painel iv - a água e a energia: Água: desafios para a sustentabilidade energética– catarina...
TRANSCRIPT
Catarina Ramos
Lisboa, 8 de novembro de 2014
Água: desafios para a
sustentabilidade energética
Água Energia
Água e energia são fundamentais para o bem-estar
humano e para o desenvolvimento socioeconómico.
Água Energia
Em todo o mundo, estima-se que:
• 768 milhões de pessoas permanecem sem acesso a uma fonte de água potável
• 2,5 mil milhões continuam sem acesso a saneamento básico
• mais de 1,3 mil milhões ainda não têm acesso a eletricidade
As necessidades de água e energia continuarão a aumentar, significativamente,
ao longo das próximas décadas, para satisfazer economias em crescimento,
mudança de estilos de vida e a evolução dos padrões de consumo.
Esta pressão sobre recursos e sistemas
naturais pode:
• ser um fator limitante ao desenvolvimento
sustentável de determinadas sociedades,
• agravar as desigualdades e os conflitos
regionais pela partilha de recursos hídricos
e energéticos.
Água Energia
Stress
Hídrico
severo >40%
elevado 20-40%
baixo 10–20%
s/ stress < 10%
Fonte: UNEP
A questão do acesso à água
Escassez crónica de água
As mudanças de estado a que a água é submetida, durante as fases do ciclo
hidrológico, dão-se a temperaturas bem definidas, o que quer dizer que uma
pequena variação da temperatura do Globo pode modificar substancialmente
as condições do ciclo hidrológico, retardando-o ou acelerando-o.
• Aumento de T: aceleração do ciclo
aumento da evaporação e da
quantidade de água na atmosfera
• Descida de T: retardamento do ciclo
aumento das calotes de gelo e glaciares
Alterações climáticas Diferentes impactes regionais
http://www.gfdl.noaa.gov/
A questão do acesso à água
0
10
20
30
40
50
60
eru
pções
vulc
ânic
as
sis
mos
movim
ento
s
de t
err
eno
cheia
s
tem
pesta
des
(vento
)
secas
tem
pera
tura
s
extr
em
as
outr
os
%
eventos
mortos
afectados
Catástrofe natural se provocar, pelo menos, uma de quatro consequências
possíveis:
(i) dez ou mais vítimas mortais,
(ii) cem ou mais pessoas afectadas no imediato,
(iii) se existir um pedido de ajuda internacional;
(iv) se existir a declaração do estado de emergência.
A água enquanto Risco
Fonte: EM-DAT.
Catástrofes naturais no Planeta
nos últimos 40 anos do século XX
> 40% dos eventos
> 80% dos afetados
> 50% dos mortos
• 48% dos países considera a importância da água para a energia,
nos seus processos de planeamento, como prioridade
elevada a muito elevada
• essa % eleva-se à medida que o índice de
desenvolvimento humano baixa
(67% para os países de IDH baixo e
54% de IDH médio)
A Água para a produção de energia
Fonte: WWDR, 2014
O “elo água-energia" advém do facto destes dois fatores
do desenvolvimento estarem fortemente ligados e serem interdependentes:
(i) a água é necessária para produzir, transportar e utilizar, em algum grau,
todas as formas de energia;
(ii) a energia é essencial para a extração, tratamento e distribuição de água,
bem como a sua recolha e tratamento após o uso.
Entre 2010 e 2035,
• a procura global de energia deve crescer mais de um terço, com a China,
Índia e os países do Médio Oriente a representarem 60% desse aumento
• o consumo de eletricidade terá um crescimento de aproximadamente 70%,
com a China e a Índia respondendo por mais da metade desse crescimento
Água Energia
Fonte: WWDR, 2014
A utilização da Água
As captações de água irão aumentar, entre
2000 e 2050, cerca de 55%,
principalmente por causa da produção
industrial (400%), produção de eletricidade
a partir de energia térmica (140%) e para
uso doméstico (130%).
Captações de água doce por setor,
entre 2000 e 2050
(mantendo o cenário atual)
irrigação uso doméstico pecuária
eletricidade indústria
Fonte: WEO, 2012
Água utilizada para a produção de energia primária
Litros de água por tonelada equivalente de petróleo (tep)
gás natural (convencional)
carvão
gás de xisto
refinação de petróleo (convencional)
refinação de petróleo (areias betuminosas)
gás natural liquefeito
carvão liquefeito
refinação de petróleo (recuperação avançada de petróleo)
etanol celulósico
biodiesel de óleo de palma
biodiesel de colza
biodiesel de soja
etanol de milho
etanol de cana de açúcar
Captações
Consumos
A água é necessária para a produção de quase todas as formas de energia:
extração de recursos energéticos, irrigação de culturas para biocombustíveis,
refinação, processamento e transporte de combustíveis.
A Agência Internacional de Energia calcula que, ao ritmo atual, a água utilizada
para a produção de energia aumentará de 66 mil milhões de m3/ano, em 2012,
para 135 mil milhões de m3/ano até 2035.
Esta duplicação deve-se aos aumentos da produção de eletricidade a partir das
centrais a carvão e dos biocombustíveis.
A Água para a produção de energia
Fonte: WEO, 2012
Fonte: http://environment.nationalgeographic.com/environment/energy/great-energy-challenge/world-electricity-mix/
Produção de eletricidade (em TWh) por fonte energética em 2008
Fonte: http://environment.nationalgeographic.com/environment/energy/great-energy-challenge/world-electricity-mix/
Produção de eletricidade (em TWh) por fonte energética em 2035
A Água para a produção de energia
TWh
Fonte: WWDR, 2014
Fonte: http://environment.nationalgeographic.com/environment/energy/
great-energy-challenge/world-electricity-mix/
Água para a produção de energia: a resposta tecnológica
B. Pedrogão
B. Alqueva
B. Alqueva
B. Pedrogão
Sistemas integrados em regime reversível:
Pedrogão: albufeira de contra-embalse
Alqueva: operação em regime reversível de
turbinamento e bombagem da central hidroelétrica
possibilita a recuperação dos caudais utilizados na
produção de energia
Fonte: WWDR, 2014
A energia para o fornecimento
de água
Atualmente existem mais de 16 000 centrais de
dessalinização em todo o mundo, com uma
capacidade de produção de cerca de 70 milhões
de m3/dia.
Rios ou lagos: 0,37 KWh/m3
Toalhas aquíferas: 0,48 KWh/m3
Tratamento de águas residuais: 0,62–0,87 KWh/m3
Reutilização de águas residuais: 1,0-2,5 KWh/m3
Água do mar: 2,58-8,5 KWh/m3
Quantidade de energia necessária
para fornecer 1 m3 de água potável
para consumo humano
• Grande crescimento demográfico:
Em 2010: 45 milhões de habitantes
Em 2050 estima-se que atinjam 70 milhões de habitantes
• Desenvolvimento socioeconómico acelerado
• Aumento substancial da procura da água
Aumenta o stress especialmente sobre recursos hídricos não renováveis
• Aumento dos gastos de energia para ir buscar a água a maior profundidade e a
maior distância e para tratar água de baixa qualidade para abastecimento
doméstico e produção de alimentos
• A interdependência entre água e energia tem levado a um aumento da emissão de
gases de efeito de estufa que, mantendo a tendência atual, duplicará em 2035
• Feedback de deterioração ambiental
O caso dos GCC (Gulf Cooperation Council Countries)
A energia para o fornecimento de água
Centrais de Dessalinização:
• cerca de 50% da capacidade mundial está
instalada nos GCC
• em 2005, cerca de 55% da água para
abastecimento doméstico provinha da
dessalinização
• continuação do aumento da água da
dessalinização devido à degradação dos aquíferos
• países ricos em combustíveis fósseis (petróleo,
gás natural), a dessalinização utiliza de forma
intensiva e crescente esses combustíveis
• Arábia Saudita: 25% da produção de petróleo e gás natural é utilizado nas centrais
de dessalinização.
Se se mantiverem as atuais tendências essa % chegará a 50% em 2030
• Kuwait: em 2035 a energia requerida para as centrais de dessalinização igualará a
produção de petróleo em 2011-12 (2,5 milhões de barris /dia)
A energia para o fornecimento de água
• Estas projeções são alarmantes:
não sustentabilidade energética, emissão de gases de efeito de estufa e
poluição marinha pelas descargas do subproduto (salmoura)
• Ainda não se conhecem os impactes a nível térmico sobre os frágeis
ecossistemas marinhos da região
• Que energia para as centrais de dessalinização?
Em 2010, os GCC assinalaram a Declaração de Abu Dhabi: visão estratégica
a médio e longo prazo para a interligação entre água-energia-agricultura,
efeitos das alterações climáticas, impactes ambientais da dessalinização, com
especial destaque para a procura e conservação da água. A Declaração inclui
instrumentos económicos, tecnológicos, legislativos e sociais.
A energia para o fornecimento de água
A mudança do paradigma energético:
“Solar Water Desalination”, iniciativa do Rei
Abdullah (Arábia Saudita), lançada em 2010.
Objetivo: construção de centrais solares
para dessalinização, de modo a que toda a
água proveniente da dessalinização utilize
apenas energia solar em 2019, a custos
muito mais baixos do que os atuais dos
combustíveis fósseis:
Energia solar:
2010: 0,52 a 1,13 euros / m3 de água
2019: 0,31 euros / m3 de água
A energia para o fornecimento de água
Fonte: WWDR, 2014
Água Energia
• Aproximadamente 90% da geração de energia é intensiva em água.
Não é mais possível pensar o planeamento e gestão de recursos hídricos
sem a avaliação das questões energéticas e vice-versa
• A mudança do paradigma energético deve incluir obrigatoriamente a
avaliação dos recursos hídricos existentes
• O desenvolvimento tecnológico deve ser apoiado por políticas
específicas a fim de minimizar os impactes da utilização crescente de água
e da energia
Catarina Ramos
Lisboa, 8 de novembro de 2014
Água: desafios para a
sustentabilidade energética
Água Energia