Energias Renováveis

• Fontes Renováveis: são aquelas cujas fontes não se esgotam, ou seja, se renovam (água, sol, vento, biomassa, etc)

• Fontes não Renováveis: queima de combustíveis como gasolina, diesel, gás natural, urânio, carvão, etc

Segundo as Nações Unidas, em 1998, 86% do consumo mundial de energia primária foi proveniente de fontes não renováveis (petróleo, carvão, gás natural e nuclear), cabendo apenas 14 % às fontes renováveis. Além da preocupação permanente com o esgotamento destas fontes, isso tem acarretado na emissão de grandes quantidades de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, causador de sérios problemas de saúde pública e ambientais, como o efeito estufa. (www.ider.org.br)

Introdução

Resumo Energético do BrasilQuadros Demonstrativos

Usinas em Operação Tipo Quantidade Potência (kW) % EOL 7 21.200 0,03 PCH 314 864.151 1,14 UHE 135 62.069.692 81,52 UTE 618 11.174.321 14,68 UTN 2 2.007.000 2,64

TOTAL 1.076

Legenda PCH Pequena Central Hidrelétrica SOL Usina Solar Fotovoltaica UHE Usina Hidrelétrica de Energia UTE Usina Termelétrica de Energia UTN Usina Termonuclear EOL Usina Eolioelétrica de Energia

Fonte: ANEEL

Sistema Elétrico Nacional

Biocombustível• Biocombustíveis são fontes de energia renovável que se apresentam como

excelente alternativa para a substituição de derivados do petróleo, como gasolina e diesel. Menos poluentes e biodegradáveis, os biocombustíveispodem ser utilizados puros nos motores ou misturados com os produtos inflamáveis

No Brasil, fala-se muito em biodiesel derivado do óleo da mamona ou do pinhão manso, mas podem ser derivados de diversos vegetais, como dendê, girassol, babaçu, amendoim e soja, dentre outras

Biocombustíveis como o etanol, feito do milho, e o biodiesel, feito da soja, ajudam a sustentar a agricultura dos Estados Unidos. No Brasil o etanol é produzido a partir da cana-de-açúcar

• a queimada libera gás carbônico, ozônio, gases de nitrogênio e de enxofre e também a indesejada fuligem da palha queimada, que contém substâncias cancerígenas. No Brasil as queimadas são uma prática proibida por lei há vários anos.

• efluentes do processo industrial da cana-de-açúcar• Alternativa - O cultivo e a fermentação da cana de açúcar geram co-produtos

importantes além do açúcar e etanol propriamente dito. Do bagaço da cana, acima de 40% do resíduo está na forma de celulose, 20% em forma de hemicelulose, 30% de lignina e elementos químicos importantes como enxofre (0,20%) e potássio (1%). O bagaço, as folhas e outros restos do cultivo estão sendo usados também para a geração de energia elétrica (bioeletricidade) e a maioria das destilarias tem aproveitado esta energia para aquecer suas caldeiras, vendendo o excesso, para as mais diferentes finalidades

Problemas ambientais com o cultivo da cana-de-açúcar

• Questão social - Outro problema apontado pelos especialistas é a questão da sobrecarga dos trabalhadores rurais que extraem a cana. ...

A estimativa para 2012 é que as áreas de cultivo de cana-de-açúcar atinjam a marca de 9 milhões de hectares no Brasil e que a produção de etanol seja de 25 bilhões de litros, obtidas de mais de 600 milhões de toneladas de cana-de-açúcar. Para 2030, a produção de etanol deveráatingir a impressionante marca de 67 bilhões de litros. Espera-se que com a biotecnologia e o desenvolvimento recente do genoma da cana-de-açúcar, o país caminhe a passos largos para solidificar o etanol como o biocombustívelapropriado e sustentável para substituir mundialmente o petróleo

• Como o próprio nome indica, uma Pequena Central Hidrelétrica (PCH) é uma usina hidrelétrica convencional, só que de pequeno porte. Enquanto Itaipú tem uma potência instalada de 12.600 MW, as PCH's

não passam de 30 MW.

Pequenas Centrais Hidrelétricas

as PCH são apontadas como uma das principais energias alternativas a se expandirem no Brasil. Isso porque o país, que em 2005 obteve 77,1% da sua energia elétrica a partir da força das águas, pode aproveitar ainda mais esse potencial com o uso de PCH's

• Em várias partes do mundo, turbinas gigantes e fazendas eólicas estão gerando eletricidade para a rede. Pequenas turbinas podem ser uma fonte de eletricidade para edifícios individuais, onde a fonte de vento é suficiente, a qual é função de ambas velocidade e duração.

Energia Eólica

Fazenda eólica na Califórnia

Uma vez que a energia produzida por uma turbina de vento é proporcional ao cubo da velocidade do vento, ter um local com velocidades altas de vento écrítico, e existe um grande incentivo para elevar a turbina o mais alto possível para alcançar velocidades de vento maiores. A maioria das vezes as turbinas são colocadas em torres, mas também podem ser colocadas no topo de edifícios.

A primeira turbina eólica comercial ligada à rede elétrica pública foi instalada em 1976, na Dinamarca. Daí em diante, houve uma grande expansão, sobretudo nos países desenvolvidos. Em 2003, o mundo inteiro tinha uma potência instalada de 39.434 MW, sendo 14.609 MW somente na Alemanha. Estados Unidos, Espanha e Dinamarca também são outros grandes usuários dessa nova energia, também encontrada na Índia, Reino Unido, Japão, China, França, Argentina e Tunísia. No Brasil, quase não existe nenhum dado de vento com qualidade adequada para avaliação do potencial eólico.Os primeiros anemômetros com registro automático e sensores especiais para medições de dados de vento, com o propósito de geração de energia elétrica, foram instalados somente no começo dos anos 90 no Ceará e Fernando de Noronha. Desde então, vários outros estados começaram programas de aquisição de dados de vento. Hoje existem centenas de anemômetros automáticos espalhados pelo território nacional.

Energia Eólica

Em 2001, o Ministério das Minas e Energia, através do CEPEL (Centro de Pesquisas de Energia Elétrica) publicou o Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, oferecendo informações relativas ao comportamento dos ventos em todo território nacional.

Energia Eólica

Estimativas apontam uma capacidade total de 143,5 GW, sendo 52% somente no Nordeste. Em todo o Brasil, e especialmente nessa região, a faixa litorânea apresenta ventos muito adequados para o aproveitamento em larga escala da energia eólica.

• No Ceará, em 1999 foi construído o primeiro parque eólico do mundo sobre dunas de areia, na praia da Taíba, no município de São Gonçalo do Amarante. Com 10 aerogeradores, tem capacidade total instalada de 5 MW. A energia elétrica anual produzida é da ordem de 17.5 milhões de kWh, suficiente para suprir de forma limpa e renovável as necessidades domiciliares de uma população de cerca de 50 mil pessoas.

Energia Eólica

A energia eólica também está presente no Paraná, Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Minas Gerais e Rio Grande do Norte. Vários projetos estão em execução e novos parques devem ser inaugurados nos próximos anos, grande parte graças ao Proinfa, o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica.

Litoral do Ceará

USINA Potência (kW)

Município

Eólica de Prainha 10.000 Aquiraz - CE Eólica de Taíba 5.000 São Gonçalo do

Amarante - CE Eólica-Elétrica Experimental do Morro do Camelinho

1.000 Gouveia - MG

Eólio - Elétrica de Palmas 2.500 Palmas - PR Eólica de Fernando de Noronha

225 Fernando de Noronha - PE

Mucuripe 2.400 Fortaleza - CE RN 15 - Rio do Fogo 49.300 Rio do Fogo - RN Eólica de Bom Jardim 600 Bom Jardim da Serra -

SC Eólica Olinda 225 Olinda - PE Parque Eólico do Horizonte 4.800 Água Doce - SC Macau 1.800 Macau - RN Eólica Água Doce 9.000 Água Doce - SC Parque Eólico de Osório 50.000 Osório - RS Parque Eólico Sangradouro 50.000 Osório - RS Parque Eólico dos Índios 50.000 Osório - RS

Total: 15 Usina(s) Potência Total: 236.850 kW

Vai gerar 150 MW, suficiente para abastecer 50 % de Porto Alegre ou 700 mil habitantes. Possui 75 torres com 98m ou 140m na parte mais alta da hélice (de 35m de raio).

Parque eólico de Osório - RS

A moderna tecnologia de geração eólica

Bahrain World Trade Center

A energia eólica produzirá o equivalente a 12% de todo o consumo de energia dos prédios

Os gêiseres, jatos de água quente que são expelidos da terra, podem ser aproveitados para a geração de energia elétricaEnergia geotérmica é aquela proveniente do calor do centro da terra. A possibilidade de utilizar essa força para produzir energia elétrica é testada desde o início do século XX, com a primeira usina entrando em operação efetiva em 1913, em Lardello, na Itália.

Energia Geotérmica

O funcionamento de uma usina geotérmica consiste em injetar água atéuma camada profunda da crosta terrestre, fazendo o líquido voltar aquecido em velocidade suficiente para mover turbinas. Também são aproveitados gêiseres naturais que brotam na superfície ou são feitas perfurações até as "caldeiras naturais" subterrâneas.

É mais usada como auxiliar nos sistemas de calefação

A fotossíntese armazena energia solar para usar mais tarde. Este é o modo como as plantas resolvem o problema da disponibilidade difusa e intermitente, a qual está associada à energia solar. Esta energia armazenada pode ser transformada em calor ou eletricidade, ou convertida em combustíveis como gás metano, álcool, e hidrogênio;A queima de biomassa no lugar do combustível fóssil pode reduzir o problema do aquecimento global já que biomassa é “neutra em carbono”. Ao crescer, as plantas removem a mesma quantidade de dióxido de carbono da atmosfera, a qual é enviada de volta quando a biomassa équeimada.

Biomassa

Resíduos da agricultura, tais como a palha; resíduos industriais como lascas de madeira; ou resíduos do consumidor como o lixo, pode ser queimado para produzir calor ou para a produção de eletricidade.

• O termo energia solar se refere ao uso de radiação solar de formas diferentes. Os dois principais métodos de utilização de energia solar em edifícios são: Fototérmica e FotovoltaicaFototérmica:A energia fototérmica visa à quantidade de energia que um objeto é capaz

de absorver sob a forma de calor. O produto mais utilizado para produzir essa energia é o coletor solar.

Esses equipamentos são aquecedores de fluidos (líquidos ou gasosos) e são denominados coletores, concentradores e coletores planos, em função da existência ou não de dispositivos de concentração da radiação solar. Os fluidos aquecidos são armazenados térmica e isoladamente até o uso final. Atualmente, os coletores são usados para aquecer água em residências, hotéis, hospitais, entre outros, já que reduzem o consumo de energia elétrica.

Energia Solar

Fototérmica:

Energia Solar

Aplicações mais comuns:• Aquecimento solar de água (residências);• Aquecimento de piscinas;• Em sistemas de aquecimento de ambientes;

Aquecimento solar

Instalação solar térmica, Hotel Entremares, La Manga del Menor, Espanha

Instalação solar térmica em residências

Condomínio residencial Solar Buona Vita –Canasvieiras - Fpolis

Grupo A – 60 moradores que receberam um sistema de aquecimento solar compacto e chuveiro de potência regulada eletronicamente;- Grupo B – 30 moradores que receberam apenas o chuveiro de potência regulada eletronicamente

Aquecimento solar

SALAZAR, J. P. S., Economia De Energia E Redução Do Pico Da Curva De Demanda Para Consumidores De Baixa Renda Por Agregação De Energia Solar Térmica, Dissertação de Mestrado em Eng. Mecânica, UFSC, 2004.

Fotovoltaica:

Energia Solar

A energia fotovoltaica converte diretamente a luz solar em eletricidade, método conhecido como efeito fotovoltaico. A célula fotovoltaica é uma unidade fundamental do processo de conversão. Primeiramente, a busca por esta tecnologia se deu pelas empresas do setor de telecomunicação, que procuravam fontes de energia para sistemas isolados em localidades remotas. O segundo estímulo para a energia foi a corrida espacial, pois era o sistema mais barato e adequado para os longos períodos de permanência no espaço. A energia solar também foi usada em satélites. Os painéis fotovoltaicos, responsáveis pela captação e transformação da luz solar em energia, são feitos de silício, o segundo componente mais abundante da Terra. O Brasil possui 90% das reservas mundiais economicamente aproveitáveis.

Fotovoltaica:

Energia Solar

Aplicações mais comuns:• Produtos (calculadoras, rádios);• Lugares remotos;• Usinas de geração centralizada;• PV Integradas ao edifício

Integração de PV em fachadas

Fachada com painél fotovoltaico: Biblioteca de Mataró – Catalunha, Espanha

Alemanha

Integração de PV em coberturas

Posto de Gasolina BP com módulos de células fotovoltaicas, Osana, Espanha

Fotovoltaica na cobertura de edifício garagem – Freiburg - Alemanha

Fotovoltaica na cobertura –condomínio residencial -Freiburg - Alemanha

Integração de PV em coberturas

Uso em Residências – área rural

Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica

• O PROINFA é um importante instrumento para a diversificação da matriz energética nacional, garantindo maior confiabilidade e segurança ao abastecimento. O Programa, coordenado pelo Ministério de Minas e Energia (MME), estabelece a contratação de 3.300 MW de energia no Sistema Interligado Nacional (SIN), produzidos por fontes eólica, biomassa e pequenas centrais hidrelétricas (PCHs), sendo 1.100 MW de cada fonte.

Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica

METAS• O Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica

(PROINFA) prevê a instalação de 3.300 MW de capacidade, que serão incorporados ao Sistema Elétrico Integrado Nacional (SIN). Desse montante, 1.100 MW serão de fontes eólicas, 1.100 MW de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) e 1.100 MW de projetos de biomassa. A energia produzida pelas unidades geradoras selecionadas será adquirida pela Centrais Elétricas Brasileiras S.A. (Eletrobrás). Os contratos dos geradores com a Eletrobrás terão duração de 20 anos, contados a partir da entrada em operação.

Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica

BENEFÍCIOS• SocialGeração de 150 mil postos de trabalho diretos e indiretos durante a construção e a

operação, sem considerar os de efeito-renda. • TecnológicoInvestimentos de R$ 4 bilhões na indústria nacional de equipamentos e materiais. • EstratégicoComplementaridade energética sazonal entre os regimes hidrológico/eólico (NE) e

hidrológico/biomassa (SE e S). A cada 100 MW médios produzidos por parques eólicos, economizam-se 40m3/s de água na cascata do rio São Francisco.

• Meio AmbienteA emissão evitada de 2,5 milhões de tCO2/ano criará um ambiente potencial de

negócios de Certificação de Redução de Emissão de Carbono, nos termos do Protocolo de Kyoto.

• EconômicoInvestimento privado da ordem de R$ 8,6 bilhões.

PROINFA

Em operação comercial Em construção

Energia no Ambiente Construído

INFOHAB – Centro de Referência e Informação em Habitação (ANTAC) http://www.infohab.org.br

Energia Solar e eólicaCRESESB – Centro de Referência para Energia Solar e Eólica Sérgio Brito (CEPEL) http://www.cresesb.cepel.br

Energia eólica, energia solar e sistemas híbridos

GEDAE – Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (UFPA) http://www.ufpa.br/gedae

Uso de energia solar nas áreas rurais do Nordeste Brasileiro

NAPER – Núcleo de Apoio a Projetos de Energias Renováveis (UFPE) http://www.ufpe.br/naper

Energia do HidrogênioCENEH – Centro Nacional de Referência em Energia do Hidrogênio (Unicamp) http://www.ifi.Unicamp.br/ceneh/

Energia hidrelétrica, PCHsCERPCH – Centro Nacional de Referência em Pequenos Aproveitamentos Hidroenergéticos http://cerpch.unifei.edu.br

Energia eólicaCBEE – Centro Brasileiro de Energia Eólica http://www.eolica.com.br

Biomassa energéticaCENBIO – Centro Nacional de Referência em Biomassa (USP) http://www.cenbio.org.br

BiocombustíveisCERBIO Centro de Referência em Biocombustíveis (TECPAR) http://www.tecpar.br/cerbio

Energia Solar TérmicaGREEN SOLAR – Grupo de Estudos de Energia Solar (PUC Minas) http://www.green.pucminas.br

• MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA. Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA). [HomepageInstitucional]: http://www.mme.gov.br.

• Instituto de Desenvolvimento Sustentável e Energias Renováveis: http://www.ider.org.br