Glauco Diniz Duarte Empresa – porque energia solar não é largamente explorada
Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, os bens naturais são as fontes de riqueza materiais que o homem dispõe para satisfazer as suas necessidades sempre em mudança, e são avaliados de acordo com as utilizações que as sociedades fazem deles. O homem procura tirar deles as maiores vantagens e, com o seu engenho – tecnologia – aproveitá-los o melhor possível, tornando-os recursos. Se, por um lado, é indubitável que os recursos naturais têm uma importância vital em si mesmos, por outro, devem ser considerados como uma “recompensa” pela capacidade do homem os localizar, os extrair e deles usufruir. O aproveitamento dos recursos depende de numerosos factores, entre os quais a existência de procura, de meios de transporte adequados, do capital disponível, da qualidade e da quantidade dos próprios recursos e em especial da tecnologia que transforma os bens em recursos naturais.
A história diz-nos que conforme a evolução tecnológica e o desenvolvimento das sociedades vai surgindo a emersão de novas fontes de energia e novas formas da sua exploração. Antes da Revolução Industrial, séc. XVIII existiam as energias renováveis exploradas com tecnologias rudimentares, com a 1ª Rev. Ind., ocorreu a descoberta do carvão associado à máquina a vapor; no séc.XIX ocorre a 2ª Rev. Ind. com a descoberta dos princípios da termodinâmica, evolução dos transportes, surge o petróleo e gás natural; em meados do séc. XX, com a 2ª Guerra Mundial, surge a energia atómica, mais tarde a informática, robótica que em conjunto dão origem à 3ª Rev. Ind. nas últimas décadas do séc. XX. Actualmente, o emergir das renováveis exploradas com tecnologia sofisticada revelam indícios de nova reestruturação.
À medida que os recursos, como o petróleo, se forem tornando menos disponíveis e mais caros, o homem terá de optar cada vez mais pelos recursos energéticos alternativos e renováveis, como a água, o vento, as ondas do mar, a energia solar, recursos estes inesgotáveis.
O que são as Energias Renováveis?
Entende-se por: “Energias renováveis são todas aquelas formas de energia cuja taxa de utilização é inferior à sua taxa de renovação. As suas fontes podem ter origem terrestre (energia geotérmica) gravitacional (energia das marés) e solar (energia armazenada na biomassa, energia de radiação solar, energia hidráulica, energia térmica oceânica e energia cinética do vento e das ondas). Também são consideradas fontes de energia renovável os resíduos agrícolas, urbanos e industriais.”
Os processos ou tecnologias de conversão visam transformar um tipo de energia num outro. As tecnologias de conversão mais conhecidas são as seguintes:
As formas ou manifestações mais conhecidas são: a energia solar, a energia eólica, a biomassa e a hidroenergia. As principais características por tipo são:
Chama-se arquitetura bioclimática o estudo que visa harmonizar as construções ao clima e características locais, pensando no homem que habitará ou trabalhará nelas, e tirando partido da energia solar, através de correntes convectivas naturais e de microclimas criados por vegetação apropriada. É a adopção de soluções arquitetônicas e urbanísticas adaptadas às condições específicas (clima e hábitos de consumo) de cada lugar, utilizando, para isso, a energia que pode ser diretamente obtida das condições locais.
Evolução da oferta e da procura das energias renováveis – ER
A procura das energias renováveis evoluiu ao longo do tempo, segundo a evolução tecnológica das sociedades. A biomassa (lenha), principal fonte energética da sociedade agrícola tradicional, vê diminuído o seu consumo/procura, a partir do séc. XVIII, substituída pelo carvão com a Rev. Ind., no dito 1º mundo; no séc. XIX com a descoberta do petróleo e gás natural, essa diminuição acentua-se, dando lugar mais tarde (meados do séc.XX) à dominância do petróleo como fonte energética. A partir das crises petrolíferas nas décadas de 70 e 80 (séc. XX), emergem novas técnicas de exploração das energias renováveis com desenvolvimento continuado projetado para o futuro. A percentagem das novas renováveis atualmente ainda é baixa, mas muito importante, prevendo-se um aumento gradual, de forma que os cenários de futuro, apontam a sua dominância a partir de 2050 (ver gráficos de cenários mais à frente).
Atualmente, estima-se que aproximadamente um terço da população mundial não tem acesso à energia eléctrica e, mesmo em sociedades mais industrializadas, com padrão de vida melhor, ainda coexistem formas rudimentares de transformação e uso da energia (renováveis).
A produção mundial de energia, em 1997, segundo os dados da Agência Internacional de Energia, somou o equivalente a 9,5 mil megatoneladas de petróleo, dos quais 86,2% são provenientes de fontes não renováveis – carvão, gás natural e petróleo. As reservas conhecidas de petróleo devem durar apenas mais 75 anos; as de gás natural, um pouco mais de 100 anos; as reservas de carvão, aproximadamente 200 anos. Embora tenham uso crescente, as fontes renováveis, aquelas que podem se renovar espontaneamente (água, sol e vento) ou por medidas de conservação (vegetação) – são responsáveis por apenas 13,8% do total produzido. (Id.).
Principais Fontes de Energia Primária
Pelo seu menor teor de poluição, o gás natural apresenta atualmente o maior crescimento de consumo entre os combustíveis fósseis. Embora a queima do gás, como o carvão e o petróleo, resulte em dióxido de carbono, prejudicial à camada de ozonio, o seu percentual poluente é menor.
Disponibilidades e problemáticas das várias energias renováveis
Segundo Wolfgang Palz no seu livro Energia Solar e Fontes Alternativas, a energia solar recebida pela terra a cada ano é dez vezes superior a contida em toda a reserva de combustíveis fósseis. Mas, atualmente a maior parte da energia utilizada pela humanidade provém de combustíveis fósseis – Petróleo, carvão mineral, xisto etc. 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, degelo nos pólos, chuvas ácidas e envenenamento da atmosfera e todo meio-ambiente.
As previsões dos efeitos decorrentes para um futuro próximo, são catastróficas. Alternativas como a energia nuclear, que eram apontadas como solução definitiva, já mostraram que só podem piorar a situação. Com certeza, ou buscamos soluções limpas e ambientalmente corretas ou seremos obrigados a mudar nossos hábitos e costumes de maneira traumática.
As reservas conhecidas de petróleo devem durar apenas mais 75 anos; as de gás natural, um pouco mais de 100 anos; as reservas de carvão, aproximadamente 200 anos.
A utilização das energias renováveis em substituição aos combustíveis fósseis é uma direção viável e vantajosa. Pois, além de serem praticamente inesgotáveis, as energias renováveis podem apresentar impacto ambiental muito baixo ou quase nulo, sem afetar o balanço térmico ou composição atmosférica do planeta. Graças aos diversos tipos de manifestação, disponibilidade de larga abrangência geográfica e variadas possibilidades de conversão, as renováveis são bastante próprias para geração distribuída e ou autónoma. O desenvolvimento das tecnologias para o aproveitamento das renováveis poderão beneficiar comunidades rurais e regiões afastadas bem como a produção agrícola através da autonomia energética e consequente melhoria global da qualidade de vida dos habitantes.
Sistemas isolados, autónomos (sem ligação à rede) em geral, utiliza-se alguma forma de armazenamento de energia. Este armazenamento pode ser feito através de baterias, quando se deseja utilizar aparelhos eléctricos ou armazena-se na forma de energia gravitacional quando se bombeia água para tanques em sistemas de abastecimento. Alguns sistemas isolados não necessitam de armazenamento, o que é o caso da irrigação onde toda a água bombeada é diretamente consumida ou estocadas em reservatórios.
Atualmente, os sistemas fotovoltaicos vêm sendo utilizados em instalações remotas possibilitando vários projetos sociais, agropastoris, de irrigação e comunicações. As facilidades de um sistema fotovoltaico tais como: modularidade, baixos custos de manutenção e vida útil longa, fazem com que sejam de grande importância para instalações em lugares desprovidos da rede eléctrica.
A energia solar é normalmente a forma mais barata de conseguir eletricidade para os 2 biliões de pessoas que não têm acesso a ela no mundo em desenvolvimento.
Embora os painéis solares atualmente custem mais por quilowatt-hora que as turbinas de vento, eles ainda podem ser lucrativos se integrados em prédios, economizando o custo do material do telhado. Em cima de tetos de grandes prédios comerciais, células solares podem ser competitivas, mesmo sem subsídios, se combinarmos com uso eficiente que permita ao construtor do prédio revender o excesso de energia quando estiver abundante e mais cara nas tardes de sol.
O recurso energético eólico tem tido um desenvolvimento positivo, tendo em conta um cenário de restrição ambiental moderada.
Apesar deste potencial, existem condicionalismos em especial de circulação atmosférica/ventos para o seu desenvolvimento, bem como problemas de ligação à rede(
uma vez que os locais com maior potencial se encontram em locais remotos ou servidos por redes fracas, muitas vezes o escoamento de energia só é conseguido através da construção de novas linhas, o que eleva os custos ou até inviabiliza as operações, sendo também problemática a gestão da atribuição dos pontos de interligação) e de
impacteambiental ( as principais incidências ambientais habitualmente apontadas são o ruído, o impacto visual e a influência na fauna avícola).
A energia hídrica debate-se com condicionalismos dos regimes hidrológicos/climáticos, ambientais e de alterações climáticas, pois para a conversão em energia eléctrica a energia cinética da água e transformada em energia cinética de rotação da turbina hidráulica, e esta energia mecânica da turbina finalmente em energia eléctrica. A cada processo estará associado um rendimento na ordem dos 80%, dependendo da tecnologia empregue.
A disponibilidade anual deste recurso depende da quantidade de água disponível para turbinar, sendo factores determinantes a pluviosidade, o regime de funcionamento e de elaboração (com ou sem armazenamento) e a bacia hidrográfica.
A energia da biomassa tem uma fraca produção e utilização que se deve a uma série de constrangimentos de caris não tecnológico:
– Escassez de terra disponível para a produção das culturas fonte, criando uma falta de matéria-prima, apesar de por vezes as culturas estarem condenadas a ficar na terra ou a irem para o lixo por falta de qualidade, quando o potencial energético poderia significar um lucro considerável, sobretudo evitar incêndios florestais.
Energia das ondas: As zonas costeiras portuguesas (em especial a costa ocidental do continente e as ilhas dos Açores) têm condições naturais entre as mais favoráveis em qualquer parte do mundo para o aproveitamento da energia das ondas: recurso abundante (cerca de 25-30 kW/m média anual), plataforma continental estreita (inexistente nos Açores) (ou seja águas profundas na proximidade da costa), consumo e rede eléctrica concentrados junto à costa do continente.
No entanto existem uma série de barreiras ao desenvolvimento deste tipo de energia renovável:
– A passagem da fase de ensaios em laboratório para a demonstração com protótipo em mar real é fortemente dispendiosa, requer uma longa preparação e envolve riscos de vária ordem.
– O desenvolvimento dum sistema do tipo em questão, passando pelo projecto construção e operação de protótipo, até ao limiar da comercialização, requer a participação e coordenação duma equipa multidisciplinar, envolvendo empresas e instituições de I&D. Existe pouca experiência e tradição de empreendimentos deste tipo em Portugal.
A energia geotermal poderá vir a ter um melhor aproveitamento com a aplicação de Bombas de Calor Geotérmicas (BCG) reversíveis, que aproveitam o calor a partir de aquíferos ou das formações geológicas através de permutadores instalados no sub-solo, permitido utilizações de aquecimento e climatização, que poderá representar um potencial de 12 MWt.
Situação atual: a União Europeia possui um forte potencial no domínio das energias renováveis, que explora de forma desigual e insuficiente. Este sector, particularmente sensível às evoluções políticas, representa actualmente 6% do consumo energético interno bruto e poderá representar 7,4 a 9% em 2010.
Vantagens de se recorrer às fontes de energia renováveis:
é consentâneo com a estratégia global de desenvolvimento sustentável;
permite reduzir a dependência da União Europeia das importações de energia e assegurar assim a segurança do aprovisionamento;
contribui para melhorar a competitividade global da indústria europeia;
tem efeitos positivos no desenvolvimento regional e no emprego;
a opinião pública é favorável.
A generalização da utilização das energias renováveis confronta-se com os seguintes obstáculos:
os custos de investimento são elevados e os períodos de recuperação muito longos;
os diferentes atores envolvidos na tomada de decisões que afetam o sector das energias renováveis conhecem mal o potencial destas;
uma atitude de resistência geral às mudanças;
os problemas técnicos e económicos de ligação às redes de eletricidade centralizadas não têm atualmente solução;
existem dificuldades associadas às flutuações sazonais de certas energias (eólica e solar);
algumas energias (os biocombustíveis) requerem uma infra-estrutura apropriada.
Competitividade e inovação tecnológica nas energias renováveis
Verifica-se que o ritmo de evolução da tecnologia é mais elevado do que o ajuste da reorganização da sociedade face às inovações. Pois as energias renováveis, para serem utilizadas de uma forma rentável, generalizada, competitiva com as outras energias fósseis dominantes, exigem uma reorganização de infraestruturas na forma de organização da sociedade. As energias renováveis quase que têm o dom da ubiquidade, estão distribuídas de uma forma mais equitativa a nível global; o que não acontece com as fósseis e que favoreceram o desenvolvimento dos grandes aglomerados populacionais, urbanos e industriais, ultrapassando os limites das vantagens em termos, pelo menos, de qualidade de vida.
As renováveis são compatíveis com uma desconcentração e descentralização das várias funções inerentes aos desmesurados núcleos urbanos, e favorecem a dispersão de poderes dos que detêm ao controlo das fontes de energia fósseis.
