, e a de Rio do Fogo (Rio do Fogo-RN).
A desvantagem desta fonte de energia é que, como ela depende do vento, que é um fenômeno da natureza, e não venta o tempo todo, acontecem interrupções temporárias. Ou seja, se não há vento, não há energia. Outro problema é que, como o vento não é forte como as outras fontes de energia, o processo de produção é mais lento. Por isso na maioria das vezes a energia eólica é utilizada para complementar as usinas hidroelétricas e termoelétricas.
Biomassa:
A energia da biomassa é uma energia vegetal, ou seja, utiliza-se plantas como cana-de-açúcar, milho, mandioca, etc., para se gerar combustível. Os combustíveis mais comuns produzidos com a biomassa são o etanol, o biogás, e biodiesel.
O etanol, ou álcool etílico, é um composto orgânico obtido por meio da fermentação de plantas (como a já citada cana-de-açúcar). É uma fonte de energia renovável e menos poluidora que os derivados do petróleo. Desde a criação dos carros o álcool etílico é utilizado como combustível – tentava-se desenvolver motores movidos a álcool desde o princípio da indústria automobilística, mas sua utilização sempre foi muito pequena.
Isso muda nos anos 1970, com a crise mundial do petróleo e a necessidade urgente de encontrar uma fonte alternativa de energia. No Brasil, o Proálcool - Programa Nacional do Álcool (criado em 1975 e extinto em 1990) incentivou o cultivo da cana-de-açúcar, fornecendo recursos para construção de usinas e possibilitando o desenvolvimento de uma tecnologia 100% nacional, que atualmente é referência no mundo todo. Hoje, o etanol responde metade dos combustíveis de carro produzido no Brasil.
O biogás é um tipo de mistura gasosa (dióxido de carbono – CO2 e metano – CH4) que é produzida naturalmente pela ação de bactérias em matérias orgânicas, que podem ser as sobras de produção vegetal,como o bagaço de cana. Essa matéria orgânica é fermentada em um biodigestor, gerando o gás que pode ser usado tanto para cozinhar (como o gás de cozinha comum), como na geração de energia elétrica (através de geradores elétricos adaptados ao consumo de gás).
O biodiesel é um óleo de origem vegetal que misturado ao álcool pode substituir total (usado puro) ou parcialmente (usado misturado com diesel comum) o óleo diesel de petróleo. A vantagem é que é renovável e biodegradável, sendo bem menos agressivo ao meio ambiente. Ele pode ser obtido a partir de vegetais como mamona, soja, dendê, girassol ou algodão, o que capacita o Brasil a ser um grande produtor de biodiesel.
Sua produção e consumo podem ajudar o país a diminuir sua dependência do petróleo e a reduzir a poluição atmosférica, uma vez que o biodiesel não contém enxofre (S) em sua composição. Cada vez mais cidades brasileiras estão aderindo ao biodiesel e o utilizando para abastecer suas frotas de transporte coletivos, como no caso de Curitiba (PA) e Campinas (SP).
A desvantagem da energia via biomassa é que para se ter uma boa quantidade de captação de energia por meio de plantas, é preciso uma quantidade de terra muito extensa. No Brasil e na África, por exemplo, as plantações de cana, soja e dendê para a produção de bicombustíveis já estão invadido áreas de florestas.
Estima-se de que para movimentar todos os meios de transportes do planeta só usando biocombustíveis, as terras usadas para agricultura teriam que ser duas vezes maiores do que são hoje.
Energia Via Lixo:
Poucas pessoas sabem, mas o lixo produzido pelos centros urbanos pode se tornar energia. Isso seria uma solução duplamente ecológica, já que resolveria o problema do lixo (que se acumula em lixões e aterros, representando risco para a saúde e para o ambiente) e geraria uma fonte de energia limpa.
A energia elétrica via lixo pode ser obtida de duas formas: pela incineração ou pela compostagem. No processo de incineração, a energia é gerada através da queima completa dos resíduos secos (como madeira, papel, etc.). Esse processo produz monóxido de carbono (CO), que apresenta poder calorífico, isto é, pode ser queimado para gerar energia.
Já no processo de compostagem é feita a fermentação anaeróbica (decomposição da matéria orgânica, como restos de alimentos) do lixo por microorganismos, gerando um conjunto de gases denominado biogás. A fermentação é geralmente feita em biodigestores, ou em aterros sanitários munidos de sistema de dutos de coleta do biogás. O biogás possui entre 50% e 70% de metano (CH4), que tem poder calorífico.
As vantagens dessa técnica não são apenas ecológicas, mas também sociais e econômicas. Com a transformação do lixo em energia, os riscos à saúde humana - causados pelos lixões e aterros, pelos gases poluentes que produzem e pela poluição em geral – diminuiriam significativamente. Além disso, haveria a geração de empregos nos postos de coletas, nos postos de reciclagem e nas usinas, e o fornecimento de uma energia mais barata.
Economicamente falando, além dos cortes de gastos que a técnica traria, o aproveitamento de resíduos é considerado uma alternativa viável para substituir combustíveis fósseis (petróleo, carvão e gás), sendo uma boa opção para a redução da emissão de gases poluentes que provocam o efeito estufa. Com a venda de créditos de carbono, o Brasil poderia vir a arrecadar cerca de U$100 milhões por ano com essa alternativa, de acordo com pesquisadores do Instituto Virtual Internacional de Mudanças Climáticas (IVIG).
Nos países europeus, nos Estados Unidos e no Japão, gerar energia a partir do lixo é uma realidade desde os anos 1980. Esses países processam 130 milhões de toneladas de lixo, gerando energia elétrica e térmica em 650 instalações. Somente a União Européia extrai mais de 10 mil MW de cerca de 60 milhões de toneladas de lixo por ano em 400 usinas, que são capazes de produzir eletricidade para atender 27 milhões de pessoas (o equivalente a soma da população da Dinamarca, da Finlândia e da Holanda).
Calcula-se que esse mercado movimente cerca de 9 milhões de euros nos 15 principais países da União Européia. Na América do Norte, existem hoje mais de 1.700 usinas de geração elétrica em funcionamento, aplicando cerca de 100 tecnologias diferentes.
Contudo, o potencial brasileiro para transformar lixo em energia permanece subutilizado – quase nada dos resíduos brasileiros é utilizado para gerar energia. São poucas as iniciativas no país que utilizam essa fonte de energia. Bons exemplos aqui são os aterros sanitários Novagerar, em Nova Iguaçu (zona metropolitana do Rio de Janeiro), Bandeirantes e São João, em São Paulo, que utilizam o gás metano resultante da decomposição natural da matéria orgânica para gerar energia.
O aterro Novagerar foi o primeiro do mundo a vender créditos pelo Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), do Protocolo de Kyoto. A energia gerada no Bandeirantes (20 MW ou 160 mil casas) é usada pelo Unibanco e a do São João (24.8 MW ou 198,4 mil casas) é vendida para grandes consumidores, como shopping centers.
Hidrogênio:
O hidrogênio (H) é o elemento mais simples (é constituído apenas por um próton e um elétron) e mais abundante conhecido. E ele também pode ser usado para gerar energia. O gás hidrogênio (H2) pode ser explorado para mover veículos ou abastecer casas e indústrias com uma grande vantagem: ao contrário de outros combustíveis que liberam gases poluentes, ele produz água.
Outra vantagem é que o processo de geração de energia a partir do hidrogênio é descentralizado, não sendo necessário construir hidrelétricas gigantescas para sua produção.
O hidrogênio é abundantemente encontrado na natureza, mas combinado com outros elementos. Para se tornar energia, ele precisa ser isolado. Isso pode ser feito através da eletrólise, quando usa-se energia elétrica para quebrar a molécula de H2, ou através de síntese, quando obtém-se o hidrogênio a partir de substâncias como biomassa e carvão - o método mais utilizado hoje em dia.
O uso do hidrogênio como fonte de energia é tão promissor que ele é hoje considerado o combustível do futuro. A NASA já o utiliza em seu programa espacial, e a água resultante de sua reação é aproveitada pra o consumo dos astronautas.
O Brasil, apesar de estar apenas começando a desenvolver a tecnologia para transformar hidrogênio, já está na vanguarda das pesquisas para a utilização do hidrogênio como energia, com pólos científicos de referência mundial: o Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético (Nipe) e o Laboratório de Hidrogênio do Instituto de Física “Gleb Wataghina”, ambos da Universidade Estadual de Campinas – Unicamp, o Laboratório de Hidrogênio da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ e o Centro Nacional de Referência em Energia do Hidrogênio (Ceneh).
Para incentivar as pesquisas na área no país, em 1990 o Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT) passou a avaliar a reforma de etanol para produção de hidrogênio e atender a um mercado potencial no Brasil e América Latina.
Entre alguns dos objetivos do programa está a ampliação da produção e uso de hidrogênio como vetor energético. Este interesse estratégico do MCT estimulou programas de pesquisa conjunta e de cooperação internacional como a estabelecida entre o Centro Brasileiro de Referência em BioCombustíveis (CERBIO) e a Fuel Cell Engines GmbH, dos Estados Unidos.
A Petrobras já está investindo R$ 3 milhões por ano em pesquisas e desenvolvimento para a utilização do hidrogênio como combustível. A estatal quer colocar os primeiros ônibus movidos a hidrogênio circulando na cidade de São Paulo daqui a dois anos.
As desvantagens de se usar o hidrogênio como fonte de energia é que para obter energia a partir deste elemento ainda é preciso uma tecnologia muito cara, não havendo ainda um modelo que alie preço e eficiência. O transporte e a distribuição desse tipo de energia também são vistos como problemáticos, não tendo sido desenvolvido ainda um modelo seguro e eficaz.
(Retirado do site www360graus.terra.com.br )
