UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

INSTITUTO A VEZ DO MESTRE

PÓS-GRADUAÇÃO “LATU SENSU”

ENERGIAS ALTERNATIVAS

EÓLICA E SOLAR

JAIR PINTO RODRIGUES JUNIOR

Orientadora

PROFª MARIA ESTHER

RIO DE JANEIRO

2010

2

UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

INSTITUTO A VEZ DO MESTRE

PÓS-GRADUAÇÃO “LATU SENSU”

REVOLUÇÃO ENERGÉTICA E BENEFÍCIOS QUE A

ENERGIA ALTERNATIVA TRAZ PARA O PLANETA E

PARA A ECONOMIA.

Apresentação de monografia ao

Instituto a Vez do Mestre –

Universidade Cândido Mendes

para obtenção de grau de

especialização no curso de

Gestão Ambiental.

Jair Pinto Rodrigues Junior

3

AGRADECIMENTOS

Ao corpo docente do Instituto A

Vez do Mestre, à profª Maria

Esther pela atenção, colaboração

e ajuda no desenvolvimento da

pesquisa, aos alunos e pessoas

que contribuíram para a

confecção desse trabalho de

monografia e à minha esposa em

especial.

4

DEDICATÓRIA

Dedico esse trabalho de

Monografia aos meus familiares

em especial à minha mãe, minha

esposa e meu filho que muito

colaboraram para a realização

desse trabalho.

5

RESUMO

Esse trabalho tem como objetivo mostrar etapas e histórico da Revolução

Energética e também uma abordagem sobre a importância das energias

alternativas (eólica e solar) dentro do nosso panorama sócio-econômico, levando

em consideração a escassez do petróleo e de outros combustíveis fósseis.

As energias alternativas, também chamadas “energia limpa” não só trazem

benefícios para a economia e aos consumidores, como também contribuem

fortemente para a preservação do nosso planeta, bem como a diminuição das

emissões de gases de efeito estufa (CO2 e CH4), o desmatamento das florestas,

tratando-se do carvão ainda utilizado como fonte de energia em alguns países,

entre outros.

Essa questão da preservação, dependendo do ponto de vista, deveria ser levada

mais em consideração, pois a humanidade é totalmente dependente dos recursos

naturais e gratuitos que dispomos, mas o que realmente se vê é que infelizmente

o mais importante ainda continua sendo as questões econômicas, que

desempenham um papel de forte aliada nessa mudança de consciência, e assim,

juntando o útil ao agradável, conseguimos chegar ao objetivo principal que é estar

eliminando essa matriz energética e substituído-a por energia limpa.

6

METODOLOGIA

Este trabalho foi concluído com base em pesquisas cujas fontes de

consultas foram: Sites, matérias de revistas cedidas pela Infoteca Light e livros

relacionados ao tema. Na tentativa de trazer para futuros pesquisadores um

conteúdo diversificado, mas bastante consolidado dentro do conceito de

Revolução energética.

7

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO 08

CAPÍTULO I - A REVOLUÇÃO ENERGÉTICA 10

CAPÍTULO II - ENERGIA EÓLICA 24

CAPÍTULO III – ENERGIA SOLAR 36

CONCLUSÃO - 46

BIBLIOGRAFIA - 48

WEBGRAFIA - 49

ÍNDICE - 50

8

INTRODUÇÃO

Neste trabalho de monografia estaremos abordando a história da revolução

energética, bem como tipos de obtenção de energia considerados menos nocivos

para o meio ambiente e o nosso planeta.

Dentre os modelos de energia, também chamados “limpa”, daremos maior

ênfase à energia eólica e à energia solar, que estão ganhando força devido as

suas fontes de alimentação que são extraídas ou utilizadas, mas sem a agressão

causada à natureza, como acontece com os combustíveis fòsseis que ainda são

muito utilizados.

Todo método de captação de energia, mesmo os menos agressivos como a

eólica, a solar, a biomassa, entre outros, também possuem vantagens e

desvantagens. Por exemplo, a energia eólica, a matéria prima para a sua

captação é o vento que é um bem natural, não há custos para se obtê-lo, em

contra partida nos deparamos com a construção das turbinas eólicas que são

extremamente caras, é necessário dispor de espaço para a sua instalação, e um

fator que mais preocupa é o ruído que as turbinas emitem quando estão em

atividade que causam danos à audição humana.

A energia solar sua fonte também é um bem natural que ao contrário do

que algumas pessoas pensam, não precisa estar fazendo sol para sua captação,

basta a luminosidade do dia e somente à noite não conseguimos captar essa

energia. Mas com toda essa vantagem, temos custos com os materiais

empregados necessários e mão de obra especializada para a sua instalação.

Então podemos concluir que não é tão simples essa transição da matriz

energética atual para modelos de captação de energia denominadas “limpa”,

mesmo porquê não é só a questão do custo considerado, mas também a vontade

política, a nossa cultura capitalista, entre outros aspectos que acabam gerando

barreiras para a evolução dessa consciência voltada para a preservação do meio

ambiente.

9Embora saibamos desses empecilhos, também acreditamos que é possível,

e isso já vem acontecendo, utilizar energia limpa, obter lucratividade e ao mesmo

tempo colaborar com a preservação do nosso planeta, para a geração atual, como

para as gerações futuras, estando em conformidade com a sustentabilidade.

Falaremos também da importância da força empresarial e o aquecimento

da economia, que vem crescendo em adesão a energia limpa ainda

modestamente, lógico que não poderia ser em curto prazo, mas de médio a longo

prazo, pois o empresariado já percebeu uma lucrativa forma de negócio, se o seu

produto possui certificações de conformidade com as exigências dos órgãos

ambientais, e isso pode ser um diferencial perante seu concorrente direto, esse

produto terá maior aceitação para o mercado consumidor.

Percebe-se que uma mudança dessa matriz energética por energia limpa é

possível e também muito desejável, considerando-se os benefícios ao meio

ambiente, solução para a escassez de combustíveis fósseis e diversos outros

problemas relacionados ao fornecimento de energia elétrica.

10

CAPÍTULO I

REVOLUÇÃO ENERGÉTICA

Nosso planeta vem sofrendo conseqüências catastróficas com a lentidão

nos avanços em eficiência energética. A experiência com políticas para aumentar

a eficiência energética e o uso de energias renováveis está crescendo, criando

alternativas e produzindo muitos modelos que podem auxiliar-nos para um futuro

esperado mais próximo.

“Conforme Fabiano, Das mais diversas maneiras a energia

está presente e se manifesta em nosso dia a dia. É assim, por

exemplo, quando usamos os músculos ou máquinas elétricas,

quando acendemos o fogão com um fósforo, quando nos

alimentamos ou mesmo quando obtemos informações via rádio

ou televisão.

Essa diversidade manifesta o vasto campo de pesquisa que a

palavra energia carrega consigo, cobrindo desde o uso de

recursos naturais até os aspectos relacionados ao desempenho

das modernas tecnologias, bem como permitindo uma

abordagem que envolva seus componentes sócioeconômicos e

ambientais. Até mesmo quanto sua evolução histórica e suas

perspectivas futuras.”(Fabiano Silva, 2009, p.13).

A energia é essencial para a vida humana. Necessitamos de energia para

aquecer, refrescar, iluminar nossas casas, bem como para cozinhar e conservar

nossos alimentos. A energia abastece nossos carros, caminhões e outros meios

de transporte. A energia faz com que funcionem nossas indústrias, escritórios e

outros locais de trabalho. Nos Estados Unidos e em outros países industrializados

11(anexo I) quase toda esta energia utilizada é originária de combustíveis fósseis

(petróleo, carvão, gás natural) e eletricidade.

Os combustíveis fósseis e a eletricidade parecem ser abundantes, baratos

e prontamente disponíveis. Sem contabilizar os impostos, um litro de gasolina

custa quase o mesmo que um litro de água engarrafada. Ligamos nossos

equipamentos e luzes com apenas um toque, raramente pensando em como a

eletricidade é produzida ou sobre as conseqüências sobre a geração da

eletricidade. Enchemos nossos tanques de gasolina sem nos importarmos com a

procedência do combustível ou com as conseqüências de nossa cultura, que

utiliza combustíveis fósseis intensamente.

A energia afeta nossas vidas de outras formas além do nosso uso direto de

energia. As geradoras de energia, como as maiores empresas petrolíferas, estão

entre as maiores e lucrativas corporações do mundo. As ações dessas empresas

afetam economias de governos e de todo mundo, como ficou evidenciado pelo

espetacular colapso do Híperon e de suas ramificações. A distribuição de energia

e a busca de recursos energéticos no mundo todo afetam as relações entre os

países, como se tem testemunhado com os conflitos periódicos por causa do

petróleo na região do Golfo Pérsico ou com as contendas entre a Opep e os

países importadores de petróleo.

A intenção deste capítulo é mostrar que tanto as fontes quanto às

tendências atuais do uso de energia não são sustentáveis. Se permanecer o

consumo cada vez maior de combustíveis fósseis causará muitos danos ao meio

ambiente, um risco sem precedentes de mudanças climáticas, além de rápida e

crítica redução dos recursos naturais. Se forem mantidas as tendências

energéticas atuais, haverá também um aumento da desigualdade e das tensões

entre as nações, tensões estas que inflamam conflitos regionais e manifestações

violentas como as que ocorreram contra o World Trade Center e contra o

Pentágono em 11 de Setembro de 2001. Simplificando, se for mantido o cenário

da atualidade para a energia, o bem estar das futuras gerações estará em risco.

12 Fica evidenciado que uma “revolução energética“ é possível e desejável. Ao

se enfatizar uma eficiência energética bem maior e uma crescente confiança em

fontes de energia renovável, como a solar, e a eólica e a bioenergia, todos os

problemas associados aos atuais padrões e tendências energéticas podem ser

mitigados. No entanto, há um conjunto imenso de barreiras que limitam o poder de

avanços em eficiência energética e a transição para as fontes de energia

renovável em quase todo o mundo.

Também podemos concluir que é possível superar estas barreiras por meio

de políticas públicas esclarecidas. A experiência com políticas para aumentar a

eficiência energética e o uso de energias renováveis, está se expandindo,

produzindo muitos modelos e lições bem sucedidas que podem guiar os próximos

passos. O crescimento da adoção das políticas que se mostraram eficazes, bem

como o aumento e a concentração dos esforços internacionais, poderiam acelerar

a revolução energética e resultar em um futuro energético mais sustentável.

Ao invés de considerar políticas e cenários energéticos futuros, é

recomendável rever o uso global de energia durante os dois últimos séculos. O

uso mundial de energia aumentou 20 vezes desde 1850, 10 vezes desde 1900, e

mais de quatro vezes desde 1950 (ver figura I1). Este aumento dramático do uso

de energia proporcionou um padrão de vida bem melhor e uma considerável

parcela, mas não toda da crescente população mundial. Esse crescimento no uso

de energia, nos últimos 100 anos, ocorreu principalmente no mundo

industrializado, que abriga cerca de 20% da população mundial.

“... Segundo Geller, Nossas fontes de energia sofreram uma

grande mudança nos últimos anos. A maior parte da energia

consumida no século XIX era em forma de biomassa – lenha,

carvão e resíduos agrícolas – também conhecidos como fontes

tradicionais de energia. A produção e uso do carvão se

expandiram rapidamente no final do século XIX, fazendo do

carvão a principal fonte de energia mundial durante cerca de 70

13anos, iniciando-se por volta de 1890. Em meados do século XX, a

produção e uso de petróleo rapidamente se aceleraram, tornado-

o a fonte de energia dominante durante os últimos 40 anos. Além

disso, tanto o uso do gás natural quanto o da energia nuclear

cresceram rapidamente nos últimos 25 anos.

Assim, o conjunto de fontes de energia se mostra bastante

dinâmico. O mundo já passou por outras revoluções

energéticas.“(Geller, 1998, p.16 ).

Os combustíveis fósseis respondem por cerca de 80% do fornecimento

global de energia atualmente entre os combustíveis fósseis, o petróleo é

responsável pela maior fatia e responde por cerca de 35% do fornecimento global

de energia. O carvão é responsável por cerca de 23% e o gás natural por cerca de

21% do total. As fontes de energia sustentável respondem por cerca de 145 do

fornecimento global, mas as maiores partes delas estão em fontes tradicionais. As

modernas fontes de energia renovável, incluindo as hidroelétricas e eólica, bem

como as modernas formas de bioenergia, respondem por cerca de 4,5% do

fornecimento total. A energia nuclear fornece os 6% restantes do fornecimento

global.

Uma grande parcela da população mundial aproximadamente dois bilhões

de pessoas ainda dependem quase que inteiramente da lenha e de outras fontes

tradicionais de energia para suprir suas necessidades energéticas. Essas famílias

não consomem nem eletricidade, nem gás natural um fator primordial que contribui

para o seu empobrecimento. Enquanto isso, os cidadãos mais ricos do mundo

consomem quantidades cada vez maiores de combustíveis fósseis, energias

hidroelétricas e nucleares para abastecer um número crescente de veículos,

instalações físicas e equipamentos.

14

1.1 - Perspectivas energéticas atuais e suas implicações

O cenário atual prevê que o uso global de energia crescerá cerca de 2% ao

ano, nas próximas décadas. Por exemplo, o 2000 World Energy Outlook,

produzido pela Agência Internacional de Energia, projeta em seu cenário de

referência que a demanda mundial de energia crescerá cerca de 54% entre 1997

e 2020 (ver figura I-2). O uso do petróleo cresceria 56%, o uso do gás natural

86%, e o uso do carvão 49%, de acordo com essa previsão. Os combustíveis

fósseis responderiam por quase 84% do fornecimento primário total de energia em

2020, acima de sua fatia de 80% em 1997. O uso de combustíveis tradicionais nos

países em desenvolvimento continuaria a crescer, porém mais lentamente que o

crescimento projetado para o uso de combustíveis fóssil.

“... Outras previsões indicam que, caso se mantenha as atuais

políticas e tendências energéticas, o uso global de energia pode

dobrar os níveis de 1990 até 2025, triplicar até 2050 e crescer

ainda mais na segunda metade do século XXI.” (Geller, 2003,

p.18).

Estima-se que a maior parcela desse crescimento aconteça em países em

desenvolvimento, devido a seu grande crescimento demográfico e aos baixos

níveis atuais de consumo de energia. Os países em desenvolvimento poderiam

ultrapassar os países industrializados em termos de uso total de energia até 2025.

Mas esse uso per capita, em países industrializados continuaria a crescer e

permaneceria bem mais alto do que nos países em desenvolvimento nos cenários

atuais.

É sabido que um futuro de grande crescimento e de uso intensivo de

energia gerada por combustíveis fósseis apresenta uma gama de problemas e

desafios para a humanidade. Esses problemas e desafios incluem altos custos,

15poluição do ar, aquecimento global, riscos de segurança, depleção de recursos e

desigualdade.

1.2 - Custos exorbitantes

A construção de usinas elétricas, oleodutos e gasodutos, além de outros

equipamentos para o fornecimento de energia são capital-intensivos. As análises

mostram que, se o uso mundial de energia continuar a crescer na ordem de 2% ao

ano, investimentos em fornecimento de energia da ordem de US$11-13 trilhões

serão necessários, no período 2000-2020, e US$26-35 trilhões adicionados serão

necessários, no período 2020-2050(em valores de 1998). Esse nível de

investimento de US$500 bilhões a US$1 trilhão por ano - é de duas a quatro

vezes o nível mundial de investimento em produção e conversão de energia na

década de 1990. O aumento de investimentos em fornecimento e conversão em

energia é viável em alguns países, mas serão bastante complicados em muitos

outros.

Com certeza será extremamente problemático levantar grandes somas de

capital para aumentar o fornecimento de energia em países em desenvolvimento e

de economias de transição. Os escassos fundos públicos desses países são

necessários para um amplo leque de prioridades que incluem educação,

saneamento, saúde, e desenvolvimento rural. Muitos países em desenvolvimento

e em transição estão imobilizados por pesadas dívidas e tem dificuldades em

atrair investimentos do setor privado. Esses fatores limitam o investimento em

fornecimento de energia na África e na Ásia, por exemplo, o que, por sua vez inibe

o desenvolvimento social e econômico destas regiões.

Os custos de energia também são sentidos em nível individual, nos países

em desenvolvimento e em transição. As residências, em países em

desenvolvimento, freqüentemente gastam uma fatia considerável de sua renda

com energia, incluindo querosene, bateria e outros combustíveis; freqüentemente

essas fontes de energia são usadas com muita ineficiência. Nos países que

16pertenciam ao bloco comunista, os imóveis residenciais enfrentam contas de

energia muito altas, considerando-se sua baixa renda, por causa de ineficiência e

desperdício, fatos somados a gradual eliminação de subsídios. Na Ucrânia, por

exemplo, os custos de energia respondem por até 40% dos gastos de uma família.

Da mesma forma, gastos com energia podem reduzir uma considerável

fração de renda das famílias mais pobres em países industrializados, porque

grande parte das famílias mais pobres habita casas ineficientes. Nos estados

Unidos, por exemplo, os gastos com energia vão de 12 a 26% da renda das

famílias mais pobres, comparados a apenas uns poucos por cento da renda de

famílias de classes média ou um pouco mais alta. Uma fração significativa da

população mundial ainda continuará a desperdiçar energia e a enfrentar altos

custos num futuro energético atual.

1.3 - Poluição local e regional do ar

A queima de combustíveis fósseis causa a poluição do ar e isto está

prejudicando a saúde pública e desequilibrando os ecossistemas. As atividades

energéticas respondem por 85% das emissões de dióxido de enxofre, 45% da

emissão de particulados, 41% de emissões de chumbo, 40% das emissões de

hidrocarboneto e 20% das emissões de óxido de nitroso na atmosfera. Esses

poluentes do ar, por sua vez, resultam em chuva ácida, neblina com fumaça nas

cidades, além de fuligem. A queima de combustível fóssil é também a maior fonte

de geração de produtos químicos tóxicos como causador de câncer.

Existe a estimativa de que 1,4 bilhão de pessoas estejam expostas a níveis

perigosos de poluição externa. A poluição externa do ar é especialmente alta em

áreas urbanas, causando aproximadamente 500mil mortes no mundo e até 5%

das mortes em áreas urbanas em alguns países em desenvolvimento. Devido à

baixa eficiência da combustão e a falta de controles de poluição, os níveis de

material particulado são de duas a cinco vezes mais altos do que os limites

propostos pala Organização Mundial de Saúde(OMS), em cidades do sudoeste

17asiático, e ainda mais altos em algumas cidades da China e da Índia. Mais de 80%

das maiores cidades da china excedem os limites da OMS para dióxido de

enxofre, algumas chegando ao fator três. Níveis de chumbo, monóxido de

carbono, óxidos de nitrogênio e compostos orgânicos voláteis também

freqüentemente excedem os níveis de segurança.

Os impactos dessa poluição do ar são extremamente graves. Estima-se

que a poluição do ar urbano cause de 170 mil a 290 mil mortes prematuras

anualmente, na China, e de 90 mil a 200 mil, na Índia. Os efeitos da poluição do ar

sobre a saúde humana nas cidades chinesas, quando traduzidas em termos

econômicos, excedem 20% da renda média dos trabalhadores chineses e estão

chegando à casa dos US$50 bilhões (7% do PIB) para a nação como um todo.

A poluição do ar causada pela queima de combustíveis fósseis não é um

problema apenas de países em desenvolvimento. Estima-se que as emissões das

usinas de energia tenham causado cerca de US$70 bilhões em danos à saúde

humana, às instalações físicas e às plantações, na União Européia. Isto equivale a

4,5 centavos de dólar por KWH, aproximadamente metade do preço médio de

eletricidade no varejo. Também é equivalente a cerca de 1% do PIB da União

Européia. A maioria desses custos é causada pelos impactos nocivos à saúde

pública. Um estudo estima que a poluição do ar ocasiona cerca de 800 mil

ocorrências de asma e bronquite e 40 mil mortes anualmente na Áustria, França e

Suíça.

As emissões da maioria dos poluentes do ar decresceram nos Estados

Unidos, nos últimos 20 anos. Mas a poluição do ar especialmente os níveis

elevados de ozônio e particulados, ainda é um problema em muitas áreas

metropolitanas. Aproximadamente 125 milhões de americanos (46% da população

total dos Estados Unidos) viviam em regiões que não estavam de acordo com os

padrões de qualidade do ar por causa de pelo menos um poluente, em 1999. Uma

grande parcela de cidadãos americanos sofrem de ataques de asma e outros

problemas respiratórios por causa da emissão de particulados leves de usinas de

energia e de outras fontes. A longa e intensa exposição a essas minúsculas

18partículas resulta em crescente risco de câncer de pulmão e de doenças

cardíacas, além de abreviar a vida de mais de 30 mil pessoas nos Estados Unidos

a cada ano. A contaminação do meio ambiente pode ser especialmente nociva em

regiões com grande produção de energia. O Cazaquistão, por exemplo, é um

grande produtor de petróleo, gás natural, carvão e urânio. Mas também apresenta

grave poluição do ar, contaminação do solo e poluição tanto da água da superfície

quanto da subterrânea. A poluição vem afetando severamente o mar Cáspio e

seus ecossistemas. Além disso, as indústrias de urânio e combustíveis fósseis têm

contribuído para a contaminação radioativa em larga escala. Em resumo, o

Cazaquistão enfrenta uma crise ecológica e de saúde pública decorrente da

poluição relacionada à energia.

A poluição externa do ar em muitos países em desenvolvimento e tão grave

quanto, a poluição interna do ar, causada pela queima de lenha e resíduos

agrícolas para cozinhar e aquecer, são um perigo ainda maior para a saúde. Na

África do Sul, por exemplo, residências rurais que queimam lenha para cozinhar e

aquecer o ambiente apresentam níveis de particulados internos 13 vezes maiores

que o nível máximo recomendado pela OMS. A pesquisa epidemiológica mostra

que indivíduos expostos a tal nível de material particulado têm cinco vezes mais

riscos de contrair doenças respiratórias se comparados àqueles que vivem sob

condições normais. As residências na África do Sul, que utilizam carvão para

aquecimento e cozinha também estão expostas a níveis perigosos de material

particulado.

De acordo com a OMS e outros especialistas, a poluição do ar vem

causando cerca de 1,8 milhões de mortes prematuras anualmente, principalmente

em mulheres e crianças (OMS,1997).

Isto é três a quatro vezes maiores que o número de mortes causadas pela

poluição do ar ambiente no mundo. Só na Índia, por exemplo, a poluição interna

do ar causada pela queima de combustíveis sólidos causa cerca de 500 mil

mortes prematuras por ano em mulheres e crianças. Esta taxa é maior que a

19mortalidade causada por outros grandes problemas de saúde na Índia, como a

malária, AIDS, doenças cardíacas e câncer.

A expansão do uso extensivo de energia provinda de combustíveis fósseis

durante o próximo século poderia exacerbar esses problemas da qualidade do ar,

adversamente não só afetando a produção econômica, como também a saúde

pública. Com o crescente uso de combustíveis fósseis e o limitado decréscimo da

poluição, a qualidade ambiental do ar poderia se deteriorar ainda mais e

severamente afetar a saúde pública, a produção de alimentos e os ecossistemas

na Ásia dentro de 20 anos. Também o desenvolvimento energético business-as-

usual prevê que bilhões de pessoas continuarão a queimar lenha e outros

combustíveis tradicionais para cozinhar e aquecer, mantendo as altas incidências

de doenças respiratórias e mortes prematuras como resultado.

1.4 - Aquecimento global

O índice de dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa estão

crescendo rapidamente na atmosfera a causando o aquecimento global. Houve

um aumento de 31% nos níveis de dióxido de carbono na atmosfera e um

aumento de 151% dos níveis de metano, desde a era pré-industrial. A

concentração de dióxido de carbono está mais alta hoje do que em todos os

últimos 420 mil anos, e o índice de aumento não tiveram precedentes nos últimos

20 mil anos pelo menos.

Com esse aumento nos níveis de dióxido de carbono e de outros gases de

efeito estufa, a temperatura média da superfície terrestre aumentou cerca de 0,6

ºc (1,1º F) durante o último século (ver figura I-3). Além disso, a década de 1990

foi a mais quente já registrada, 1998 foi o ano mais quente dos últimos mil anos, e

2001 foi o segundo ano mais quente.

As atividades relacionadas à energia, principalmente a queima de

combustíveis fósseis, produzem cerca de 78% de emissões de dióxido de carbono

e 23% de emissões de metano provocadas pelo homem.

20O dióxido de carbono e o metano são responsáveis por cerca de 80% do

aquecimento ocorrido desde a era pré-industrial devido às emissões de gases de

longa residência atmosférica. As atividades relacionadas à energia também

resultam em emissões de sulfatos, particulados e na formação de ozônio na

troposfera, o que também vem a contribuir para o aquecimento global. Dado o

aumento da temperatura no último século e na última década em particular, os

cientistas agora concluem que as atividades humanas vêm causando a maior

parte desse aquecimento. O aquecimento global começa a apresentar uma série

de impactos adversos.

Entre eles, uma ocorrência mais freqüente e extrema de problemas climáticos,

com secas, enchentes, e ondas de calor, que, por sua vez, causam danos, mortes

e perdas agrícolas. No mundo inteiro, as perdas econômicas decorrentes de

problemas climáticos extremos aumentaram dez vezes: de cerca de US$ 4 bilhões

por ano na década de 1950 para cerca de US$ 40 bilhões por ano durante a

década de 1990. O nível médio global do mar elevou-se de 10 para 20 centímetros

durante o século XX; as geleiras estão diminuindo e a precipitação pluviométrica

vem aumentando em várias regiões. Ao mesmo tempo, a freqüência e a

intensidade das secas vêm aumentando em partes da Ásia e da África.

A continuarem as atuais tendências de fornecimento e de demanda de

energia, sofreremos um aquecimento global dramático durante o século XXI. As

emissões mundiais de dióxido de carbono aumentariam num fator de 2 à 2,5 até

2050 e de 2,5 à 3,5 até 2100, se houver um grande aumento do uso de

combustíveis fósseis no futuro. À medida que crescem as emissões de dióxido de

carbono, os oceanos e a terra absorverão uma fração menor de emissões. Assim,

o aumento de emissões de dióxido de carbono na atmosfera irá se acelerar,

atingindo concentrações de 700 a 970 partes por milhão por volume (ppmv) até

2010. Essa concentração de dióxido de carbono é de 2,5 a 3,5 vezes o nível pré-

industrial. Juntamente com o aumento de outros gases de efeito estufa, haveria

um aumento de 1,4 a 5,8º C na temperatura média da superfície terrestre até

2100, de acordo com as últimas estimativas.

21 A elevação da temperatura, mesmo nos níveis mais baixos dessa cadeia,

pode ter efeitos devastadores. Aumentariam a freqüência e a magnitude dos

graves problemas climáticos, alastrando doenças infecciosas, como a malária e a

dengue, aumentaria a mortalidade decorrente das ondas de calor, reduziria a

produção agrícola na maioria das regiões habitadas, além de prejudicar os

ecossistemas em todo o mundo. Poderia causar um aumento do nível do mar de

até 90 centímetros, aumentando enormemente as enchentes nas áreas mais

baixas e inundando países insulares. Isto, por sua vez, causaria o deslocamento

de dezenas de milhões de pessoas. O custo econômico desses vários impactos

adversos poderia alcançar US$300 bilhões anuais até 2050, equivalente a 1,5%

do PIB global, de acordo com uma importante companhia seguradora. Além

disso, os países mais pobres seriam os mais severamente afetados, uma vez que

são altamente vulneráveis a esses impactos e carecem de recursos para se

adaptarem às mudanças.

O aquecimento global projetado para o decorrer do século XXI, baseado

nas tendências business-as-usual de energia também poderia causar alterações

ecológicas catastróficas e irreversíveis. Essas alterações incluem uma

considerável redução ou até uma interrupção da corrente marinha que leva água

quente para o Atlântico Norte, o deslocamento da camada de gelo da Antártida

Ocidental e possível “aquecimento global de fuga” devido a realimentações do

ciclo de carbono, liberação de carbono de regiões de subsolo permanentemente

congelado, e/ou liberação de metano em sedimentos costeiros. A probabilidade

dessas alterações ainda não é bem conhecida e talvez seja muito baixa, mas

espera-se que a probabilidade aumente à medida que continue o aquecimento

global.

Mesmo que eventos catastróficos não ocorram, o aumento das emissões de

dióxido de carbono e o aquecimento global continuado inevitavelmente resultarão

no descongelamento das camadas de gelo do pólo e a expansão térmica do

oceano ao longo de muitos séculos. Isto, por sua vez, resultará no aumento do

nível do mar de pelo menos alguns metros durante os próximos anos. O impacto é

22demorado por causa do intervalo de tempo entre o aquecimento da atmosfera e o

aumento do nível do mar, mas é previsto pelos níveis elevados de temperatura no

curto prazo. Uma elevação do nível do mar desta magnitude inundaria várias

áreas de terra, seria um enorme desafio à humanidade.

1.5 - Impactos de segurança

Os Estados Unidos e outros países industrializados são altamente

dependentes das importações de petróleo, e essa dependência vem aumentando.

Isto deixa as economias ocidentais vulneráveis aos preços fixados pelo cartel da

Opep e a potenciais choques no preço do petróleo. Isto também representa riscos

à segurança nacional devido a potenciais interrupções no fornecimento do

petróleo, com possível intervenção militar para manter suprimentos vitais de

petróleo, além dos efeitos colaterais de uma forte presença militar na região do

Golfo Pérsico. De fato, ocorreram 14 interrupções significativas no fornecimento

de óleo durante os últimos 50 anos, principalmente relacionados com a política ou

conflitos militares no Oriente Médio.

“... Choques anteriores no preço do petróleo custaram aos

Estados Unidos trilhões de dólares por causa da subseqüente

inflação, recessão e transferência de riqueza para países que

mantinham o controle oligopólico sobre os preços de energia. As

nações ocidentais gastam dezenas de bilhões de dólares a cada

ano protegendo suprimentos de petróleo no Oriente Médio (UCS,

2002). Várias centenas de bilhões de dólares foram despendidas

na guerra no Iraque, em 1990-91 uma guerra travada em grande

parte para proteger os suprimentos de petróleo da região do

Golfo.” (HOWARD STEVEN, 2003).

23De forma resumida um futuro com intenso uso de combustíveis fósseis, não

é nada desejável, tende a piorar a poluição do meio ambiente, causando

perigosas mudanças climáticas, sem contar o esgotamento das reservas de

petróleo, então a direção a ser tomada é a utilização de energia de fontes

renováveis chamadas energia limpa.

É esperado que o mundo mude essa consciência o mais rápido possível, e

assim poderemos salvar o nosso planeta, com desenvolvimento e sustentabilidade

caminhando lado a lado, deixando para trás esse passado trágico e apostando em

um futuro bem melhor para a humanidade e para o desenvolvimento sem

destruição.

24

CAPÍTULO II

ENERGIA EÓLICA

O que podemos notar é que a humanidade, mais precisamente a sociedade

mundial, tem demorado demasiadamente em perceber que existe uma solução

acessível e proveniente de um bem natural para os problemas com captação de

energia elétrica. Estamos nos referindo á Energia Eólica resultante do vento que

dispomos sem custo algum, de reservas intermináveis e que durante toda a nossa

existência esteve bem próxima de nós, mas o mais curioso é que ainda é um

método de captação de energia que está aquém do potencial que nos

proporciona. Existe a expectativa de que o mundo desperte para essa realidade

antes que seja tarde demais.

O que ainda cria barreiras para a implantação desse método eficiente e

limpo de captação de energia elétrica e aumente a quantidade de centrais eólicas

em todo o mundo é o alto custo com seus equipamentos e o pagamento de mão

de obra especializada. A energia eólica se torna aproximadamente 70% mais cara

que as tradicionais usinas hidroelétricas, o que inviabiliza o crescimento e adesão

desse método de captação de energia elétrica pelos países do mundo inteiro.

2.1 - Funcionamento da Energia Eólica

O vento gira uma hélice gigante conectada a um gerador que produz

eletricidade. Quando vários mecanismos como esse conhecido como turbina de

vento são ligados a uma central de transmissão de energia, temos uma central

eólica. A quantidade de energia produzida por uma turbina varia de acordo com o

tamanho das suas hélices e, é claro, do regime de ventos na região em que está

instalada. E não pense que o ideal é contar simplesmente com ventos fortes.

25"Além da velocidade dos ventos, é importante que eles sejam regulares, não

sofram turbulências e nem estejam sujeitos a fenômenos climáticos como tufões",

diz o engenheiro mecânico Everaldo Feitosa, vice-presidente da Associação

Mundial de Energia Eólica.

A intensa busca por fontes alternativas de energia tem levado vários países

a investirem na transformação e ampliação de seus parques energéticos. As

questões ambientais, principalmente no que se refere aos impactos causados

pelas formas tradicionais de geração, têm levado, também, a uma procura por

diferentes fontes renováveis de energia.

Nos últimos anos o consumo de energia eólica tem crescido nas áreas

industriais, comerciais e residenciais. Esse crescimento tem levado os governos

de todo o mundo a adotarem uma estratégia de fornecimento de energia a curtos

e longos prazos. A preocupação com o aumento do consumo e as questões

ambientais tem justificado um planejamento mais rigoroso quanto às novas formas

de energia. É nesse contexto que a importância das fontes renováveis de energia

tem crescido de modo global. O uso de fontes alternativas não se limita mais a

comunidades isoladas (até então um importante local de aplicação). Aplicações

efetivas de fontes alternativas de energia, como a energia eólica entre outras, têm

sido dirigidas para as comunidades isoladas, principalmente para aquelas que se

encontram afastadas da rede convencional de energia elétrica.

Certamente uma outra nova abordagem para as fontes alternativas são os

projetos que visam a complementação energética da rede convencional. Nesse

caso, a energia eólica se mostra uma excelente opção. Vários países da Europa e

Estados Unidos têm investido amplamente na instalação de um número cada vez

maior de parques eólicos para o fornecimento de energia elétrica. Com potenciais

cada vez maiores e novas tecnologias aplicadas no desempenho e na

confiabilidade do sistema, as turbinas eólicas têm conquistado importantes

espaços na matriz energética mundial.

Atualmente podemos ver que a energia eólica vive um crescimento de

mercado onde se nota queda nos preços dos aerogeradores ao longo das últimas

26décadas. Não se trata apenas de questões de custo. Nesse mesmo período de

queda de preços, a tecnologia aplicada à energia eólica melhorou muito suas

características operacionais tornando-a ainda mais competitiva com outras fontes

de geração de energia. O curto espaço de tempo necessário para sua instalação e

operação imediata, o custo “zero” de seu combustível, o baixo custo de

manutenção, entre outros motivos, são fatores pelos quais a energia eólica tem

consolidado seu espaço entre as demais fontes de energia.

Aqui no Brasil possuímos uma geografia muito favorável e o país apresenta

características privilegiadas para o uso de fontes renováveis de energia, em

especial para a energia eólica. O Atlas do Potencial Eólico Brasileiro mostra

ventos com velocidades médias anuais superiores a 6m/s (medida feita a 50 m de

altura), principalmente ao longo do litoral nordestino. A questão do uso da energia

eólica no Brasil ganhou um rumo novo a partir da reforma do setor elétrico. Essa

reforma, ao introduzir novos elementos, como a racionalidade privada e a ”livre

concorrência” criou um novo cenário que pode favorecer novos investimentos em

fontes alternativas, principalmente na figura do produtor independente e do auto

produtor de energia. Dentro deste novo cenário do setor elétrico do Brasil, a

Agencia nacional de Energia Elétrica (ANEEL) tem desenvolvido um importante

papel na utilização nas fontes alternativas de energia. Entre as resoluções

publicadas pela ANEEL, podemos citar a que trata do valor “normativo”, que limita

o rapasse para as tarifas de fornecimento dos preços livremente negociados na

aquisição de energia elétrica, por parte dos concessionários e permissionários.

A questão que requer maior atenção no que diz respeito à implantação é a

adequação a captação de energia renovável e o mais recente cenário do setor

elétrico apresenta desafios no que se refere à aplicação efetiva das fontes

alternativas de energia em seu parque gerador. Com algumas leis e resoluções já

em vigor, o desenvolvimento das fontes alternativas encontra um aporte legislativo

para a sustentabilidade de novos projetos.

27“... A Lei nº. 10.438, de 16 de abril de 2002, ao apresentar o

Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica

(PROINFA) e a Conta de Desenvolvimento Energético (CDE),

mostra-se como um dos mais importantes avanços em

programas governamentais para o incentivo de fontes alternativas

de energia em especial a energia eólica, energia de biomassa e

pequenas centrais hidrelétricas. Estipulando uma meta de

implantação de 3.300 MW entre as três fontes já na primeira fase

do PROINFA, a Lei nº. 10.438 mostra o interesse claro no

desenvolvimento do uso destas fontes na matriz energética

nacional. Mesmo ainda incipiente no Brasil, a energia eólica é

uma fonte que deve ser explorada e largamente utilizada

principalmente nas regiões onde as características do vento a

tornam técnica e economicamente viável.“ (Maurício Tolmasquim,

2004, p.180).

2.2 - DEFINIÇÃO

Energia eólica é aquela gerada pelo vento. Desde a antiguidade este tipo

de energia é utilizado pelo homem, principalmente nas embarcações e moinhos.

Atualmente, a energia eólica, embora pouco utilizada, é considerada uma

importante fonte de energia por se tratar de uma fonte limpa (não gera poluição e

não agride o meio ambiente).

Grandes turbinas (aerogeradores), em formato de cata-vento, são colocadas em

locais abertos e com boa quantidade de vento. Através de um gerador, o

movimento destas turbinas gera energia elétrica.

28Atualmente, apenas 1% da energia gerada no mundo provém deste tipo de fonte.

Porém, o potencial para exploração é grande. (Sua pesquisa.com, 23/01/11)

2.3 - Evolução Histórica e o Meio Ambiente

Dentre as energias alternativas, a energia eólica vem conquistando seu

espaço como fonte alternativa de energia e tem mostrado, ao longo do século XX,

a sua importância no mercado energético mundial. Historicamente, a energia

eólica tem ajudado o homem em diversas atividades, já desde épocas remotas,

com a utilização de máquinas simples e rústicas para o bombeamento de água e

moagem de grãos. No final do século XIX e todo o século XX, a utilização dos

ventos para a geração de energia elétrica foi marcada por grandes desafios em

pesquisa e desenvolvimento. Vários países investiram em diversos protótipos de

turbinas eólicas para serem conectadas à rede para o fornecimento de energia

elétrica.

“... O mercado eólico mundial experimentou transformações

principalmente após os choques do petróleo da década de 70.

Esse mercado, até então obsoleto e principalmente voltado para

a pesquisa e desenvolvimento de novos conceitos e modelos,

passou a enxergar um mercado de desenvolvimento industrial. A

29partir de então, novos estudos e projetos foram desenvolvidos no

sentido de ampliar o mercado para o fortalecimento do setor

eólico industrial. Durante as décadas de 80 e 90, a indústria

eólica mundial cresceu significativamente no amadurecimento de

suas tecnologias e também na procura de novos mercados.”

(Maurício Tolmasquim, 2004, p.181).

Algumas iniciativas políticas importantes possibilitaram que países como a

Alemanha, Estados Unidos e Dinamarca alcançassem uma importância

considerável e destaque na energia eólica mundial. Subsídios e leis federais, que

garantiam a compra da energia elétrica proveniente de fontes renováveis,

ampliaram o uso da energia eólica no mercado da geração de energia elétrica em

diversos países em todo o mundo.

2.4 - Fatores históricos do uso da Energia Eólica

Com o avanço da agricultura, o homem necessita cada vez mais de

ferramentas que o auxiliassem nas diversas etapas do trabalho. Tarefas como a

moagem dos grãos e o bombeamento de água exigiam cada vez mais esforço

braçal e animal. Isso levou ao desenvolvimento de uma forma primitiva de moinho

de vento, utilizada no beneficiamento dos produtos agrícolas, que constava de um

eixo vertical acionado por uma longa haste presa a ele, movida por homens ou

animais caminhando numa gaiola circular. Existia também outra tecnologia

utilizada para o beneficiamento da agricultura onde uma gaiola cilíndrica era

30conectada a um eixo horizontal e a força motriz (homens ou animais) caminhava

no seu interior.

Com o decorrer dos anos esses métodos antes utilizados foram atualizados

com a utilização de cursos d’água como força motriz surgindo, assim, as rodas

d’água. Historicamente, o uso das rodas d’água precede a utilização dos moinhos

de vento devido à sua concepção mais comum de utilização de cursos naturais de

rios como força motriz. Como não se dispunha de rios em todos os lugares para o

aproveitamento em rodas d’água, o aparecimento do vento como fonte natural

de energia possibilitou o surgimento de moinhos de vento substituindo a força

motriz humana ou animal nas atividades agrícolas.

Foi na pérsia que ocorreu o primeiro registro histórico de utilização da

energia eólica para bombeamento de água e moagem de grãos através de cata-

ventos, por volta de 200 a.C. Esse tipo de moinho de eixo vertical veio a se

espalhar pelo mundo islâmico sendo utilizado por vários séculos. Acredita-se que

antes da invenção dos cata-ventos na Pérsia, a China (por volta de 2000 a.C.) e o

Império Babilônico (por volta 1700 a.C.) também utilizavam cata-ventos rústicos

para irrigação.

Apesar da sua baixa eficiência devido a suas características, os cata-ventos

primitivos apresentavam vantagens básicas de bombeamento d’água ou moagem

de grãos, substituindo a força motriz humana ou animal. Pouco se sabe sobre o

desenvolvimento e uso dos cata-ventos primitivos da China e Oriente Médio como

também dos cata-ventos surgidos no Mediterrâneo. Os importantes

desenvolvimentos da tecnologia primitiva foram os primeiros modelos a utilizarem

velas de sustentação em eixo horizontal encontrado nas lhas gregas do

Mediterrâneo.

O aparecimento dos cata-ventos na Europa aconteceu, principalmente, no

retorno das Cruzadas há 900 anos. Os cata-ventos foram largamente utilizados e

seu desenvolvimento bem documentado. As máquinas primitivas persistiram até o

século XII quando começaram a ser utilizados moinhos de eixo horizontal na

Inglaterra, França e Holanda, entre outros países. Os moinhos de vento de eixo

31horizontal do tipo “holandês” foram rapidamente disseminados em vários da

Europa. Durante a Idade Média, na Europa, a maioria das leis feudais incluía o

direito de recusar a permissão à construção de moinhos de vento pelos

camponeses, o que os obrigava a usar os moinhos dos senhores feudais para a

moagem de seus grãos. Dentro das leis de concessão de moinhos também se

estabeleceram leis que proibiam a plantação de árvores próximas ao moinho

assegurando, assim, o “direito ao vento”. Os moinhos de vento na Europa tiveram,

sem dúvida, uma forte e decisiva influência na economia agrícola por vários

séculos. Com o desenvolvimento tecnológico das pás, sistema de controle, eixos

etc., o uso dos moinhos de vento propiciou a otimização de várias atividades

utilizando-se a força motriz do vento.

Na Holanda, durante os séculos XVII a XIX, o uso de moinhos de vento em

grande escala esteve relacionado amplamente com a drenagem de terras

cobertas pelas águas. A área de Beemster Polder, que ficava três metros abaixo

do nível do mar, foi drenada por 26 moinhos de vento de até 50HP cada, entre os

anos de 1608 e 1612. Mais tarde, a região de Schermer Polder também foi

drenada por 36 moinhos de vento durante quatro anos, a uma vazão total de 1000

m³/min. Os moinhos de vento na Holanda tiveram uma grande variedade de

aplicações.

2.5 - Empecilhos para instalação.

• Ausência de uma política de incentivo ao desenvolvimento da indústria nacional

de equipamentos.

• Apenas três empresas brasileiras produzem equipamentos para a geração de

energia eólica:

– Wobben Wind Power (subsidiária brasileira do grupo alemão Enercon).

– Tecsis, tecnologia 100% nacional.

– Sawe (South America Wind Energy)

32• Condições de financiamento.

• Licenciamento ambiental.

• Conexão à rede (regulamentação, custo e estrutura física).

• Ambiente político-regulatório incerto (aumento dos custos).

2.6 - Energia Eólica no Brasil: perspectivas

• O Brasil pode se tornar um grande produtor.

• Vantagens competitivas brasileiras:

– 70% da população está concentrada na faixa litorânea, onde está localizada a

maior parte do potencial eólico.

– Nossos ventos, em média, têm velocidades altas e, em geral, são estáveis e

bem comportados.

– Complementaridade energética decorrente da sazonalidade dos ventos e da

hidraulicidade.

• Para tanto, é necessária uma política de desenvolvimento da indústria nacional

de equipamentos eólicos e incentivos à pesquisa tecnológica.

• Precisa-se criar uma base industrial sólida para sustentar o mercado, uma cadeia

produtiva nacional consolidada.

Conclusões

• Temos condições de instalar e ampliar plantas industriais para atender o

mercado interno e nos tornar uma plataforma de exportação de equipamentos

para produção de energia de fontes alternativas.

• Há demanda mundial por equipamentos e uma cadeia produtiva a ser

alavancada, com perspectivas de geração de emprego em larga escala

33• A energia de fontes alternativas é viável: temos tecnologia, perspectiva de escala

e preço.

• Falta um projeto ousado, de longo prazo, com apoio de recursos públicos para

desenvolver a indústria eólica no país e, conseqüentemente, ampliar o parque

eólico nacional.

2.7 - Energia Eólica no Mundo

Século XXI: o mundo desperta para a geração eólica

Maiores taxas de crescimento do setor elétrico

• Em 2010 espera-se que a capacidade instalada no mundo alcance 132 mil MW

(hoje são 78,7 mil MW instalados):

– A Europa deve perder sua posição de liderança

– As previsões indicam que 41% da capacidade estará fora da Europa

• A meta dos chineses é alcançar 5 mil MW até 2010:

34– A China, hoje com 2,4 mil MW, tem 20 fabricantes de turbinas que empregam

em torno de 25 mil pessoas.

• Em 2014, espera-se 210 mil MW instalados no mundo.

• A meta da Alemanha é atender 30% da demanda de eletricidade com energia

eólica até 2030:

– Hoje, na Alemanha, a indústria eólica já consome mais aço e emprega mais pessoas que a

indústria automobilística. (www.senado.com.br,21/01/2011).

35

36

CAPÍTULO III

ENERGIA SOLAR

A energia gerada pelo Sol é hoje sem dúvidas uma das fontes de captação

de energia elétrica mais promissoras, e de fontes inesgotáveis, pois não precisa o

sol estar forte para podermos obter a energia gerada por ele e sim apenas da

luminosidade do dia, e só teríamos uma perda dessa captação no período

noturno.

O Sol é o responsável por toda forma de vida do nosso planeta, sem ele

não existiríamos, e também é através dele que obtemos todas as outras formas de

energia. Então podemos concluir que o Sol é uma fonte de energia favorável a

preservação do meio ambiente e em relações aos métodos tradicionais de

obtenção de energia elétrica, energia de fonte inesgotável.

3.1 - Definição

Energia solar é aquela proveniente do Sol (energia térmica e luminosa).

Esta energia é captada por painéis solares, formados por células fotovoltáicas, e

transformada em energia elétrica ou mecânica. A energia solar também é

utilizada, na sua maior parte em residências, para o aquecimento da água.

A energia solar é considerada uma fonte de energia limpa e renovável, pois

não polui o meio ambiente e não acaba.

A energia solar ainda é pouco utilizada no mundo, pois o custo de

fabricação e instalação dos painéis solares ainda é muito elevado. Outro problema

é a dificuldade de armazenamento da energia solar.

37Os países que mais produzem energia solar são: Japão, Estados Unidos e

Alemanha.

Sem nos determos a expor as teorias mais ou menos convincentes e

demonstradas acerca da origem da energia solar, limitar-nos a informar alguns

valores relativos a elas.

No espaço interestelar, longe da Terra (a uma distância fixada em

149,67.109 m) , a radiação solar é definida pela chamada constante solar, e tem o

valor de 1400W/m²; a potência que atinge o solo é naturalmente menor, por causa

da absorção operada pela atmosfera, que varia com a altura do Sol sobre o

horizonte, e com as condições atmosféricas, bem como a latitude sobre o nível do

mar do local da medida.

A propósito da latitude, pode-se dizer que tanto mais ela cresce, tanto mais

o Sol permanece distante do zênite, ou seja, da vertical do local de observação, e

tanto maior é a espessura mínima da atmosfera que os raios deverão atravessar,

e maior a absorção atmosférica.

Quanto à altura acima do nível do mar, é um fato de todos conhecido que o

Sol no alto das montanhas é bem mais eficaz que o Sol da planície, porque os

raios não devem atravessar as camadas mais baixas da atmosfera, que são as

mais densas. O ideal seria recolher a radiação solar fora da atmosfera, por

exemplo, mediante satélites artificiais.(Cometta 1978,p.27)

3.2 - Características da energia solar.

À luz do que se disse, e considerando que a energia solar está disponível

de forma absolutamente gratuita, surge espontaneamente a pergunta: como o

aproveitamento da energia solar, para fins técnicos, é praticamente inexistente?

A resposta é simples e esclarecedora: a energia solar se apresenta sob

forma disseminada, e não concentrada, e sua captação e aproveitamento, ao

menos para potências elevadas, requerem instalações complexas e custosas. A

energia, também, no local da instalação, é disponível de forma descontínua,

38sujeita a alternâncias periódicas (dia-noite; verão-inverno e casuais (céu claro-

nebuloso), pelo que é indispensável prover dispositivos de acumulação, com

ulteriores complicações e elevação dos custos da instalação. As considerações

econômicas não são atualmente favoráveis a um rápido desenvolvimento do uso

da energia solar; os elevados custos iniciais de instalação e as dificuldades

associadas com a disponibilidade descontínua continuariam a obstacular sua

utilização; a menos de um ulterior dramático aumento dos custos dos

combustíveis tradicionais e nucleares.

Por outro lado, a energia solar é uma forma de energia absolutamente pura;

não dá origem a fumaça, nem escórias de nenhuma espécie (e muito menos, a

escórias radioativas, que representam a incógnita mais grave que obstacula a

difusão das centrais nucleares) e tampouco a descargas de gênero algum. Destes

pontos de vista, o aproveitamento da energia solar constitui a solução ideal para a

proteção do meio ambiente. (Cometta 1978, p.29;30)

3.3 - Conhecendo o Sol

O Sol já foi considerado um deus na religião de muitos povos da

antiguidade, tamanha sua importante para o desenvolvimento da vida na Terra.

Sem esta estrela não seria possível a sobrevivência de grande parte das espécies

que hoje habitam nosso planeta. Ele é responsável pela temperatura, pela

39evaporação, pelo aquecimento e por muitos processos biológicos que ocorrem em

plantas e animais. Por outro lado, o excesso de sol pode causar danos aos seres

humanos. A exposição excessiva aos raios ultra-violetas emitidos pelo sol, sem o

uso de protetor ou bloqueador solar, pode causar câncer de pele.

Ao redor do Sol giram nove planetas, compondo o sistema solar. Estudos

científicos mostram que o Sol deve ter se formado há aproximadamente 5 bilhões

de anos. Sua massa é cerca de 300 mil vezes maior à do planeta Terra. O

diâmetro do Sol é de aproximadamente 1.4 milhão de quilômetros. A distância

entre a Terra e o Sol é de aproximadamente 150 milhões de quilômetros. A

temperatura média no núcleo do Sol chega a 15 milhões de graus Celsius. Nesta

parte mais interior da estrela, ocorrem reações químicas como, por exemplo, a

fusão entre átomos de hidrogênio. Na fotosfera, superfície do Sol, originam-se a

luz e o calor. Ainda compõe o Sol uma camada de gases que envolvem a estrela.

A cada ciclo de 11 anos, o Sol passa por período de extrema agitação,

enviando para terra tempestades solares. Carregadas de eletricidade, estas

tempestades acabam influenciando nos sistemas eletrônicos, redes de energia,

computadores, aparelhos eletrônicos, sistemas de comunicação de aviões e

navios e satélites. Estas ondas de energia e eletricidade chegam a criar as

conhecidas aurora boreal e austral. O ar brilha nas regiões próximas aos pólos

magnéticos da Terra, gerando um espetáculo de luzes e cores nos céus.

Do ponto de vista químico, o Sol é formado pelos seguintes elementos:

73% de hidrogênio, 25% de hélio e 2% de outros elementos.

A NASA e a Agência Espacial Européia tem monitorado constantemente as

atividades do Sol. Estes estudos e observações têm por objetivo aprimorar os

conhecimentos sobre esta importante estrela e melhorar a vida em nosso planeta.

(www.suapesquisa.com, 21/01/11)

40Perfil da energia solar: direto da fonte

Todos os dias a Terra recebe mais energia do Sol do que a humanidade usa em

um ano. Ainda assim, a energia solar permanece como uma pequena fração no

mix global de energia. A queda nos preços e uma melhor eficiência poderiam

mudar este quadro, mas será que isso pode acontecer rápido o bastante?

A energia solar é aquela energia obtida pela luz do Sol, pode ser captada

com painéis solares. A cada ano a radiação solar trazida para a terra leva energia

equivalente a vários milhares de vezes a quantidade de energia consumida pela

humanidade.

Através de coletores solares, a energia solar pode ser transformada em

energia térmica, e usando painéis fotovoltaicos a energia luminosa pode ser

convertida em energia elétrica.

Há dois componentes na radiação solar: radiação direta e radiação difusa.

A radiação direta é a que vem diretamente do sol, sem reflexões ou refrações

intermediárias. A radiação difusa é emitida pelo céu durante o dia, graças aos

muitos fenômenos de reflexão e refração da atmosfera solar, nas nuvens, e os

restantes elementos do atmosférico e terrestre. A radiação refletida direta pode ser

concentrada e de utilização, embora não seja possível concentrar dispersa a luz

que vem de todas as direções. No entanto, tanto a radiação direta quanto a

radiação difusa são utilizáveis.

413.4 - Vantagens e desvantagens da energia solar

Segundo (PALZ, 2002): “... A energia solar recebida pela terra

a cada ano é dez vezes superior à contida em toda a reserva de

combustíveis fósseis. Mas, atualmente a maior parte da

energia utilizada pela humanidade provém de combustíveis

fósseis.”

A Energia Solar apresenta inúmeras vantagens, principalmente em países

como o Brasil, onde o Sol é soberano na maioria das regiões o ano todo. Entre os

benefícios podemos citar: é uma energia limpa, não polui, não consome

combustível, a instalação é simples e sua manutenção mínima, a vida útil dos

painéis é comprovadamente de 25 anos, permite a sua auto-suficiência

energética.

A Energia Solar é a solução para levar a eletricidade aos locais aonde a

rede convencional não chegou ou é fornecida de maneira precária. É cada vez

mais utilizada, principalmente no meio rural, para iluminação, TV,

telecomunicações, bombeamento de água e eletrificação em geral.

Este tipo de energia também possui algumas desvantagens, entre elas:

existe variação da energia produzida, de acordo com a situação climática do local

(por exemplo, locais chuvosos), durante a noite não existe produção de energia,

fazendo-se necessários meios de armazenamento, que por vez se tornam caros é

deficientes comparados com os outros meios de produção de energia.

3.5 - Benefícios da energia solar para a humanidade

A vida moderna tem sido movida a custa de recursos esgotáveis que

levaram milhões de anos para se formar. O uso desses combustíveis em larga

escala tem mudado substancialmente a composição da atmosfera e o balanço

térmico do planeta provocando o aquecimento global, de gelo nos pólos, chuvas

42ácidas e envenenamento da atmosfera e todo meio-ambiente. As previsões dos

efeitos decorrentes para um futuro próximo, são catastróficas.

A utilização das energias renováveis principalmente a energia solar em

substituição aos combustíveis fósseis é viável e vantajosa. Além de serem

praticamente inesgotáveis, as energias renováveis podem apresentar impacto

ambiental muito baixo, sem afetar o balanço térmico ou a composição atmosférica

do planeta.

O desenvolvimento das tecnologias para o aproveitamento das fontes

renováveis poderá beneficiar comunidades rurais e regiões afastadas bem como a

produção agrícola através da autonomia energética e conseqüente melhoria global

da qualidade de vida dos habitantes.

3.6 - Energia Solar Fotovoltaica.

A Energia Solar Fotovoltaica é a energia obtida através da conversão direta

da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico). O efeito fotovoltaico, relatado por

Edmond Becquerel, em 1839, é o aparecimento de uma diferença de potencial nos

extremos de uma estrutura de material semicondutor, produzida pela absorção da

luz. A célula fotovoltaica é a unidade fundamental do processo de conversão.

Inicialmente o desenvolvimento da tecnologia apoiou-se na busca, por

empresas do setor de telecomunicações, de fontes de energia para sistemas

instalados em localidades remotas. O segundo agente impulsionador foi a "corrida

espacial". A célula solar era, e continua sendo, o meio mais adequado (menor

custo e peso) para fornecer a quantidade de energia necessária para longos

períodos de permanência no espaço. Outro uso espacial que impulsionou o

desenvolvimento das células solares foi a necessidade de energia para satélites.

A crise energética de 1973 renovou e ampliou o interesse em aplicações

terrestres. Porém, para tornar economicamente viável essa forma de conversão de

energia, seria necessário, naquele momento, reduzir em até 100 vezes o custo de

produção das células solares em relação ao daquelas células usadas em

43explorações espaciais. Modificou-se, também, o perfil das empresas envolvidas no

setor. Nos Estados Unidos, as empresas de petróleo resolveram diversificar seus

investimentos, englobando a produção de energia a partir da radiação solar.

A equipe do Cresesb apresentou no dia 4 de outubro de 2008 o protótipo do

carro solar. Projetado pelo estagiário João Ricardo Ramos (DTE) sob orientação

dos Pesq. Marco Antônio Galdino e Ricardo Marques Dutra (DTE) ele será

utilizado para divulgar aplicações de energia solar fotovoltaica aos visitantes do

Cepel, passando a compor o acervo de equipamentos de demonstração da Casa

Solar.

O projeto mecânico e a construção contaram com a ativa participação da

equipe da oficina mecânica do CEPEL sob coordenação do Eng. Sérgio Caixão e

integrada pelos técnicos Sérgio Izaltino de Souza (DPL), André Oliveira de Abreu

(DPL) e Josias de Oliveira Coelho (DPL).

O veículo tem capacidade de transportar uma pessoa de 70kg e possui uma

autonomia de aproximadamente 4 horas, atingindo uma velocidade de 8 km/h.

O carro solar utiliza um motor elétrico de corrente alternada do tipo gaiola

de esquilo em sua tração, cuja energia é suprida por duas baterias instaladas a

bordo. Essas baterias são recarregadas por um arranjo de módulos fotovoltaicos

44de 256 W, e também podem ser recarregadas pela rede elétrica. As demais

características técnicas do projeto são:

§ Motor: 1 hp/ 220V AC;

§ Geração Fotovoltaica: 4 módulos de silício policristalino (poli-Si) de 64W;

§ Área total de painéis:2,9m2;

§ Baterias: 2 baterias de 12V, 110Ah em série totalizando 24V;

§ Inversor de tensão: potência de 1000W, tensão de entrada 12/24V, tensão

de saída 230V e frequência 60Hz;

§ Inversor de frequência: 1,5KW;

§ Velocidade: 8 Km/h;

§ Autonomia: 4h;

Combinando alta eficiência energética, zero emissões de poluentes e baixos

custos operacionais, o carro solar tem como principal objetivo divulgar o uso da

energia fotovoltaica e despertar nos visitantes da casa solar, que em sua maioria é

formada por estudantes, o interesse em sistemas que utilizem fontes alternativas

de energia.(CRESESB).

A organização da sociedade também evolui e sofre mudanças. Se o

recurso energético dominante está em escassez, os preços aumentam, é provável

que a necessidade leve ao desenvolvimento das energias renováveis,

principalmente as energias solar e eólica, passando a ser dominantes no final do

séc. XXI, ainda que na fase de transição, das fósseis para as renováveis, se

assista a um aumento da exploração do gás natural, com maiores reservas do que

o petróleo e menos poluente do que o carvão.

A incessante emissão de gases poluentes tem provocado, nas últimas

décadas, o fenômeno climático conhecido como efeito estufa. Este tem gerado o

aquecimento global do planeta. Se este aquecimento continuar nas próximas

décadas, poderemos ter mudanças climáticas extremamente prejudiciais para o

meio ambiente e para a vida no planeta Terra.

45Na luta para identificar-se a “fonte energética perfeita”, ou somente

aperfeiçoar as fontes já identificadas, o ser humano vem se demonstrando

bastante criativo e empregando os mais diversos meios. As fontes de energias

renováveis podem ser a solução para o nosso planeta. O que falta é que todos,

desde as grandes indústrias até as mais humildes residências, assumam seu

papel neste processo de “reconstrução” do nosso planeta.

46

CONCLUSÃO

Certamente podemos dizer, com base em todo o material pesquisado no

decorrer desse trabalho de monografia, que a solução para o sistema energético

no país e no mundo é mesmo a energia alternativa, mais precisamente as

energias eólica e solar que nessa pesquisa foram abordadas.

Uma questão relevante que nos confirma o citado acima é a escassez dos

combustíveis fósseis, combustíveis esses que tanto contribuem para as emissões

dos gases de efeito estufa que são lançados na atmosfera ao longo de todos

esses anos.

Temos um grande potencial para a obtenção de energia eólica e solar a

nível nacional, o que proporciona uma ótima captação, diminuição da poluição e

maior lucratividade, levando em conta seu baixo custo.

A energia alternativa, além de reduzir as emissões de gases de efeito

estufa na atmosfera, também oferece uma forma de negócio muito rentável.

As questões ambientais, bem como impactos e danos ao meio ambiente causados

pelas formas tradicionais de obtenção de energia elétrica, tem causado uma

grande procura por fontes de energia renováveis pelo mundo inteiro.

Vários países estão substituindo suas formas tradicionais de obtenção de

energia elétrica por energia de fontes renováveis, devido não somente pela

rigorosidade das leis ambientais que são impostas, mas também pela

possibilidade de lucratividade em sincronismo com a preservação do meio

ambiente.

Assim como todas as fontes tradicionais de obtenção de energia elétrica, as

energias eólica e solar também possuem algumas desvantagens tais como: por

exemplo a energia eólica tem como desvantagem a emissão de ruídos e a

mortandade de pássaros originários das respectivas regiões, já a energia solar

ainda se depara com o alto custo de suas instalações e mão de obra

47especializada, mas mesmo com essas evidências em desvantagens, com certeza

ainda são menos impactantes para o meio ambiente do que as tradicionais.

As pressões ambientais impulsionaram o mundo em busca de soluções

lucrativas e ecologicamente corretas para o suprimento de energia elétrica. O

crescimento da energia alternativa no mundo tem sido uma resposta da sociedade

em prol da qualidade de vida e um basta á destruição e desrespeito ao meio

ambiente.

Percebe-se que ainda existe um entrave, no que diz respeito a essa

transição de métodos de captação de energia, mais precisamente ao processo de

adequação a cada método específico, o que causa um certo desconforto nos que

já estão estabelecidos no mercado de energia elétrica.

Com muita boa vontade política e educação ambiental de base,

conseguiremos dar um grande passo nessa questão tão importante como a

preservação do meio ambiente, que certamente trará vários benefícios a nossa

humanidade e ao nosso planeta.

capítulo VI, artigo 225 da Constituição da República Federativa do Brasil

(CRFB):

“Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado,

bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida,

impondo-se ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-

lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações.” (CRFB,

1989).

48

BIBLIOGRAFIA TOLMASQUIM, Alternativas Energéticas Sustentáveis no Brasil p.179. Editora Relume Dumará 2004. Maurício Tiomno Tolmasquim. GELLER, Revolução Energética, Políticas para um futuro sustentável.p.15-31 Editora Relume Dumará 2003 Howard Steven Geller, Maria Vidal Barbosa, Marcio Edgar Schuler. COMETA, Energia Solar, utilização e empregos práticos. Editora Hemus. Emílio Cometa. GLOBAL ENERGY PERSPECTIVES NEBOJSA NAKICENOVIC, ARNULF GRUBLER E ALAN MC DONALD,1998 Editora Cambridge Área MEIO AMBIENTE Idioma INGLÊS Número de páginas 300 Edição 1998 ISBN 0521645697 EAN 9780521645690 GELLER, H. S. Revolução energética: políticas para um futuro sustentável. Rio de Janeiro: Relume Dumará, 2003. p.299 Capítulo VI, artigo 225 da Constituição da República Federativa do Brasil (CRFB):

49

WEBGRAFIA

SILVA, Fabiano Ionta Andrade Análise da evolução dos indicadores de intensidade energética do gênero química do Brasil – 1996 a 2005. / Fabiano Ionta Andrade Silva. — Santo André: Universidade Federal do ABC, 2009. Dissertação (Mestrado) — Universidade Federal do ABC, Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas, Programa de Pós-graduação em Planejamento e Operação de Sistemas de Energia, 2009.

http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/educacao/conteudo_224740.shtml 29/01/11 p.1 http://www.cresesb.cepel.br/index.php?link=/tutorial/tutorial_solar.htm 29/01/11 p.1 Centro de referência para energia solar e eólica Sérgio de Salvo Brito. PALZ, Wolfang. Energia Solar e Fontes Alternativas. São Paulo: Hemus, 2002.

SEMINÁRIO SOBRE OS DESAFIOS E OPORTUNIDADES PARA O MERCADO

DE ENERGIA RENOVÁVEIS, 1., 2008, São Paulo. Brasil: Vento, energia e

Investimento. São Paulo. Conselho Global de Energia Eólica, 2008.

Fonte: http://www.webartigos.com/articles/21159/1/FONTES-DE-ENERGIA-RENOVAVEIS-E-SEUS-PRINCIPAIS-BENEFICIOS-PARA-A-HUMANIDADE-/pagina1.html#ixzz17efIcoIW http://www.cresesb.cepel.br/index.php?link=/tutorial/tutorial_solar.htm

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ÍNDICE FOLHA DE ROSTO 02

AGRADECIMENTO 03 DEDICATÓRIA 04 RESUMO 05 METODOLOGIA 06 SUMÁRIO 07 INTRODUÇÃO 08 CAPÍTULO I – REVOLUÇÃO ENERGÉTICA 1.1 – Perspectivas energéticas atuais e suas implicações 14 1.2 – Custos exorbitantes 15 1.3 – Poluição local e regional do ar 16 1.4 – Aquecimento global 19 1.5 – Impactos de segurança 22 CAPÍTULO II – ENERGIA EÓLICA 2.1 – Funcionamento da energia eólica 24 2.2 – Definição 27 2.3 – Evolução histórica e o meio ambiente 28 2.4 – Fatores históricos do uso de energia eólica 29 2.5 – Empecilhos para instalação 31 2.6 – Energia Eólica no Brasil: perspectivas 32

51 2.7 – Energia Eólica no Mundo 33 CAPÍTULO III – ENERGIA SOLAR 3.1 – Definição 36 3.2 – Características da energia solar 37 3.3 – Conhecendo o Sol 38 3.4 – Vantagens e desvantagens da energia solar 41 3.5 – Benefícios da energia solar para a humanidade 41 3.6 – Energia solar fotovoltaica 42 CONCLUSÃO 46 BIBLIOGRAFIA 48 WEBGRAFIA 49

52 Ref monografia Pág12 Pág 14 Pág19