Thursday, September 07, 2006

Responsabilidade Energética 3

Vamos agora a um jogo rápido com prós e contras de cada uma das principais fontes alternativas de energia.

Energia Solar:
Está entre as mais promissoras fontes de energias alternativas, até porque indiretamente, o Sol é responsável por todas as outras fontes de energia, e fornece anualmente a atmosfera terrestre dez mil vezes mais do que o consumo mundial de energia.
Prós:
É abundante no país, pode ser utilizada para uma infinidade de coisas como aquecedor de água(por meio de coletores solares) até a produção em larga escala de energia(por meio de células fotovoltáicas que convertem a radiação solar em calor). No verão, a economia na conta de luz chega a 20% em locais ensolarados que usam boilers com coletor de energia solar.O semi-árido nordestino tem uma das maiores índices de incidência de radiação solar do mundo, chegando até a 2.1KWh por metro quadrado.Um painel fotovoltaico chega a durar até 25 anos.

Contras:
A eficiência depende de condições climáticas (já sabe, se nublar é fria!), os painéis fotovoltaicos ainda são caros e a eficiência ainda está na casa dos 15% a 20% de energia aproveitável.Isso significa que se 1000 watts incidirem durante 1 hora em um painel de 1M², apenas 150(se a eficiência for de 15%)serão aproveitados.O excedente de energia tem que ser armazenado em baterias, geralmente bem pesadas e altamente poluentes.

Energia eólica:
É a mais difundida fonte de energia alternativa, representando cerca de 23% da geração de energia em países como a Dinamarca,cerca de 10% na Espanha e 5% na Alemanha.A União Européia pretende que 10% de toda a sua energia consumida seja proveniente da força dos ventos até 2030.

Prós:
Tem uma eficiência relativamente boa no aproveitamento da energia proveniente dos ventos, e chega-se a casa de 30% de aproveitamento da força aerodinâmica nos rotores(o limite é 59% de aproveitamento previstos pelo físico Albert Betz, por isso chamado 'limite de Betz').Após feitos estudos preliminares(como estudos de viabilidade econômica e de impacto ambiental), um pequeno parque eólico pode ser erguido em apenas 3 meses.Já existem rotores capazes de produzir energia para até 5000 residências.No Brasil, o Nordeste apresenta um potencial formidável para a exploração da energia eólica.

Contras:
Depende muito da incidência de ventos no local(recomenda-se pelo menos ventos constantes de 16KMh para que a instalação de uma turbina seja viável), a instalação de uma "fazenda eólica"(ou parque eólico) demanda estudos de impacto ambiental(muitas aves migratórias acabam indo "para o saco" tragadas pelos rotores de vento).As melhores áreas para instalação de parques eólicos são as áreas costeiras, onde os ventos não possuem contato com nenhuma superfície(como morros e prédios), chegando "mais puros" (sem perder força) as fontes geradoras(os rotores), o que encarece muito o projeto de um sistema de energia eólica.É necessário também um bom conjunto de baterias para assegurar um correto armazenamento e sustento no fornecimento de energia nos momentos de calmaria.Os gastos com armazenamento chegam a representar quase 50% dos custos de projeto.


Energia Geotérmica:
A energia geotérmica é proveniente do calor que permaneceu na Terra há bilhões de anos, quando o planeta era um corpo incandescente, acrescentando-se a esse calor a energia de átomos radioativos que se desintegram ao longo do tempo.É aproveitada pela captação da água quente proveniente de poços perfurados a até 2 mil metros de profundidade. Essa água tem origem das chuvas, que se infiltram no solo e quando aquecidas, tendem a retornar a superfície. Comparado com outros países, o Brasil tem um potencial de extração de energia geotérmica muito pequeno, porque não há atividade vulcânica recente como no Japão, na Itália, nos Estados Unidos e os países do Círculo de Fogo do Pacífico.No Brasil, o poço pioneiro foi perfurado em Presidente Prudente(SP).

Prós:
Pode ser tanto usado para aquecimento como para resfriamento, gerando um ganho ambiental muito grande, além de uma economia de energia na produção de água quente para banheiros, e uma vez instalada, os custos de manutenção são reduzidos.Há países com até 75% de sua produção de energia proveniente de energia geotérmica (como El Salvador).

Contras:
Dependem demais do potencial geológico da área, pois as rochas devem funcionar como um "retentor" de calor. Para gerar eletricidade, as fontes devem ter um vapor d´agua de pelo menos 150 graus centígrados.No Brasil, as fontes dificilmente ultrapassam os 70 graus.O potencial no país é de cerca de 3mil Megawatts, ou um quarto da potência da usina elétrica de Itaipu. Muito pouco comparado com outras fontes de energia alternativa.


Energia proveniente de Biomassa(BioDiesel):
Já é uma realidade no país, com programa de governo prevendo 5% de BioDiesel adicionadosao Diesel comum até 2008. O BioDiesel possui fontes distintas podendo vir tanto de fontes animais(como sebo bovino), vegetais(mamona, bagaço de cana,soja...) e resíduos de detritos humanos(escuma do esgoto e o chorume dos aterros de lixo).

Prós:
Matriz de produção diversificada(soja,mamona,girassol,babaçu,amendoim,esgoto...), podendo substituir o Diesel comum no todo ou em parte, tendo o uso mais diversificado possível como geradores elétricos e em motores de veículos.Possui um ciclo de renovação constante, em virtude de poder ser "colhido" dependendo da safra da matéria-prima(como soja e demais grãos), mas o proveniente de esgoto possui virtualmente "infinita" fonte de matéria-prima, pois sua produção é contínua.Não dá nem para falar das vantagens que seriam geradas para o agronegócio e toda a produção de insumos agrícolas e suas respectivas cadeias de produção.Além de tudo isso, possui um baixo risco de explosão, pois necessita de fonte de calor superior a 150 graus para explodir.O biodiesel derivado do etanol(alcool proveniente da cana-de-açucar) é o que está em estágio mais avançado de viabilidade comercial em grande escala e puro(chamado B100) devido a cultura já consolidade principalmente para a produção de álcool.

Contras:
Não é totalmente limpo como muitos anunciam.O biodiesel puro não emite enxofre (componente do óleo diesel que provoca a chuva ácida),e produz bem menos dióxido de carbono(CO2), mas emite NOx(óxido de nitrogênio), que é um grande poluidor do ar de São Paulo(pode ser reduzido com a adição de aditivos especiais). Em climas muito frios, há o mesmo problema de formação de cristais que existe no diesel comum.O biodiesel tem potencial calorífico de 3 a 4% menor que o diesel comum.

O Hidrogênio:
É o chamado "combustível do futuro" sendo limpo, fácil de obter(é o elemento mais abundante no Universo) e já sendo usado em células a combustível cujo único resíduo é o vapor d´água.

Prós:
É a única fonte de energia que pode ser fabricada de outras fontes de energia. Seu uso como combustível em geral produz água como resultado. Uma boa nova:Foi descoberto um material capaz de armazenar o hidrogênio em forma sólida, nas CNTP(condições normais de temperatura e pressão).O avanço dessa pesquisa acabará com um dos maiores problemas que é seu armazenamento.Esse novo material consegue armazenar hidrogênio o suficiente para mover um automóvel pela mesma distância que um volume equivalente de gasolina consegue fazer hoje.

Contras:
A molécula do Hidrogênio não é encontrada livremente na natureza.É sempre encontrada em associações com outros elementos.A forma de obtê-la pode ser muito custosa e mesmo poluente!!!Isso depende da fonte primária que produz o hidrogênio. Se for de um hidrocarboneto(como petróleo), haverá como um dos subprodutos, o carbono, que reagindo com o oxigênio atmosférico resultará no dióxido de carbono, altamente poluente.A forma menos custosa para a natureza para obtenção de hidrogênio é a hidrólise da molécula de água(H2O), mas muita energia é utilizada no processo tornando-o muito caro.Outro problema é que o hidrogênio é altamente inflamável e ainda ocupa muito espaço e rende relativamente pouco(comparado com combustíveis fósseis).


Há ainda outras fontes diversas de obtenção de energia, como a energia obtida pelas ondas (já está entrando em testes um protótipo de usina maremotriz no Ceará), que não polui, mas apresenta alguns problemas quando as marés atingem seus limites máximos e mínimos(o que ocorre de 6 em 6 horas).No brasil, apenas o Sul e o Sudeste teriam uma capacidade de geração da ordem de 40mil MW(megawatts).E há ainda a vantagem de usar usinas maremotrizes associadas a usinas eólicas, pois onde há boas ondulações, há bons ventos.Com 8500 quilômetros de litoral, o Brasil é virtualmente candidato a virar uma potência nessa forma de produção de energia.

É importante salientar, que os custos de instalação de uma fonte de energia elétrica são altos, principalmente devido a necessidade de investimento em linhas de transmissão para o seu mercado consumidor.No caso das chamadas fontes de energia alternativa, há ainda um gasto extra em baterias para armazenar o excedente de produção e manter a alimentação quando não houver geração.As baterias são hoje o "calcanhar de Aquiles" do mundo da eletricidade. A explicação do porquê disso fica para um outro tópico....

Para saber mais:

http://www.biodiesel.gov.br/
http://www.pick-upau.org.br/mundo/alternativas_combustivel/alternativas_energia.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Wind_power

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