Redução de Custos de Pequenas e Médias Empresa com Uso de Energias Renováveis

O custo da energia tem peso significativo nas despesas de todos, mas especialmente para pequenos e médios empresários, que também precisam lidar com desafios extras, tais como a concorrência, a burocracia e os impostos federais, estaduais e municipais. Além disso, a preocupação com o meio ambiente adquire uma relevância cada vez maior, à medida que a consciência social aumenta, no que se refere a esse tema.

 Neste artigo, vamos tratar, de forma abrangente, questões cruciais sobre energias renováveis, conceitos, classificação, benefícios, mercado, exploração e possíveis desvantagens, com objetivo de fornecer dados relevantes para tomada de decisões quanto a opções de fontes sustentáveis. Considerando o alto impacto positivo que pequenas e médias empresas causam na economia nacional, gerando milhares de empregos, é de grande importância a sobrevivência desses negócios e o aumento do potencial de sucesso dessas organizações. O conhecimento permite que, à medida do possível, cada um cumpra seus deveres e exerça o direito de exigir de seus representantes uma postura pró-ativa e eficaz.

Energia renovável significa que o recurso que lhe dá origem é reabastecido pelo ciclo da natureza, aplicado em períodos de tempo determinados, como sol, vento, chuva, marés e energia geotérmica, por exemplo. Já as fontes de recursos não renováveis estão com os dias contados e representam risco ambiental, tais como o urânio para usinas nucleares, carvão e petróleo.

As fontes não renováveis proporcionaram, até hoje, enorme impulso socioeconômico à sociedade humana, mas estão em processo de esgotamento, além de causar impactos significativos nos ecossistemas. E, afinal, do que vale o dinheiro sem um ambiente que proporcione liberdade, e uma economia viável associada a uma vida saudável?

Na década de sessenta o astrofísico russo Nikolai Kardaschev apresentou um método para medir o grau de desenvolvimento tecnológico de uma civilização. Consiste em três etapas de classificação com base na quantidade de energia coletada, utilizada e processada, e seu aumento em escala logarítmica.

A etapa 1 de grau de desenvolvimento tecnológico diz respeito a uma civilização capaz de aproveitar toda a anergia potencial de um planeta. Ou seja, onde as metrópoles se fundiriam em uma gigantesca cidade global, que dependeria da importação de alimentos de outros planetas, ou de possuir instalações hidropônicas orbitais ou subterrâneas, coisa pouco viável.

A etapa 2 se refere a uma civilização com capacidade de aproveitar toda a energia potencial de uma estrela. E a etapa 3 seria uma civilização que tirasse energia potencial de uma galáxia. Todas opções hipotéticas, temas para produções cinematográficas e futurologistas.

Entretanto, no campo da realidade, temos alternativas variadas e promissoras no que diz respeito às fontes de energias renováveis, especialmente no Brasil. A localização, amplitude do território e características geográficas colocam nosso país com excelentes e diversificadas condições de exploração renovável na matriz energética, se planejada e executada com inteligência, estratégia, vontade política, e sob o olhar vigilante de uma sociedade consciente.

Quanto à questão mercadológica, abordar o histórico, evolução, investimentos e tendências do uso de cada uma das energias renováveis renderia assunto para vários livros. Bem como o levantamento dos agentes envolvidos, tais como produtores, consumidores, comparação entre países em desenvolvimento versos países desenvolvidos, a integração entre novas fontes e fornecedores convencionais, e custos para integração de matrizes energéticas.     Sendo assim, na sequência daremos foco às vantagens competitivas regionais, onde é melhor produzir e consumir quais fontes renováveis.

A diversidade de alternativas em fontes renováveis traz maior segurança ao possibilitar um fornecimento de energia regular e suficiente, pois sempre haverá uma ou mais opções energéticas à disposição. Daí a importância de ampliar a matriz energética, evitando o risco de apagão. Já em 2006 registros apontavam que 45% da matriz energética brasileira era proveniente de fontes renováveis, porém a grande maioria de Grandes Hidroelétricas, que impactaram o meio ambiente através de vastos alagamentos, na época de sua construção. Além disso, são sensíveis a um baixo nível pluviométrico, caso essa condição se estenda por muito tempo.

Dentre os diversos tipos de energias renováveis começaremos pela energia Solar, a qual o Brasil tem uma das mais altas incidências de radiação do mundo. Capaz de gerar luz, calor, irradiação, vapor, força mecânica e eletricidade, utiliza painéis solares, bomba de calor, e cresceu a partir da exploração espacial.

A energia solar é uma das mais versáteis, significando uma redução de até 70% do consumo da energia convencional. Também é energia térmica para aquecimento de fluídos e geração de potência mecânica ou elétrica por meio do uso de materiais termoelétricos e fotovoltaicos. Existem ainda as técnicas de arquitetura e construção que proporcionam melhor aproveitamento da luz e calor para reduzir o consumo em edificações.

No campo da Energia Termossolar, a maioria das aplicações dos sistemas é para fornecimento de água quente para banho e cozinha em residências, hotéis, instalações hospitalares e industriais, bem como o aquecimento de piscinas.

As ações da PETROBRAS na área termossolar tiveram início com foco nesses sistemas de aquecimento de água para restaurantes e vestiários de unidades industriais, antes alimentados por energia elétrica ou gás.

Projetos com instituições de ensino tem viabilizado o desenvolvimento de coletores solares térmicos de alto desempenho, visando a criação de futuras centrais heliotérmicas de geração de energia elétrica, fogão solar, sistemas de refrigeração, dessalinização e aquecimento híbridos gás/energia-solar. Além de aquecimento termossolar para geração de vapor, visando aumentar o percentual de energia limpa na matriz energética da empresa.

Derivada da energia Solar, como tantas outras, existe a recente Fotossíntese Artificial, desenvolvida nos Estados Unidos, capaz de produzir combustíveis usando água, dióxido de carbono e luz. A energia Geotérmica, originada de calor, vapor. Energia Eólica, proveniente dos ventos, gera força mecânica e eletricidade.

Energia Hidráulica, extraída de rios, é uma das mais frequentes para gerar força mecânica e eletricidade. Além disso, usam o movimento das águas como fonte de energia: a Maremotriz, proveniente dos desníveis das marés, por meio de turbinas que geram energia elétrica; a Ondomotriz, utiliza o movimento das ondas como fonte de energia elétrica, também por meio de turbinas. Água Salobra, que contribui para fabricação de baterias para carros elétricos por meio das partículas de lítio.

As fontes hídricas, energia cinética das massas de água dos rios, é aproveitada através da instalação de Pequenas Centrais Hidroelétricas (PCHs), as mini-hídricas, que causam menor impacto ambiental e são mais fáceis de instalar em infraestruturas urbanas já existentes, atendendo áreas periféricas ao sistema de transmissão.

As PCHs são usinas com potência superior a 1 MW e igual ou inferior a 30MW, conforme a Aneel. Atendem demandas próximas aos centros de carga. Tem crescido em importância no tocante ao desenvolvimento da geração distribuída no Brasil. A maioria está em operação no Sul e Sudeste, próximas a grandes centros consumidores de energia elétrica. No Centro-Oeste concentra-se o maior potencial de novos projetos. Potencial estimado no Brasil: 9.800MW. Potencial em operação em dezembro de 2006: 1.600MW.

Os impactos socioambientais da PCH são muito menores do que de uma grande central hidrelétrica, porém ainda podem ser graves para um bioma específico, bem como para alguns tipos de atividades humanas mais ligadas diretamente à natureza.

O ciclo das PCH’s foi interrompido pela construção das grandes barragens, como Três Marias, Itaipu e Tucuruí, entre outras. Época em que se tornaram pouco viáveis devido ao custo do kW instalado e de operação. Porém, atualmente, as restrições ambientais às grandes áreas alagadas fazem com que Pequenas Centrais Hidrelétricas tornem-se mais atrativas. Custos médios de construção variam muito conforme as características do local de instalação, altura de queda, tipo de máquina, etc. Segundo a ANEEL (2006), existem cerca de 264 PCH’s em funcionamento, com potência de aproximadamente 1.400 MW. Além disso, 39 centrais estão em construção, com potência em torno de 622 MW, enquanto outras 218 foram outorgadas, com potência aproximada de 3.421 MW.

A Biomassa produz energia por meio da queima de matéria orgânica, de origem vegetal ou animal, resultante de algum processo produtivo ou atividade essencial, em fornos ou caldeiras. Trata-se de um dos exemplos de fonte que deveria receber maior investimento governamental, já que o país possui extensão territorial, mão de obra e desenvolvimento tecnológico para tirar maior proveito dessa fonte. É usada para produzir biocombustível, como o biodiesel, e na cogeração de eletricidade para comunidades isoladas da rede elétrica. Sendo que o biodiesel dispensa adaptações no motor a diesel.

Madeira, produtos e resíduos agrícolas, resíduos florestais, excrementos animais, carvão vegetal, álcool, óleos animais, óleos vegetais, gás pobre, biogás, são formas de biomassa utilizadas como combustível. Se renova por meio do ciclo do carbono, decomposição ou queima da matéria orgânica, ou seus derivados, resultando na liberação de CO2. As plantas usam o CO2 na produção de oxigênio.

Tão antiga quanto a civilização, até o século XVIII a lenha foi a principal fonte de energia da humanidade. Dificilmente tem condições de suprir uma demanda em média e larga escala, diversos fatores quanto ao manejo e conversão precisam ser equacionados, mas atende a pequenas populações dispersas no meio rural e localidades isoladas.

Mesmo sendo uma fonte renovável, o impacto do uso da biomassa pode ser negativo se utilizada vegetação nativa. Por outro lado, se usados os restos orgânicos descartados no lixo urbano, dejetos humanos e de animais, resíduos das indústrias agrícolas e alimentícia, como bagaço de cana e lascas de madeira, para geração de calor e eletricidade, isso contribui para melhoria das condições ambientais e ajuda a promover o desenvolvimento sustentável através da ampliação da atividade econômica da indústria local. Ou seja, tem ainda a vantagem de gerar energia elétrica próxima ao local de consumo, reduzindo gastos com transmissão.

O processo mais usual de geração de energia elétrica a partir de biomassa, no Brasil, é a combustão direta, que gera vapor para acionar uma turbina acoplada a um gerador elétrico. Mas existem outras formas de processamento da biomassa para uso como insumo energético, tais como a fermentação, a hidrólise das folhas e bagaço de cana, que pode dobrar a produção de etanol, tecnologia que desponta com grandes possibilidade de sucesso, além da pirólise e a gaseificação.

A energia Eólica, proveniente dos ventos, resultantes do aquecimento desigual na superfície da Terra. É renovável, limpa e viabiliza geração de eletricidade. Teve início no Brasil em meados da década de noventa, em escala comercial, e evoluiu da tecnologia aeronáutica. No início do novo milênio o crescimento anual de turbinas eólicas ficou acima de 30%, movimentando cerca de 2 bilhões de dólares. Muito útil em locais isolados de rede convencional, aplicada para diversas funções, tais como bombeamento, carregamento de baterias, telecomunicações e eletrificação rural.

A captação da energia cinética do vento pode ser feita de duas formas: turbinas de eixo vertical e de eixo horizontal. As turbinas de eixo vertical apresentam baixa complexidade de fabricação e são indicadas para características de vento similares ao sul da América Latina. Já as de eixo horizontal, possuem engrenagens, eixo e gerador alinhados com a direção do vento, sendo a opção mais utilizada mundialmente.

No Brasil, as áreas com maior potencial elétrico encontram-se nas regiões Nordeste, Sul e Sudeste. Existem restrições à construção de usinas eólicas: áreas de preservação permanente em função da existência de dunas, o impacto visual da presença das turbinas em áreas dedicadas ao turismo, e evitar as rotas migratórias de aves.

Esse sistema exige grandes áreas para evitar que a perturbação no vento causada por uma turbina não interfira significativamente no funcionamento das turbinas próximas. O espaçamento mínimo é de cinco a dez vezes a altura da torre (Borges Neto; Carvalho, 2012). Os espaços vazios entre as turbinas não podem ser usados para construção, mas sim para o plantio e outras atividades. O ruído causado, especialmente pelas turbinas de duas pás, é outro fator a ser considerado.

Em termos globais, a energia éolica é empregada desde os anos 90, especialmente na costa oeste dos EUA, nas montanhas da Califórnia; e na Europa, particularmente norte da Alemanha e Dinamarca, onde já é complementar à geração elétrica convencional. Existindo um mercado em forte expansão, especialmente na Alemanha, Espanha, Estados Unidos, Índia e Dinamarca.

O potencial eólico brasileiro é estimado em 143 GW, segundo o Atlas Brasileiro de Energia Eólica, elaborado pela ELETROBRAS-CEPEL, em 2001, totalizando 272 TW/ano. Considerando que o total de energia elétrica consumido no Brasil em 2005 foi de 335,4 TWh (EPE, 2006), a energia eólica poderia suprir em torno de 81% da demanda nacional.

O Brasil possui condições adequadas para fabricação de aerogeradores e equipamentos complementares. Entretanto, apesar das políticas de incentivo, enfrentamos o desafio de um alto custo da geração eólica devido aos melhores sítios estarem a grandes distâncias das subestações, ocorrendo encarecimento das conexões. Apesar dos preços dos aerogeradores, o valor de compra da energia eólica faz com que alguns projetos sejam economicamente atrativos.

Em 2004 a PETROBRAS inaugurou sua primeira unidade de geração de energia eólica, a Usina Eólica Piloto de Macau, Rio Grande do Norte. Somaram-se a esta a Usina de Osório, Sangradouro e dos Índios, no Rio Grande do Sul; de Água Doce, em Santa Catarina; do Rio do Fogo, no Rio Grande do Norte, totalizando em de 2006 uma capacidade instalada de 236,6 MW em todo país.

O Hidrogênio pode ser aproveitado como fonte de energia por meio do uso de célula combustível para produzir eletricidade, ou em motor de combustão interna, através do qual as emissões resultantes são bem menores em relação aos demais combustíveis. Neutrinos geram energia ao colidir com o núcleo do átomo, criando partículas carregadas que proporcionam um caminho de volta a uma fonte.

Os benefícios ambientais resultantes da exploração científica de fontes renováveis são expressivos. Só o fato de evitar o acúmulo de CO2, que retêm calor nas camadas mais baixas da atmosfera, criando um desiquilíbrio no clima e diminuindo o pH da água, gerando diversas consequências indesejáveis no ecossistema terrestre, já seria suficiente. Entretanto, melhor que isso, as fontes renováveis representam uso limpo e racional de recursos que não causem prejuízos à natureza ou risco à vida, além de gerar emprego e renda.

A união racional do uso de fontes renováveis diversas pode se complementar, criando as condições ideais para a civilização reinventar sua evolução sem o petróleo. Os benefícios energéticos consistem principalmente na redução de perdas de energia devido a uma logística mais eficiente de distribuição e na independência de unidades menores e mais autônomas na produção de energia.

Em termos geográficos cada região deve identificar suas potencialidades e se concentrar nelas ao optar por possibilidades renováveis de energia, gerando assim benefícios sociais através do fomento de atividades produtivas e renda para as comunidades próximas. Do ponto de vista geopolítico as forças se tornam mais equilibradas e os territórios mais independentes e livres ao deixar de depender de grandes fontes centralizadas de geração de energia. E, por consequência, os ambientes urbanos tendem a ser mais eficientes e organizados.

Em contrapartida, vários desafios ainda precisam ser superados. Estudos sobre uma crise ambiental e energias renováveis (2008), apresentavam perspectivas pouco animadoras: até 2030 o petróleo ainda teria participação de 35% da oferta mundial de energia, carvão mineral 22% e gás natural 25%. E fontes renováveis (hidráulica, biomassa, solar, eólica, geotérmica) que correspondiam a 12,7% da oferta mundial, em 2030 poderão chegar a 14%.

Em 2008, segundo o Balanço Energético Nacional, cerca de 45,8% da Matriz Energética do Brasil era renovável. Entretanto, 75% da energia elétrica do país é gerada em grandes usinas hidrelétricas, que causam impactos ambientais e sociais decorrentes de perda de biodiversidade e remoção de famílias das áreas alagadas. Lenha e carvão vegetal representam 12% da oferta de energia no Brasil, porém são prejudiciais ao meio ambiente quando obtida da mata nativa. Os derivados de cana-de-açúcar representam 15,7%, cujo avanço também provoca controvérsia ao concorrer com a produção de alimentos.

Em compensação, observou-se que a mistura de álcool a gasolina resultou em emissões menos poluentes, porém existem práticas de queimadas, uso de subproduto do cultivo e uso da água, no cultivo da cana, que precisam ser considerados. O mesmo ocorre com o biodiesel em relação ao diesel. A inserção de um novo combustível na matriz energética é complexa e necessita de investigação contínua sob o ponto de vista tecnológico, econômico, ambiental e social.

Órgãos governamentais precisam atuar para garantir que as culturas usadas na produção do álcool e do biodiesel tenham benefícios maiores do que os possíveis impactos de sua produção, inclusive considerando a logística de distribuição dos produtos. Além de fornecer subsídios e criar laboratórios de controle para aferição de qualidade dos combustíveis. Também faz parte desta conta avaliar a qualidade e quantidade de empregos gerados, bem como o equilíbrio e harmonização que garantam a existência da agricultura familiar. Já que o fator social está diretamente relacionado ao ambiental.

A tecnologia dos biocombustíveis ainda encontra desafios para substituir o uso dos combustíveis fósseis, especialmente devido ao montante de áreas agrícolas que seriam necessárias para isso. Dessa forma é importante avaliar o quanto precisaremos redefinir nossos padrões de produção e consumo para nos adaptarmos à escassez e, posteriormente, total inexistência de combustíveis fósseis.

O CONTEXTO DAS ENERGIAS RENOVÁVEIS

 Grandes empresas internacionais do setor petrolífero já começaram a atuar com energias renováveis, como a Shell Solar e a BP Solar. Afinal, a energia solar incidente sobre a superfície da Terra é superior a cerca de 10mil vezes a demanda bruta de energia atual da humanidade.

Entretanto, a baixa densidade (energia/área), variação geográfica e temporal, representam grandes desafios técnicos para o seu aproveitamento direto em larga escala. Diversas tecnologias vêm sendo estudadas, com especial destaque para a conversão fotovoltaica, a conversão térmica, e a arquitetura bioclimática.

A tecnologia fotovoltaica consiste na conversão direta de energia luminosa em eletricidade, através do efeito fotovoltaico. A conversão térmica consiste no aproveitamento direto da energia térmica do sol, tanto para uso imediato, como aquecimento da água e processos industriais, ou para geração de eletricidade por meio de um processo termodinâmico, geração de vapor, etc. A arquitetura bioclimática consiste em utilizar materiais e soluções construtivas e arquitetônicas de forma a reduzir o consumo de energia elétrica para iluminação e conforto térmico de edificações, e também pode ser considerada uma forma de uso da energia solar.

 O semicondutor mais usado para células fotovoltaicas é o Silício, e o Brasil é o maior produtor mundial de Silício bruto, detendo as mais amplas reservas mundiais deste minério. Os módulos fotovoltaicos são dispositivos bastante confiáveis e de grande durabilidade, com vida útil superior a 20 anos.

Os dois tipos de sistemas fotovoltaicos mais comuns são os de geração de energia elétrica e os de bombeamento d’água. São empregados principalmente na eletrificação rural, em locais distantes da rede elétrica convencional. Outras aplicações típicas são: estações repetidoras de telecomunicações, sinalização náutica, sistemas de telemetria, monitoramento ambiental e vigilância, sistemas de proteção catódica de estruturas metálicas (oleodutos, torres de linhas de transmissão, etc); postes autônomos de iluminação pública; sinalização rodoviária e telefones de emergência rodoviários; embarcações a vela; campings e trailers; eletrônicos portáteis (relógios, calculadoras, brinquedos, etc); e aplicações militares.

Sistemas fotovoltaicos conectados à rede elétrica são fonte complementar ao sistema elétrico de grande porte, ao qual estão conectados. Geralmente não armazenam energia, pois esta é totalmente gerada e entregue direto à rede.

Centrais fotovoltaicas de grande porte ainda não são completamente viáveis do ponto de vista técnico-econômico porém, cálculos mostram que, se áreas inundadas pelos reservatórios de algumas usinas hidroelétricas fossem recobertas com módulos fotovoltaicos, obteríamos uma potência instalada superior à da usina em questão, sendo assim, é uma possibilidade viável, caso seja equacionado o problema de armazenamento da energia gerada, ou seja, produção de energia independente de variações ambientais de curta duração.

Portanto, a energia solar fotovoltaica é uma das alternativas mais promissoras para a composição de uma nova matriz energética limpa e sustentável, e seu aproveitamento tem se consolidado nos países com abundante incidência de luz solar. Calcula-se que até 2040 esta seja a fonte de energia renovável mais importante para o planeta. (BRITO et al., 2011)

Três tipos de células fotovoltaicas estão comercialmente disponíveis, cada qual com vantagens e desvantagens: basicamente, as de menor custo tem menor rendimento, as de maior preço tem melhor rendimento. Entretanto existem muitos estudos focados nesta tecnologia e forte tendência de redução de custos.

O conhecimento sobre as características ambientais e meteorológicas do local de instalação é fundamental tanto na implantação da energia fotovoltaica quanto eólica. Existe um atlas de irradiação solar da maior parte da superfície terrestre que auxilia engenheiros nos projetos de sistemas de geração fotovoltaica.

Quanto ao ciclo de vida das células fotovoltaicas, vale considerar que a produção na China é 30% inferior à produção dos Estados Unidos e Europa, pois o país asiático tem normas de industrialização bem diferentes, e a fabricação das células está associada à emissão de carbono devido a usarem termoelétricas a carvão para produzir as placas. A falta de controle rigoroso na fabricação de células fotovoltaicas na China já permitiu até que uma empresa derramasse rejeitos altamente tóxicos, como o tetracloreto de silício, diretamente em córregos, o que provocou alterações na legislação daquele país.

A maior parte dos investimentos em energia fotovoltaicas ocorreram na Alemanha e no Japão, com 77% do potencial instalado. A demanda pelo silício de grau solar tem aumentado muito rapidamente, um crescimento médio de 25% ao ano foi estimado entre 2006 e 2016. A PETROBRAS possui cerca de 100 kW instalado em painéis fotovoltaicos para diversas finalidades.

Existe ainda as Pilhas Combustíveis, dispositivos que dispensam recarregamento, mantém a produção de eletricidade enquanto for conservado o suprimento de um combustível rico em hidrogênio e um oxidante. Trabalham no processo inverso ao da hidrólise da água, sendo assim, seus produtos são energia elétrica, calor e água.

A concepção teórica das Pilhas Combustíveis é conhecida desde o início do século 19, porém apresenta problemas de materiais e desconhecimento da cinética das reações eletroquímicas. Por isso, acabou perdendo competitividade devido ao surgimento dos combustíveis fósseis. O projeto foi retomado graças aos programas espaciais, que necessitam de dispositivos compactos de geração de energia elétrica.

A maioria dos projetos de retomada desta tecnologia tem suporte nos EUA, Europa e Japão. Os objetivos desses projetos consistem em desenvolver materiais adequados e processos que permitam a utilização do hidrogênio e do gás natural como combustível. As vantagens são alta eficiência, nível muito baixo de emissões, unidades compactas com baixo nível de ruído, unidades modulares, pré-montadas em fábrica e com baixo tempo de construção, flexibilidade operacional, possibilidade de complementar a capacidade existente de operação, reduzindo demanda de pico e perdas.

SISTEMAS HÍBRIDOS DA REGIÃO AMAZÔNICA

Os sistemas híbridos utilizam simultaneamente várias fontes de energia com objetivo de atender a uma carga elétrica, isolados ou conectados à rede elétrica convencional, tais como: módulos fotovoltaicos, turbinas eólicas, microcentrais hidroelétricas, grupos motogeradores utilizando diversos combustíveis (diesel, óleos vegetais, biogás, etc). Esses sistemas têm sido usados para levar energia a regiões isoladas. O uso combinado de várias formas de geração de energia elétrica torna sua operação complexa quanto à otimização das diversas fontes.

ENERGIAS RENOVÁVEIS: BUSCANDO POR UMA MATRIZ ENERGÉTICA SUSTENTÁVEL

A premissa de uma matriz sustentável, tanto do ponto de vista financeiro, quanto de recursos naturais, consiste em não consumir mais recursos do que a natureza é capaz de renovar.

No Brasil, ocorreu o investimento elevado em hidrelétricas, graças à abundância de recursos hídricos a custos relativamente baixos se comparados às termoelétricas a carvão, muito usadas na China, Índia e outros asiáticos. Entretanto, o alagamento de áreas produtivas e a geração de metano, além de outros gases, devido à decomposição da matéria orgânica, causam impactos ambientais que não podem ser ignorados. (Borges Neto; Carvalho, 2012).

Ter a matriz energética baseada em hidroelétricas revela outro problema: a estiagem ameaça a viabilidade do sistema, ocasionando apagões, pois os reservatórios de água das hidrelétricas atingem níveis críticos. O que exige medidas que inibam o consumo.

Demais fontes de energia, excluindo a hidráulica, constituem pouco mais de 29% da oferta interna de energia elétrica. De modo geral, as fontes renováveis entregam apenas uma fração da energia se comparada com as grandes centrais.

NECESSIDADES DE USO DA ENERGIA

Aspecto importante a ser analisado é o destino da energia produzida. Pouco mais de 34% do consumo nacional ocorre nas indústrias, segundo o Balanço Energético do início do milênio atual. Consumidores residenciais representam mais de 20% do total. Existem perdas da energia produzida estimadas em 15,3%, principalmente na transmissão das grandes centrais de geração até o consumidor final, mas também no uso de eletrodomésticos de baixo rendimento.

Essas perdas não se restringem ao Brasil, ocorrem mundialmente devido à arquitetura das redes públicas de distribuição. Grandes centrais são afastadas dos centros urbanos, portanto a energia precisa ser transportada até o consumidor final, e nesse caminho acaba naturalmente se perdendo graças a efeitos físicos.

Assim, a ideia de grande geração de energia centralizada está perdendo espaço para sistemas de geração menores e distribuídos. Dessa forma, as grandes centrais geradoras continuam presentes, mas também os próprios consumidores tornam-se capazes de gerar uma parte da sua demanda, ou até atendê-la integramente. Existe até a possibilidade de produção de energia acima do consumo e entregue à rede pública, contribuindo com a capacidade de geração total.

A legislação brasileira já normatiza esse processo, entretanto ainda necessitamos de incentivos mais substanciais à inserção massiva de fontes renováveis para compor uma nova matriz energética que não dependa quase exclusivamente de uma única fonte de energia. Países como os Estados Unidos, Canadá e França, entre outros, estão criando incentivos para estimular a construção de sistemas de captação de energia solar e telhados verdes, que também ajudam a melhorar o clima das cidades e da própria edificação onde são instalados.

A Dinamarca é líder em geração de energia eólica, que somando ao uso de biomassa e painéis solares, contabilizou 60% em energias renováveis, consumida naquele país, no ano de 2013. Portugal e Espanha utilizaram, respectivamente, 30% e 27% de energia limpa, do total consumidor, também em 2013.

A Alemanha, mais fortemente industrializada, conseguiu gerar 24% de energia limpa do total que consumiu em 2013. Sendo que, na Alemanha, o sistema de energia solar chegou a ser capaz de produzir 40% da energia consumida no período próximo ao meio dia, causando instabilidade na rede devido ao excesso. Tornando-se necessário desenvolver adaptações para detecção e redução gradual da energia injetada.

Fontes renováveis como ventos e sol estão sujeitas a variabilidade. Entretanto, o sistema europeu resistiu bem a pouco mais de duas horas de eclipse ocorrida em março de 2015. De todo modo, é constante a pesquisa em busca de soluções para o armazenamento de energia a fim de obter um fornecimento estável em um cenário com baixa dependência de fontes não renováveis.

O armazenamento em baterias é inviável para grandes quantidades de energia, além de gerar problema de descarte após a vida útil das mesmas. Já o armazenamento de energia por meio do bombeamento de água para dentro de represas, realizado em períodos de grande geração de fontes de energia solar ou eólica, consegue estabilizar o excedente ou redução de fornecimento dessas origens, ao reabastecer hidrelétricas. O Japão é um dos países líderes nesses sistemas.

A utilização da água excedente nos reservatórios das hidrelétricas pode ser convertida em hidrogênio a ser armazenado e posteriormente convertido em eletricidade por meio de células a combustível ou abastecimento de veículos elétricos, segundo Nehrir e Wang (2009).

No Brasil, em 2012, 15,5% da geração de energia elétrica veio de fontes não renováveis; em 2013 esse percentual subiu para 20,7%. Incentivos governamentais devem possibilitar que o consumidor se torne produtor de sua própria energia, otimizando a logística de entrega e reduzindo a necessidade de grandes centrais de geração, que também consistem em grande impactos ambientais. Mudanças podem levar décadas para ocorrer, mas a soma de construções mais sustentáveis, eletrodomésticos mais eficientes e uma sociedade mais consciente e engajada com as mudanças necessárias, permitem alcançar benefícios imediatos e duradouros.

ENERGIAS RENOVÁVEIS: AÇÕES E PERSPECTIVAS NA PETROBRAS

A Petrobras iniciou no mercado de energias renováveis na década de 70, com o PróÁlcool. Desde então a empresa multiplicou ações, incluindo a produção de biodiesel e a geração de energia elétrica e térmica a partir de fontes renováveis, tais como, a energia eólica, solar, biomassa e hidráulica.

O biodiesel é produzido a partir de óleos e gorduras vegetais e animais, que podem ser utilizados como substituto ou adicionado ao óleo diesel mineral derivado do petróleo. É isento de compostos de enxofre e de aromáticos e contém aproximadamente 11% de oxigênio em peso, assim, seu uso, mesmo que apenas em adição ao óleo mineral, contribui na redução de emissões de gases poluentes e de materiais particulados e poliaromáticos.

BREVE CRONOLOGIA

ANÁLISE COMPARATIVA DE CUSTOS E TARIFAS DE ENERGIAS RENOVÁVEIS NO BRASIL

Segundo o Balanço Energético Nacional (BEN) 2015, o Brasil dispõe de uma matriz elétrica de origem predominante renovável, com destaque para a geração hidráulica que responde por 65,2% da oferta interna. As fontes renováveis representam 74,6% da oferta interna de eletricidade no Brasil, que resulta da soma dos montantes da produção nacional mais as importações, as quais são basicamente de origem renovável.

Uma das formas mais promissoras de desenvolvimento da bioenergia é o aproveitamento energético do biogás. Essa fonte de energia é uma mistura gasosa, principalmente, de dióxido de carbono e metano, resultante da fermentação anaeróbica da matéria orgânica (Pereira, 2011).

Ao comparar a necessidade de capital inicial para cada tipo de fonte versos a potência obtida, pode-se observar que quanto menor a potência menor o investimento total. A energia com maior investimento é a fotovoltaica e a mais barata é a energia eólica.

Sobre a PCH, quanto maior a queda d’água menor o custo de capital investido, pois a geração de energia elétrica é limitada pelo produto entre a vazão e a altura de queda, de maneira que a energia obtida é diretamente proporcional ao resultado dessa conta. Ou seja, o potencial hídrico do rio é determinante para o cálculo do custo de construção de uma PCH.

De modo geral há uma tendência de que quanto maior o custo unitário maior a tarifa de energia. Portanto, as tarifas e os custos unitários mais baixos são da energia eólica e do PCH. Isso se deve ao fato de que quanto maior o investimento, mais cara precisa ser a venda de energia elétrica, a fim de viabilizar economicamente o empreendimento.

Estudos mostraram que, apesar da energia eólica apresentar menor custo unitário, e por consequência, menor custo total, sua tarifa é maior do que a de PCH. Isso ocorre porque o Brasil ainda é altamente dependente da energia hidráulica.

A tarifa de energia fotovoltaica é aproximadamente 40% maior que a tarifa de PCH. Dessa forma, é necessário que o país diversifique mais o investimento em energias renováveis que apresentam alto potencial de geração e que ainda não tem um preço competitivo em relação à energia hidráulica e eólica.

Concluindo, os desafios de obter altos níveis de sucesso na exploração de energias renováveis e limpas ainda são substanciais. Entretanto, o progresso tecnológico das pesquisas para aplicação das fontes alternativas constituem uma necessidade irreversível e uma realidade irrefutável que terá um impacto positivo na economia e no meio ambiente.