HOME | ÍNDICE POR TÍTULO | NORMAS PUBLICACIÓN Espacios. Vol. 37 (Nº 26) Año 2016. Pág. 3
Carlos Candido da Silva CYRNE 1; Simone STÜLP 2
Recibido: 28/04/16 • Aprobado: 12/05/2016
RESUMO: O presente artigo tem como finalidade apresentar as principais diferenças entre as diversas fontes de energia e propor uma matriz energética para o Brasil. São apresentadas considerações sobre energias renováveis e não renováveis apontando possíveis vantagens e desvantagens de seu uso. O trabalho é resultado de uma pesquisa exploratória e bibliográfica com todas as limitações que isto impõe. Ao final do trabalho é possível concluir que a escolha por uma matriz energética deve ser planejada considerando a combinação de energias renováveis e não renováveis, pois a opção por uma ou por outra exclusivamente seria uma falácia. |
ABSTRACT: This article aims to present the main differences between the various sources of energy and to propose an energy matrix for Brazil. considerations are made about renewable and non-renewable pointing possible advantages and disadvantages of their use. The work is the result of an exploratory and literature with all the limitations that this imposes. At the end of the work we conclude that the choice of an energy matrix should be made considering the combination of renewable and non-renewable, because the choice of one or the other exclusively would be a fallacy. |
A vida, senso comum, é feita de escolhas, sendo que cada uma das alternativas aponta para uma série de consequências, boas ou más, não há como fugir de escolher. Observando o mundo pode-se afirmar que o atual momento é de escolhas e que o ambiente dá mostras de que precisa ser considerado quando das mesmas. Neste contexto o presente trabalho apresenta considerações sobre as possíveis consequências das escolhas relativas ao uso de energias não renováveis versus renováveis e demonstrar de que esta é uma decisão fácil e difícil e que, na verdade, falaciosa. A história da humanidade pode-se dizer confunde-se com a história da energia, o seu domínio foi responsável por importantes avanços no desenvolvimento do homem e da sociedade.
É fácil afirmar que "do ponto de vista global, a energia tem participação significativa nos principais problemas ambientais da atualidade" (Reis, 2000; p.27), sendo os problemas mais abordados os relativos ao aquecimento global, a chuva ácida, a desertificação, as secas, as enchentes, o efeito estufa, etc. Cabe ao homem avaliar os possíveis impactos positivos de cada uma das alternativas energéticas e definir uma matriz que permita o menor dano possível.
O Brasil possui, por assim dizer, uma vantagem frente a outras nações, na medida em que possui uma real possibilidade de escolher que energias utilizar na composição de sua matriz energética. As escolhas realizadas no passado nos levaram a uma condição de diversidade de fontes melhor distribuída quando comparada com a matriz de outras nações. Porém, estamos em um momento em que é preciso redimensionar nossa capacidade de geração e distribuição de energia de forma a evitar uma possível desaceleração da economia como a ocorrida em 2001, quando do "apagão" energético. Este redimensionamento deve considerar alternativas que nos afastem dos erros cometidos, em termos ambientais, no passado. Goldemberg e Lucon (2007) afirmam que a matriz energética brasileira depende dos rumos do desenvolvimento econômico do país, mas me permito acrescer que esta é uma face da decisão, pois o desenvolvimento econômico dependerá das alternativas energéticas disponíveis. Sem energia disponível não será possível crescer economicamente.
Nação de dimensões continentais, o Brasil pode se dar ao luxo de manter-se na direção da utilização de uma matriz energética, dita, limpa. O Balanço Energético Nacional 2015 (BEN, 2015), produzido pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE) demonstra, como pode ser observado no gráfico 1, que o Brasil já possui uma produção de energia primária diversificada, porém nos cabe questionar em percentuais se quer a participação de cada uma das diferentes fontes.
Observa-se uma prevalência das fontes não renováveis, dentro destas, destaca-se o petróleo; entre as renováveis o é destaque para a energia oriunda de produtos da cana-de-açúcar. O presente material tem como principal objetivo apresentar as vantagens e desvantagens de diferentes fontes de energia. No decorrer do texto serão apresentadas considerações a cerca das possibilidades e limitações de cada uma das fontes, buscando apresentar subsídios que permitam a apresentação de uma proposta de matriz energética que se possa dizer mais "equilibrada".
Gráfico 1. Produção de energia primária no Brasil
Fonte: BEN, 2015.
Antes que se passe a abordar as diferentes fontes de energia é preciso explicitar que este trabalho teve como questão norteadora: que matriz energética deve ser adotada pelo Brasil de forma a ser mais eficiente econômica, social e ambientalmente. Quanto a abordagem do problema trata-se de uma pesquisa qualitativa e quantitativa; do ponto de vista dos objetivos possui uma etapa exploratória, quanto aos seus objetivos, permitindo uma familiarização do pesquisador com o tema, e bibliográfica quanto aos meios; pode ser considerada descritiva, pois apresenta diferentes aspectos relativos ao atual panorama energético brasileiro. Quanto aos procedimentos técnicos adotados para a coleta de dados caracteriza-se como bibliográfica, valendo-se de dados secundários, com todas as limitações que são oriundas desta opção.
A escolha de uma matriz energética deve ser encarada como uma fonte de vantagem competitiva e que isto se dá através da formulação de uma estratégia que nada mais é do que "criar uma posição exclusiva e valiosa, envolvendo um diferente conjunto de atividades" (PORTER, 1999; p.63), tal afirmação encontra respaldo na tese de que a posse de energia
adquire relevância crescente considerando-se que a nova geopolítica mundial será delineada a partir dos Estados Nacionais que ampliarem e/ou preservarem as condições de competitividade de suas economias, inclusive face às mudanças à vista na matriz energética mundial (BARROS, 2007; p.51).
Depreende-se disto que o Brasil, a partir de sua diversificada matriz energética, pode, e deve assumir a condição de ator prevalente nas discussões mundiais a cerca da temática e assim propor ações que viabilizem seu crescimento econômico de forma sustentável.
É necessário considerar, como afirma Miller (2008), a dimensão tempo na elaboração das políticas energéticas, pois são necessários, segundo o autor, no mínimo 50 anos e vultosos investimentos para que se possa modificar uma matriz energética de um país.
Antes mesmo de passar a tecer considerações sobre cada uma das diferentes fontes de energia é preciso que se diga que o atual contexto mundial leva a necessidade de que se considere: a) a possibilidade de esgotamento das reservas de petróleo de fácil extração e de baixo custo, em um futuro relativamente próximo, segundo alguns especialistas, entre eles Miller (2008) e a consequente elevação do preço do petróleo; b) as ações decorrentes da Convenção Quadro das Nações Unidas para a mudança climática - Rio 92, e os possíveis desdobramentos da Rio +10; c) o Protocolo de Kyoto; d) a necessária remodelação do setor elétrico; e) a necessidade de utilizar mais eficientemente a energia, minimizando seu desperdício; e finalmente f) as questões ambientais.
A seguir far-se-á a apresentação das fontes de energia segundo uma distinção clássica: não renováveis e renováveis. Dentro da categoria das não renováveis serão apresentadas: a) petróleo; b) gás natural; c) carvão mineral; d) nuclear; entre as renováveis: a) solar; b) eólica; c) biomassa; d) hidrelétricas. Mesmo sabendo que as possíveis fontes não se esgotam aqui, este estudo limitar-se-á a estas.
Não há dúvidas de que as decisões que são tomadas agora irão afetar a matriz energética e dentro do atual contexto não há como deixar de considerar a possível necessidade de incrementar o uso de combustíveis fósseis. A partir disto o petróleo ganha destaque.
A produção de petróleo brasileira vem avançando e teve como principal evento, na última década, o anúncio das primeiras descobertas na região do pré-sal, colocaram o Brasil em um outro patamar na exploração de petróleo, porém ainda são necessários estudos técnicos mais aprofundados para que se possa determinar como e quando a exploração se dará de forma plena. Enquanto isto não acontece, para que se possa continuar ostentando o título de autossuficiente, algo importante tendo em vista a "necessidade de reduzir os custos financeiros com importação (GOLDEMBERG e LUCON, 2007; p.13) na produção, mesmo que ainda se tenha de continuar importando em virtude da qualidade de nosso petróleo, será preciso a abertura de novas áreas de exploração.
Segundo Frischtak (2009) o plano decenal de expansão de energia - 2008-2017 é o documento que explicita um planejamento para o setor e aponta para o crescimento do uso de fontes não renováveis, sendo importante no que diz respeito a oferta de energia elétrica, porém pode ser considerado um bom indicativo. Diante disto resta questionar: seria um retrocesso? Quais seriam as consequências desta opção?
Para além da energia elétrica o petróleo continua, segundo Flores (sd), a ser um componente essencial em qualquer economia, principalmente no setor de transportes. É preciso considerar que o petróleo é uma fonte de energia das mais versáteis e de menor custo, talvez estas sejam a sua maior virtude, e fonte de vantagem, na comparação com as demais fontes de energia. Muito embora "tradicionalmente, as projeções do governo tratam o setor de petróleo de forma independente do setor de eletricidade" (GOLDEMBERGER e LUCON, 2007; p.11) é importante pensar as estratégias conjuntamente.
Sendo a necessidade de energia elétrica um fato é preciso considerar que apesar de projetos envolvendo a construção de novas hidrelétricas, uma opção forte na matriz energética do Brasil, o petróleo será uma fonte cada vez mais importante, em conjunto com o gás natural e o carvão mineral, pois as questões de licenciamento das hidrelétricas podem demandar tempo e nesta condição não haveria energia disponível nos montantes demandados.
O gráfico 2 demostra a oferta de energia no Brasil em 1970-2014. A partir do acima exposto fica a dúvida: como será esta oferta no futuro próximo?
Percebe-se a importância do petróleo neste contexto, porém é preciso considerar os impactos ambientais da exploração desta fonte de energia. Considerando que a perfuração de poços de petróleo, causam danos moderados a terra (Miller, 2008) o mesmo não pode ser dito dos riscos envolvidos na sua extração e transporte, tendo em vista a possibilidade de derramamentos afetando os ecossistemas
aquático e terrestre.
Gráfico 2. Oferta interna de Energia
Fonte: BEN, 2015
De acordo com o referido autor pode-se elencar entre as vantagens do uso do petróleo os seguintes: a) reservas vastas que permitem a oferta por um período de mais de 100 anos; b) os baixos custos de obtenção, quando comparado com outras fontes; c) alto rendimento de energia líquida; d) transporte fácil, intra e entre países; e) pouca utilização da terra; f) domínio da tecnologia; e g) existência de um sistema de distribuição eficiente.
Observando as desvantagens tem-se: a) necessidade de encontrar um substituto, pois mesmo que as reservas ainda sejam consideradas suficientes, o acesso as mesmas será cada vez mais difícil e cara; b) precificação artificialmente definida, estimulando o desperdício; d) a queima contribui significativamente para a poluição do ar; e) a queima libera CO2 contribuindo para o chamando efeito estufa; f) possibilidade de poluição moderada da água; g) disponibilidade restrita a determinadas áreas do planeta; h) não renovável; i) preço determinado pelo mercado mundial.
Segundo o publicado pela revista Análise Energia – Anuário 2012 - a produção brasileira de gás natural foi, por um período de tempo relativamente curto, capaz de atender a demanda, porém a partir de 2009 voltou a ser deficitário apesar de "terem sido identificadas, nos últimos anos, grandes reservas de gás natural no sudeste. Para viabilizar seu uso, grandes investimentos precisam ser feitos..." (GOLDEMBERGER e LUCON, 2007; p.13). A importação, principalmente da Bolívia, tem sido a alternativa. Em sendo assim torna-se necessária o estabelecimento de uma política nacional para o setor. Há quem acredite que a exploração do pré-sal irá contribuir para que a regulação do setor.
De acordo com Flores (sd) as reservas de gás natural, mundialmente falando, são abundantes e trazem uma vantagem em relação ao petróleo tendo em vista estarem melhor distribuídas pelo globo, o que é corroborado por Miller (2008) que afirma que em longo prazo, o panorama global dos suprimentos de gás natural é melhor do que o do petróleo convencional.
O crescimento no consumo vem ocorrendo, principalmente, pelo uso do gás na geração de energia elétrica através do uso de termelétricas, pois "o Brasil não se encontra mais na zona de conforto na oferta de energia elétrica através de usinas hidrelétricas" (Bronzatti e Neto, 2008; p.6), esta situação coloca o gás em uma posição estratégica dentro da matriz energética do país.
Pode-se observar que as perspectivas são de um crescimento relativo significativo, porém é preciso avaliar de como se dará o crescimento da demanda. Os autores avaliando afirmam que a produção será superior a demanda.
Gráfico 3. Gás natural – capacidade de produção x demanda
Fonte: Bronzatti e Neto (2008)
Assim como o petróleo é preciso que se avalie os impactos ambientais originados do uso do gás natural. Segundo Miller (2008) alguns especialistas apostam no gás natural como o melhor combustível para viabilizar a transição para os combustíveis mais limpos.
O gás natural tem como seu principal constituinte o metano apresentando também menores quantidades de hidrocarbonetos pesados, como o etano, propano e butano. O principal inconveniente de seu uso se dá quando da queima pela liberação de dióxido de carbono e pela liberação de metano, quando de possíveis vazamentos, contribuindo para o efeito estufa.
Entre as vantagens do uso do gás natural podem ser apontadas: a) vastos estoques mundiais; b) alto rendimento de energia líquida; c) baixo custo; d) versatilidade no uso; e) facilidade de transporte por dutos; f) menor poluição do que os demais combustíveis fósseis; pouca utilização da terra. Já as desvantagens que podem ser apontadas são: a) recurso não renovável; b) liberação de dióxido de carbono quando da queima; c) quando de vazamentos há liberação de metano; d) difícil transporte entre países; e) tendo em vista o preço desfavorável, pode ocorrer a queima nos poços ao invés da distribuição, sendo um desperdício a ser combatido; f) alto custo de extração e distribuição; g) malha de distribuição limitada; h) necessidade de desenvolvimento de tecnologias que permitam a transformação do gás em combustíveis líquidos facilitando o armazenamento e o transporte.
De acordo com Flores (sd) o carvão foi o combustível mais usado no mundo até a segunda guerra mundial. De acordo com a autora a distribuição no planeta das jazidas confere ao carvão uma condição estratégia privilegiada, já para Miller (2008) o carvão é o combustível fóssil mais abundante do planeta. Isto por si só já indica uma vantagem para esta fonte de energia, porém a oferta apresenta uma distribuição um pouco diferente como pode ser visto no gráfico 4. No Brasil o crescimento no uso tem sido lento, principalmente em virtude da exclusão do carvão dos leilões de energia para as térmicas desde 2008. De acordo com a Associação Brasileira de Carvão Mineral as incertezas em relação ao futuro do carvão estão levando os produtores nacionais e as empresas estrangeiras a represar investimentos. Situação esta que pode ter reflexos diretos na geração de energia elétrica nos próximos anos.
Gráfico 4. Dados mundias de energia – energia por fonte
Fonte: BEN, 2015
De acordo com Quispe et al. (2011) o carvão representa a maior fonte do Brasil de energia não renovável, o que representa 50% do total, seguido por combustível nuclear (27%), óleo (8%) e gás natural (2,5%). O carvão mineral em uso no Brasil para a geração de energia elétrica, segundo o BEN (2015), é de duas origens: carvão vapor e carvão metalúrgico, sendo o primeiro produzido nacionalmente, principalemente nos estados de Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, já o metalúrigico é integralmente importado.
Goldenberger e Lucon (2007) afirmam que o carvão nacional é de baixa qualidade com grande grau de impurezas o que é corroborado por Licks e Pires (2010) quando afirmam que o carvão brasileiro apresenta características singulares, como elevados teores de cinzas e baixo poder calorífico. Estas condições podem ser consideradas desvantagens para uso desta fonte de energia, principalmente quando associdas ao fato de que acarreta um impacto ambiental muito maior e libera mais dióxido de carbono na atmosfera (MILLER, 2008) do que o gás natural e o petróleo.
Como forma de mitigar estes impactos tecnologias tem sido desenvolvidas permitindo uma queima mais "limpa" do carvão. Licks e Pires (2010) afirmam que "a quantificação da emissão de CO2, apesar de não ser fácil, é importante...", é necessário adotar o conceito de Clean Coal Technology, ainda não presente no Brasil.
Porém, a preocupação está presente e iniciativas vem sendo desenvolvidas para mitigar estes efeitos nocivos, pesquisas como as desenvolvidas por Quispe et al. (2011) e Licks e Pires (2010) podem corroborar esta afirmação. Quispe et al. (2011) afirma que neste momento a produção de energia a partir da combustão do carvão é estimada para gerar cerca de 1500 MW, representando cerca de 11% do total de energia gerada no Brasil. Em virtude disto é preciso estar atento as questões ambientais "sem alterar a demanda por carvão em usinas de energia" (QUISPE et al., 2011).
Retomando as considerações sobre vantagens e desvantagens das fontes de energia, em relação ao carvão mineral tem-se como vantagens: a) vastos suprimentos, estimados por alguns especialistas como capazes de dar conta da demanda por 225 anos; b) alto rendimento de energia líquida, isto considerando o carvão "mundia", devendo estar presente que a caracterização dos diferentes carvões é necessária para que se possa determinar este potencial; c) baixo custo de exploração; d) domínio da tecnologia; e) possibilidade de redução dos impactos ambientais através da utilização de tecnologias, tendo neste caso, um impacto no custo; f) riqueza presente nos resíduos.
Como desvantagens: a) alto impacto ambiental, considerando a defasagem tecnológica presente em algumas das usinas em funcionamento; b) possibilidade de contaminção da água; c) alta utilização da terra; d) impactos na saúde humana, principalmente nos envolvidos no processo de extração e processamento; f) alta liberação de dióxido de carbono quando da queima; g) liberação de partículas radiotivas e mercúrio, para as quais já estão sendo realizados estudos de forma a minimizar a liberação de nanopartículas; h) possibilidade de conversão em combustíveis líquidos e gasosos, cuja queima é mais limpa, porém mais cara.
De acordo com Bronzatti e Neto (2008) o Brasil tem um grande potencial para a exploração de urânio e domina todo o ciclo de fabricação do combustível nuclear, mas a despeito disto sabe-se também das implicações ambientais do uso desta fonte. Os recentes problemas ocorridos no Japão e que tem levado outras nações, como a Alemanha, a repensar o uso da energia nuclear na geração de energia coloca ainda mais dúvidas sobre o uso da mesma. Em termos de Brasil é possível dizer que deixou de figurar entre uma das alternativas principais.
Miller (2008) afirma que ainda não existe consenso entre os cientistas de como dar destinação aos resíduos oriundos do uso da energia nuclear e para resolver o problema surgem algumas alternativas como: enterrar profundamente, lançar os resíduos ao espaço, enterrar sob a calota polar, jogar no fundo dos oceanos, transformar os resíduos em isótopos inofensivos, muito embora ainda não exista tecnologia para isto.
Para além das questões ambientais é preciso considerar os altos custos de instalação das usinas, sendo este, segundo Miller (2008), um dos fatores que inibiram o crescimento do uso da energia nuclear, associados ao fato de que os custos de operação também são altos e o número de falhas terem se mostrado mais elevados do que o esperado.
O ritmo de expansão tem sido lento. Desde a entrada em funcionamento de Angra 1 até o reinício da construção de Angra 3 se passaram mais de 30 anos. É possível afirmar que a participação da energia nuclear em termos mundiais (5,8%) deve diminuir ao longo dos próximos anos se as dúvidas referentes aos possíveis impactos danosos da destinação de seus resíduos e de segurança das usinas não forem sanadas. Um outro medo mundial é o uso da tecnologia de beneficiamento do urânio para fins militares e para o terrorismo.
Entre as vantagens do uso da energia nuclear tem-se: a) alto suprimento de matéria-prima; b) impacto ambiental moderado, em não ocorrendo acidentes; c) utilização moderada da terra, pois se vale de sistemas compactos; d) grande flexibilidade em termos de local para instalação; e) garantia de geração. Já entre as desvantagens pode-se elencar: a) altos custos de instalação e operação; b) baixo rendimento de energia líquida; c) possibilidade de ocorrência de acidentes, mesmo que pequenas, com grande impacto ambiental; d) ausência de solução para a destinação dos resíduos radioativos; e) possibilidade de uso para fins terroristas e militares.
O Brasil, como dito anteriormente, possui uma vantagem frente a outras nações na medida em que possui uma real possibilidade de escolher que energias utilizar na composição de sua matriz energética. A diversidade de fontes utilizadas aponta para a prevalência de fontes renováveis, o que sem dúvida é um aspecto positivo. Porém, é necessário considerar que somente o uso destas não será capaz de dar conta das necessidades do país, pelo menos, no curto prazo.
Importante considerar que há muito por fazer, pois quando se observa o panorama mundial a participação das fontes renováveis, ver gráfico 5, ainda é pequena. Um fato importante é que estas fontes de energia ainda não recebem, de acordo com Miller (2008) os mesmos subsídios das fontes tradicionais. Passa-se então a apresentar algumas considerações sobre as fontes renováveis de energia.
A energia solar pode ser colocada entre as mais antigas em uso pelo homem. Mesquita, Souza e Gastaldi (s.d) afirmam que quase todas as fontes de energia – hidráulica, biomassa, eólica, combustíveis fósseis e energia dos oceanos – são formas indiretas de energia solar. Porém, grosso modo, a energia oriunda da radiação solar tem sido utilizada para o aquecimento de água e ambientes, como fonte de energia térmica, é possível aquecer prédios determinando a orientação solar.
As formas de aproveitamento da energia solar são diversificadas podendo se fazer uso de sistemas térmicos solares para coletar e transformar energia solar em energia térmica, podendo ser utilizado um receptor central. Pode-se usar também uma usina térmica solar. A energia pode ainda ser convertida diretamente em elétrica com o uso de células fotovoltaicas, denominadas células solares. O uso de células fotovoltaicas tem uma grande contribuição para o ambiente, pois servem para produzir eletricidade de uma maneira mais ecológica e eficiente, praticamente sem a emissão de qualquer substância tóxica (WENDT, GÖTZ e LINARDI, 2000). Segundo Miller (2008) somente 0,5% da eletricidade mundial tem origem nas células solares.
A pergunta é: por que se usa tão pouco se o benefício ambiental é grande? Atualmente a resposta mais aceita é de que os custos envolvidos ainda são altos em relação a outras alternativas, bem como o baixo rendimento energético, o que tem desestimulado o seu uso em larga escala. Importante destacar a possibilidade de descentralização da produção reduzindo os custos de distribuição a partir da instalação de unidades solares individuais. Se por um lado pode-se alegar que a produção de energia solar é intermitente, o que dificulta a integração em redes de distribuição, sua aplicação residencial é possível e recomendável.
Considerando-se as vantagens do uso da energia solar temos: a) é, até certo ponto, gratuita; b) não há emissão de dióxido de carbono; c) baixo uso da terra; d) energia líquida razoavelmente alta; e) rápida instalação; f) durabilidade média; g) redução da dependência dos combustíveis fósseis. Entre as desvantagens: a) necessidade de acesso ao sol durante pelo menos 60% do dia, embora existam sistemas que permitem o funcionamento mesmo em dias nublados; b) necessidade de existência de uma fonte reserva ou de sistemas de armazenamento; c) altos custos; d) necessidade de transformar corrente contínua em alternada; e) baixa eficiência.
O uso da energia eólica é bastante antigo, se considerado que antes do surgimento do motor a vapor as embarcações eram movidas pelos ventos viabilizando o transporte marítimo, bem como podiam ser observados moinhos sendo utilizados para a geração de energia, isto demonstra a sua importância há muito tempo. A utilização em escala industrial é mais recente, mas nem por isto nova.
No Brasil, segundo o BEN (2015) a produção de eletricidade a partir de fonte eólica cresceu 75,8%, enquanto que a potência instalada cresceu 54,1%, em virtude da entrada em funcionamento de 14 novos parques eólicos. Somente este fato já é suficiente para que se possa afirmar que as perspectivas para o futuro podem ser consideradas promissoras. Porém, ainda há que se avançar para alcançar os investimentos globais nesta fonte de energia. Segundo Miller (2008) a Europa lidera a trajetória em direção a era da energia eólica, acredita-se que em 2030 estará consumindo 10% da energia elétrica, oriunda de energia eólica.
Há afirmações (ver Análise Energia – anuário 2012) no sentido de que o potencial eólico do Brasil é maior do que o hidroelétrico, sendo isto uma verdade pode-se afirmar que o crescimento será ainda maior nos próximos anos, porém para que isto se confirme é importante a presença de fabricantes de aerogeradores no Brasil, facilitando assim a redução de custos.
As vantagens do uso de energia eólica podem ser: a) energia líquida de moderada a alta; b) alta eficiência; c) baixo custo da energia comercializada; d) mínimo impacto ambiental, não há emissão de dióxido de carbono; e) rápida construção; f) facilidade de expansão; g) possibilidade de realizar, concomitantemente, o cultivo da terra; h) pode ser localizado nos mares. Entre as desvantagens: a) necessidade de ventos constantes; b) necessidade de reserva para momentos de ventos fracos; c) alta utilização da terra, o que pode ser minimizado com o cultivo concomitante; d) poluição visual; e) poluição sonora; f) possibilidade de interferência no voo de aves migratórias.
Assim como o uso da força dos ventos a biomassa durante muito tempo foi fonte de energia para a humanidade, porém com a Revolução industrial e a intensificação do uso do carvão, foi perdendo espaço. Passados mais de dois séculos recomeça a ocupar espaço de destaque dentro das matrizes energéticas dos países.
A biomassa é formada de materiais de plantas e resíduos animais (esterco por exemplo) que podem ser queimados ou transformados em biocombustíveis (etanol, metanol, biodiesel, etc.). A partir de Miller (2008) é possível afirmar que atualmente a maior parte da energia gerada a partir de biomassas é obtida pela queima direta, seja para preparação de alimentos seja para mover turbinas e gerar energia elétrica.
Falando especificamente do Brasil é possível perceber a importância da biomassa. Segundo Lora e Andrade (2009) as alternativas para a geração de energia de biomassa no Brasil são fartas passando por: bagaço de cana, originado da indústria sucroalcooleira; da utilização de resíduos de madeira do setor de papel e celulose, do uso de resíduos da agricultura, das florestas, do resíduo da indústria moveleira, de plantas oleaginosas.
Os usos da energia gerada a partir da biomassa também podem ser considerados diversos, desde o aquecimento residencial, principalmente através do uso de madeira, passando pelo etanol, associado ao biodiesel e ao biogás, combustível importante no contexto mundial e em especial no Brasil. Em nosso país Goldembergerg e Lucon (2007) afirmam que a utilização de biomassa no Brasil é resultado de uma combinação de fatores, incluindo disponibilidade de recursos e mão de obra baratas, rápida industrialização e urbanização e a experiência com aplicações industriais dessa fonte de energia em grande escala.
Considerando especificamente o etanol a produção tem a concorrência direta com a produção de açúcar deve ser encarada como um desafio, sendo necessário estabelecer uma política que evite o desabastecimento. Um aspecto que também deve ser considerado diz respeito as questões climáticas que podem afetar a produção da cana de açúcar. O etanol ganha grande destaque tendo em vista sua vasta aplicação no setor de transporte, principalmente quando se fala da adição a gasolina, para uso nos veículos de passeio. O crescimento e consolidação depende de um plano claro de investimentos para o setor, bem como estabelecer relações de condições de igualdade no tratamento dispensado a outras fontes, sendo este um item válido não só para o etanol, mas para as diferentes origens de biomassas.
O estudo de Lora e Andrade (2009) aponta para uma situação interessante a partir do momento que o potencial de geração de energia elétrica a partir das diferentes fontes de biomassa são maiores do que foi possível apurar pelos autores (são apresentadas como possíveis causas o não funcionamento de algumas plantas de geração quando da apuração de dados pelos autores), mas importante perceber os valores estimados pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, que podem ser considerados significativos dentro de uma matriz energética com preocupação ambiental. Importante também destacar a distribuição muito próxima entre três fontes bagaço de cana, resíduos da agricultura e energia oriunda dos resíduos de florestas.Passando as vantagens do uso de biomassas se tem: a) grande potencial de suprimento; b) custos moderados; c) considerando a ideia de sequestro do dióxido de carbono, oriundo da queima, pelas plantas em crescimento para futura produção de energia, poder-se-ia dizer que não se teria uma aumento dos níveis de dióxido de carbono; d) pode ser usado como estratégia para a recuperação de áreas de terra degradadas; e) viabiliza a utilização de resíduos agrícolas, urbanos e de madeira; f) produção de biocombustíveis que poderiam substituir o uso de combustíveis fósseis. De outro lado podem ser apontados como desvantagens: a) impacto ambiental moderado, dependendo de como se usa as biomassas; b) erosão do solo; c) possibilidade de poluição das águas; d) possibilidade de uso da terra para a plantação de matéria-prima (monocultura) para a biomassa ao invés da produção de alimentos.
Diferentes tecnologias têm sido utilizadas para melhorar a eficiência da combustão e reduzir as emissões a um custo relativamente baixo, porém é preciso avançar, dominar tecnologicamente processos que permitam converter biomassas em formas de energia utilizável em termos de escala, custo e qualidade. Há tecnologias de grande escala disponíveis no mercado que incluem, entre outras, combustão de leito fixo, queima de pó, recuperação da energia de resíduos urbanos sólidos. No entanto, por vezes muitas dessas tecnologias não estão comercialmente disponíveis em países em desenvolvimento e exigem incentivos fiscais para que possam ser implementadas.
Maior fonte de energia elétrica no Brasil (ver gráfico 6) as hidrelétricas possuem um papel fundamental na matriz energética do país tendo contribuído para, segundo Bronzatti e Neto (2008), a autossuficiência na geração de energia elétrica a baixos custos. De forma geral há espaço para a expansão e construção de novas hidrelétricas no país em virtude da abundância de recursos hídricos. Abaixo um gráfico comparando a capacidade de produção e a demanda estimada de energia elétrica com fonte em hidrelétricas.
Gráfico 5. Energia hidráulica – capacidade de produção x demanda
Fonte: Bronzatti e Neto (2008).
Há previsão de entrada em funcionamento de grandes hidrelétricas na próxima década o que nos permite uma alternativa para minimizar o déficit apurado. Tem-se ainda que em determinadas regiões pode ser interessante investir em pequenas centrais hidrelétricas, as PCH's, como forma de reduzir ainda mais este déficit. O desafio é reduzir o impacto ambiental e social da entrada em funcionamento em virtude das grandes barragens necessárias. Outra alternativa que surge com certa força é uso das marés e ondas.
Entre as vantagens do uso de energia hidroelétrica temos: a) energia líquida de moderada a alta; b) alta eficiência; c) eletricidade de baixo custo; d) emissão nula ou muito baixa de dióxido de carbono; e) pode auxiliar no controle de enchentes e regular o nível dos rios. Entre as principais desvantagens: a) altos custos de construção; b) alto impacto ambiental e social pelo alagamento das áreas; c) potencial de emissão de dióxido de carbono, se a área alagada não for isenta de biomassa.
Outras alternativas renováveis poderiam ser abordadas tais como: hidrogênio, geotérmica, uso das ondas, porém optou-se pelas acima tendo em vista sua prevalência, mas as mesmas devem ser consideradas quando se pensa uma matriz energética.
Gráfico 6. Evolução da matriz energética brasileira
Fonte: Ministério de Minas e Energia
Realizadas as considerações, mesmo que superficiais, fica o questionamento: quais as melhores alternativas? Onde devem ser realizados os investimentos: nas energias fósseis ou nas renováveis? Parece ser fácil responder. A melhor alternativa é aquela que permita um desenvolvimento sustentável, dentro de seu conceito mais amplo. Em relação ao segundo questionamento que é uma escolha falaciosa, pois não há, salvo melhor juízo, como pensar em uma matriz energética sem a utilização das duas grandes fontes de energia.
Algumas situações parecem inexoráveis, o petróleo barato tende a diminuir, mas continuará a ser a principal fonte de energia, e neste contexto a palavra-chave para definir qual a melhor escolha é "diversificação" das fontes de energia, isto será uma imposição. A escolha da matriz energética deve ser pensada no longo prazo e ter presente conceitos como reuso, mitigação do desperdício, melhoria na eficiência conceituada como: usar menos energia para realizar mas trabalho, entre outros.
Um ponto importante a ser destacado diz respeito a confiabilidade no fornecimento de acordo com a fonte de energia utilizada. É possível afirmar que as fontes fósseis não falham enquanto que as renováveis possuem dependências que podem fazer com que o fornecimento sofra solução de continuidade (falta de ventos, por exemplo). Associado a este item é preciso que se pense na capacidade de geração de energia líquida, no poder calorífico de cada uma das fontes, pois a partir destes dados é possível realizar uma melhor avaliação sobre qual a fonte mais adequada para diferentes situações.
A que se pensar na descentralização da produção evitando grandes custos com linhas de transmissão e possibilidades de contaminação quando de algum possível acidente, pode-se ampliar a construção de PCH's, o uso de biogás, energia eólica, solar, sempre pensadas como complementares e não obrigatoriamente como exclusivas.
Os desafios contemporâneos são relacionados com a mitigação dos impactos ambientais do uso das energias fósseis investindo em pesquisas que permitam o desenvolvimento de novas tecnologias que: a) sejam capazes de reter as nanopartículas oriundas da queima do carvão; b) permitam uma melhor sequestração do dióxido de carbono; c) incrementem a eficiência energética das diferentes fontes; d) mitiguem o desperdício; e) reduzam o uso de tecnologias de fim de tubo, viabilizando o reuso; bem como o estabelecimento de programas de apoio ao uso de energias renováveis.
De modo geral é preciso que sejam estabelecidas políticas públicas de incentivo a diversificação da matriz energética de fontes renováveis e regulamentações mais efetivas para estimular de soluções energéticas sustentáveis. Os incentivos vão desde os de mercado, tais como preços limite ou máximo de emissões de carbono, até padrões de eficiência e normas para construções eficientes, que podem ser mais eficazes do que uma política de preços. Exemplos de ações bem-sucedidas podem ser observadas na Alemanha, na Holanda, na Suécia entre outros países europeus.
Será preciso que os incentivos econômicos sejam destinados prioritariamente os investimentos em bens de capital com objetivos de buscar a sustentabilidade de longo prazo permitindo amortização dos custos, bem como o estímulo aos provedores de energia deve ser estruturado para incentivar o coinvestimento em melhorias de eficiência. Quanto a propor uma matriz energética para o Brasil pode-se afirmar que com base em uma pesquisa exploratória e bibliográfica seria uma pretensão, mas não nos furtando de tal tarefa vamos assumir a projeção do Ministério das Minas e
Energia do Brasil (ver gráfico 6).Pode-se observar a redução da participação do petróleo, o crescimento do gás natural e das biomassas.
Esta pode ser uma alternativa. É necessário que o Brasil tenha um planejamento com uma visão integrada, evitando a falácia de que uma ou outra fonte de energia é a melhor opção. É preciso compreender a necessidade de diversificação da matriz de forma a viabilizar um desenvolvimento sustentável, pois sem energia não há desenvolvimento. Deve ter presente que os seres humanos precisam ser contemplados em suas necessidades, que o bem-estar ambiental deve vir acompanhado do bem-estar social, também de maneira integrada.
O Brasil possui uma condição privilegiada e deve fazer uso desta para a manutenção de sua soberania, pois, como em qualquer processo biológico, a geopolítica e a economia andam juntas quando se trata da competição e da luta por recursos escassos e estratégicos (BARROS, 2007).
Tendo por base que o presente artigo deveria apresentar as principais vantagens e desvantagens das diferentes fontes de energia acredita-se que ele tenha atingido seus objetivos. Como dito anteriormente, trata-se de um trabalho de pesquisa exploratória, que permitiu ao pesquisador uma mais aproximação com a temática, até então desconhecida, e que teve como meio a pesquisa bibliográfica. Esta condição é limitante no que tange aos resultados, pois os mesmos não podem, em momento algum, serem considerados passíveis de extrapolação, servem tão somente como uma possível fonte de pesquisa a outros exploradores.
A escolha das fontes de uma matriz energética deve ser realizada de maneira estratégica, não de maneira ideológica. A busca pela preservação dos recursos naturais deve estar na pauta associada a questões técnicas econômicas e sociais, buscando sempre o melhor para os seres humanos, se é que se pode saber o que é este melhor.
Análise e energia: anuário 2012. (2012). São Paulo: Análise.
Balanço Energético Nacional. [BEN]. (2012). Recuperado em 7 fev. 2012 de www.ben.epe.gov.br
Barros, E. V. (2007, junho) A matriz energética mundial e a competitividade das nações: bases de uma nova geopolítica. Engevista, 9(1), pp. 47-56.
Bronzatti, F. L., Neto, A. I. (2008). Matrizes energéticas no Brasil: cenário 2010-2050. Rio de janeiro. Recuperado em 27 jan. 2012 de http://www.abepro.org.br/biblioteca/enegep2008_TN_STO_077_541_11890.pdf
Flores, D. [200?]. Que futuro para os combustíveis fósseis? (Porto). Recuperado em 27 jan. 2012 de http://www.associacaodpga.org/III_Vila_do_Bispo_files/Combus_fosseis.pdf.
Frischtak, C. R. (2009, maio). A matriz energia elétrica brasileira e a economia de baixo carbono. Anais do Fórum Nacional - Na Crise Global, o Novo Papel Mundial dos BRICs (BRIMCs?) e as Oportunidades do Brasil. Rio de Janeiro: INAE, 21.
Goldenberger, J; Lucon, O. (2007). Energia e meio ambiente no Brasil. Estudos Avançados. 21(59), pp. 7-20.
Licks, L. A., Pires, M. (2010, abril/junho). Metodologia para o cálculo de emissões de carbono e eficiência na geração de energia pela combustão do carvão fóssil no Brasil. 63(2), pp. 331-337.
Lora, E. S; Andrade R.V. (2009). Biomass as energy source in Brazil. Itajubá. Recuperado em 27 jan. 2012 de http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032108000270
Mesquita, R., Souza, T. M., Gastaldi, André Fava. (2004). Comparativo entre energia solar fotovoltaica versus extensão de rede, aplicado a um caso concreto de uma comunidade carente e remota. São Paulo. Recuperado em 27 jan. 2012 de http://www.nipeunicamp.org.br/agrener/anais/2004/Trabalho%2063.pdf
Miller, G. T. (2008). Ciência ambiental. São Paulo: Cengage Learning.
Porter, M. E. (1999). Competição: estratégias competitivas essenciais. 2. ed. Rio de Janeiro: Campus.
Quispe, D., Pérez-López R., Silva, L. F.O., Nieto, J. M. (2011). Changes in mobility of hazardous elements during coal combustion in Santa Catarina power plant (Brazil). Recuperado em 27 jan. 2012 de http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236111005941
Reis, L. (Org.) (2000). Energia elétrica para o desenvolvimento sustentável. São Paulo: Editora da USP.
Wendt, H, Götz, M., Linardi, M. (2000). Tecnologia de células a combustível. Química Nova, 23(4), pp. 538-546.
1. Centro Universitário Univates. Email: cyrne@univates.br
2. Centro Universitário Univates