Por Wilson Verrone

O que precisamos saber sobre a Energia Limpa?

Você sabe como contribuir para minimizar o Efeito Estufa e Aquecimento Global?

Os combustíveis fósseis, ainda são as fontes mais utilizadas de geração de energia, que incluem o petróleo e seus derivados (gasolina, óleo diesel etc.), o gás natural, o xisto e o carvão mineral. Todos esses combustíveis foram gerados e acumulados na natureza há milhões de anos pela decomposição de seres vivos, animais e/ou vegetais. 

São consumidos em usinas termelétricas, em que sua combustão libera calor aquecendo a água, gerando vapor, que movimenta uma turbina, produzindo energia elétrica. É usado também nos automóveis movidos a motor de combustão, entretanto, sua larga utilização vem causando problemas ambientais em razão do lançamento de gases poluentes na atmosfera quando de sua combustão.

A combustão completa dos combustíveis fósseis gera o dióxido de Carbono (CO₂), e a combustão incompleta, gera também o Monóxido de Carbono (CO), a emissão desses gases na atmosfera (CO) e (CO₂), intensifica o que conhecemos como efeito estufa e que vem agravando o problema do aquecimento global. O dióxido de Carbono (CO₂) pode ainda reagir com a água da chuva, tornando-a acida.

Na combustão de combustíveis fósseis, várias outras impurezas são lançadas na atmosfera, como os óxidos de enxofre (SO_X) que produzem uma chuva ácida, já que em contato com a água, forma entre outros o ácido sulfúrico (H₂SO₄) e/ou óxidos de nitrogênio (NO_X) procedentes de motores a diesel.

Somando-se a essas emissões ambientais, há o fato de que os combustíveis fósseis não são renováveis e, portanto, em algum dia irão esgotar e desta forma novos modelos energéticos vêm sendo pesquisados e ai entra a energia limpa, mas qual sua definição? Então:

Considera-se energia limpa toda aquela energia mecânica ou eletricidade gerada através de fontes renováveis e sem a emissão de poluentes ou impactos ao meio ambiente.

Entre esses novos modelos energéticos estão a energia solar, a eólica, a geotérmica, a maremotriz e ondomotriz, a hídrica, a nuclear e a biomassa.

Que fique claro que até o momento não se descobriu nenhuma forma de geração de energia que não cause nenhum impacto na natureza; entretanto, no caso de energia limpa, esse impacto restringe-se à região da construção da usina.

Para alguns, a energia Nuclear não é uma energia limpa devido ao alto impacto de toda a operação, descarga de água quente nos rios e devido à intensiva radioatividade emitida dos resíduos resultantes da fissão do urânio nos reatores.

No caso da energia necessária para a movimentação de veículos, o combustível é considerado limpo apenas no que diz respeito a não contribuir para a emissão de compostos do carbono. No entanto, esses combustíveis interferem sim nos ciclos de outros elementos químicos, como o ciclo do nitrogênio. A fonte renovável para a produção de “combustíveis limpos” é a biomassa, ou seja, os biocombustíveis, que incluem o etanol e o biodiesel.

Vejamos cada uma dessas energias limpas:

Energia Solar

Trata-se do recurso natural mais abundante e com maior disponibilidade em todo o planeta, ou seja, recebemos do Sol uma quantidade 10 mil vezes maior de energia do que a necessária para a população mundial em um ano, que é a fonte de energia e calor indispensável à vida na terra, a luz solar também permite a geração de energia elétrica através de dois tipos diferentes de tecnologia: a Fotovoltaica e a Heliotérmica. Assim, toda essa energia térmica captada, pode ser usada de modo direto em residências, como para aquecer a água e ambientes, e pode também ser usada para a geração de energia elétrica.

• Energia Solar Fotovoltaica: é a transformação da radiação solar diretamente em corrente elétrica por meio das células fotovoltaicas, as quais compõem os módulos (ou placas fotovoltaicas), que ficam expostos sob a luz do sol. Essa tecnologia é utilizada em grandes projetos de usinas solares, hoje já se espalha por milhões de lares e comércios pelo mundo por meio dos chamados sistemas fotovoltaicos conectados à rede que integram a geração distribuída de energia.

• Energia Solar Heliotérmica ou Energia Solar Térmica Concentrada: Essa tecnologia, esta restrita ao segmento de geração centralizada, devido ao tamanho do projeto demandando, utiliza um grande número de espelhos coletores que refletem, de forma concentrada, a luz do sol a um ponto específico de uma grande torre central, aquecendo a altas temperaturas materiais específicos que com sua expansão ou vaporização, movimentam turbinas que geram a energia elétrica.

As principais vantagens de aplicação da energia solar são que depois de prontas para uso, não geram poluição alguma, seu impacto ambiental é insignificante e sua manutenção é bem barata, entretanto, as desvantagens estão ligadas ao fato de que é necessário extrair e processar silício para produzir os painéis solares, o que gera poluição (mas que pode ser controlada); além disso, o custo ainda continua elevado, mas à medida que essa tecnologia avança, ela vem se tornando cada vez mais economicamente viável, seu rendimento é baixo, sendo de apenas 25%, principalmente porque seu sistema de armazenamento de energia é pouco eficiente, sua produção oscila conforme o clima e à noite não existe produção. 

Energia Eólica

Trata-se de geração de energia elétrica através de recurso natural, sua matéria prima é o vento. 

• Energia Eólica: É a geração elétrica através da força dos ventos, na qual hélices com duas ou três pás (eólias) são fixadas no topo de altas torres  e giram conforme a intensidade dos ventos, fornecendo energia através da força motriz gerada nas turbinas.

As vantagens principais da energia eólica são que o impacto ambiental é praticamente zero, e os custos de geração de eletricidade são baixos. Essa tecnologia, que também permite a geração pelos próprios consumidores através de micro torres eólicos, se espalha mais na geração centralizada devido à disponibilidade de sua fonte que é bem mais restrita do que a luz solar. Seu rendimento depende da rapidez e constância dos ventos na região, o que requer uma análise desses dados antes desse sistema de energia ser implantado. Neste processo algumas desvantagens também existem, e embora reduzidos, existem impactos ambientais na instalação das usinas, causando alteração no paisagismo; pode haver ameaça para os pássaros se as eólias forem colocadas em suas rotas de migração e pode haver também, poluição sonora e interferência em transmissões de TV e rádio.

Energia Geotérmica

Esta geração de energia consiste no aproveitamento do calor da camada interna da terra  denominada magna.

• Energia Geotérmica: Usinas são instaladas em regiões onde esse calor se encontra mais próximo da superfície terrestre e consiste em instalar reservatórios de água subterrâneos, assim, através de tubulações apropriadas, a água é injetada nestes reservatórios que em contato com o calor da camada de magna gera vapor e a captação deste vapor faz laminas de uma turbina girar e um gerador transforma a energia mecânica em eletricidade.

Embora haja vantagens econômicas, sua implantação esta restrita a grandes geradores centralizados pela utilização de tecnologias adequadas, com custo de instalação e manutenção extremamente elevado. E como desvantagem principal está nos impactos ambientais de sua implantação e pelos riscos de natureza operacional.

Energia Marémotriz e Ondomotriz

Também conhecida  como energia das marés e ondas, é  o modo de geração de energia por meio da força dos movimentos das ondas e variação dos níveis de água pelas marés.

 

• Energia Marémotriz: Dois tipos de energia podem ser obtidos: energia cinética das correntes devido às marés e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa, onde se constrói uma barragem em local conveniente e seu comprimento seja o menor possível instalando comportas e turbinas apropriadas.

• Energia Ondomotriz: A energia cinética, do movimento ondular pode ser usada para por uma turbina em funcionamento. A elevação da onda numa câmara de ar provoca a saída do ar lá contido e o deslocamento do ar pode fazer girar uma turbina e através de um gerador, assim, a energia mecânica  é transformada em energia elétrica, este é só um exemplo já que existem outras formas de obter energia das ondas.

Pode-se dizer que a vantagem destes processos estão no fato de serem uma fonte de energia não poluente e ser fonte inesgotável, já como desvantagem acarreta grande impacto ambiental do local de instalação, irregularidade da amplitude de onda, fase e direção, restrições de locais para instalações, possui baixo rendimento e fornecimento de energia não ser continuo.

Energia Hídrica, Hidráulica

Esse tipo de energia é bem conhecido, sendo que ela é proveniente do movimento das águas, mas qual seria o certo? Hídrica ou Hidráulica? É difícil distinguir o termo mais correto porque os adjetivos em questão , Hídrico é relativo a água, e Hidráulico  que é movimentado pela água, mas acabam por significar o mesmo quando associados a energia, ou seja, energia Hídrica, energia de origem hídrica e energia Hidráulica, energia relativa a movimentação da água. Então embora se possa utilizar os dois, vamos denominar a geração de energia das águas, por Hidrelétricas.

• Energia Hidrelétrica: é o aproveitamento da energia cinética contida no fluxo de massas de água. A energia cinética promove a rotação das pás das turbinas que compõem o sistema da usina hidrelétrica para posteriormente ser transformado em energia elétrica pelo gerador do sistema. Uma usina Hidrelétrica é um conjunto de obras e equipamentos usados para produzir energia elétrica a partir do potencial hidráulico de um rio, e o potencial hidráulico é dado pela vazão hidráulica  e concentração de desnível existente ao longo do curso do rio. Os desníveis podem ser naturais como cachoeiras ou ser construídos na forma de barragem ou ainda, pelo desvio de seu curso para formação de reservatórios, e estes dois últimos geram impacto ambiental mais intenso.

Definitivamente como vantagem pode-se relacionar o seu rendimento por ser muito superior a todos os outros meios de geração mencionados até aqui, não polui o ambiente, tem baixo custo de produção,  proporciona desenvolvimento local e alguns indicam ser uma energia renovável(*). Porém como desvantagens, observa-se que os seus impactos ambientais são imensos, incluindo erosões e destruição de ecossistemas, alteração de paisagens, alagamentos, bloqueio nos rios e deslocamento da população que morava no local onde a usina foi construída e por ultimo está o elevado custo de instalação. Outro fator, reside nas variações climáticas provocando um desequilíbrio periódico nos volumes de água dos rios, reduzindo a capacidade de produção de energia.

(*) É uma energia renovável? Então vejamos:

Grandes projetos Hidrelétricos reduziram as emissões de carbono, e é expressão clara do controle humano sobre a natureza, já que além da energia, criam reservatórios de água limpa e podem constituir um local de recreação, com controle de enchentes e fornecimento constante de água de  irrigação, e ao longo do tempo, ser uma fonte de pesca e alimentação fresca e que possui credenciais ecológicas porque usa água abundante, é intrinsecamente seguro e tira proveito da gravidade. Outra linha acredita que o deslocamento de milhares de pessoas e alteração sistemática de uma paisagem não é correto sobre o ponto de vista ambiental, neste entendimento, quando a geração de energia é gerada por uma necessidade e atende as necessidades locais  poderá ser considerada energia renovável, entretanto, quando essa energia deixa de ser uma necessidade e passa a ser uma mercadoria negociada, com um impacto massivo no ecossistema local, faz-se necessário rever a aplicação do termo renovável.

Fica a pergunta: você concorda com esta visão de que se for para uma necessidade premente ou não ser definida como uma energia renovável?

Energia Nuclear

Esta energia provém principalmente pela fissão (^a) nuclear do Urânio, mas também pode ser do Tório e do Plutônio.

(^a) Fissão: é o fenômeno que consiste na divisão de um átomo pesado (urânio, plutônio, ou tório) em dois ou mais fragmentos, devido ao bombardeamento feito com nêutrons, fenômeno do qual resulta a liberação de uma quantidade enorme de energia.

• Energia Nuclear: Processo que consiste em uma reação de fissão nuclear, liberando uma quantidade colossal de energia na forma de calor. Esse calor ferve a água de uma caldeira transformando-a em vapor, esse vapor aciona uma turbina que dá partida a um gerador elétrico, que produz a eletricidade.

Para alguns, a energia nuclear até pode ser considerada limpa, sob o conceito de não causar poluição pela emissão de substâncias no processo, mas não é renovável. 

Entre as principais vantagens, estão, o baixo custo  do combustível, fonte concentrada na geração de energia e não requer grande investimento (uma pequena quantidade de urânio gera energia para abastecer uma cidade inteira), fonte de energia segura, reduz deficiência comercial e aumenta competitividade. Como desvantagens, é uma energia não renovável, e a elevada temperatura da água usada no aquecimento e lançada nos rios destroem ecossistemas, existe o risco de acidentes catastróficos embora sua probabilidade seja pequena, até hoje poucos acidentes graves foram identificados, gera resíduos nucleares perigosos (emissões radioativas), altíssimo custo de instalação e manutenção para geração de sistemas de energias nucleares.

Parece simples? Creia não é. Os riscos envolvidos neste processo precisam ser muito bem controlados e embora o resíduo radioativo gerado pelas usinas nucleares serem normalmente baixo (4% do total do combustível queimado é constituído dos produtos de fissão) e representam um problema, já que os produtos residuais de fissão demoram muito tempo para decaírem em outros elementos e apresentam alta radioatividade, devem ser confinados em depósitos onde não possa haver interferência humana externa nem interferência ambiental, que causariam vazamentos destes elementos, e podemos imaginar as consequências de uma ocorrência como esta.

Outro ponto a ser considerado, está no fato da geração de gases de efeito estufa na produção dos insumos necessários e auxiliares à produção de energia nuclear.

Biomassa

É toda matéria orgânica de origem vegetal ou animal usada com a finalidade de produzir energia, excluem-se os tradicionais combustíveis fosseis, embora sua origem também seja derivados da vida vegetal como o carvão mineral ou como o petróleo e gás natural, e enquanto a biomassa pode ser considerada renovável, já os combustíveis fosseis não se renovam em curto prazo.

• Biomassa: São utilizadas na produção de energia a partir de processos como a combustão de material orgânico, tais como restos de madeira, colheita, plantas, alimentos, animais e algas que são produzidas e acumuladas em um ecossistema e vem se tornando importante como fonte alternativa na geração de energia. A biomassa é constituída principalmente por elementos como carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, estando o enxofre em menores proporções. Esse material orgânico pode ser transformado em combustíveis sólidos, líquidos e gasosos. Como exemplo temos o etanol, produzido a partir da cana-de-açúcar, do milho, entre outras fontes e o biodiesel que é outro exemplo, e pode ser produzido a partir de gorduras animais ou óleos vegetais, tais como o de soja, de amendoim, de algodão, de lama (dendê), de girassol, de mamona etc.

As vantagens estão no fato que esses biocombustíveis representam uma melhoria do CO2 emitidos na atmosfera já que este composto havia sido previamente absorvido pelas plantas que deram origem ao combustível e tornam nulo o balanço de dióxido de carbono, minimizando o problema do efeito estufa e do aquecimento global, alem de apresentar um menor teor de enxofre; já a desvantagens estão relacionadas ao desmatamento causado e aplicação de monoculturas.

Energia limpa, Vantagens e Desvantagens

Vantagem da energia limpa, residi no fato de não emitir poluentes em sua geração, que contribui com a redução de dióxido de carbono (CO₂) minimizar efeito estufa e Além disso, a energia renovável não é só mais limpa, mas também mais barata que combustíveis fosseis.

Desvantagem, muitas destas fontes renováveis utilizadas na geração de energia elétrica estão disponíveis de forma intermitente e são menos eficientes, mas pior que isto, são as duas mudanças que vejo como criticas: primeiro é transformar as economias com energia limpa, substituindo o carvão poluente e usinas de gás e combustíveis fósseis por fontes renováveis, e a segunda é a necessidade de uma mudança completa para o transporte elétrico gerado pela energia renovável e que deve desempenhar um  papel importantíssimo na redução das emissões, praticamente eliminar a poluição do ar nas maiores cidades do mundo e ser verdadeiramente uma grande dificuldade operacional e financeira, especialmente para os países em desenvolvimento.

EFEITO ESTUFA E AQUECIMENTO GLOBAL

O aquecimento Global é uma realidade, a Terra está agora 1,1°C mais quente que no início da Revolução Industrial. Seus efeitos vêm ocorrendo em todos continentes e observados de diversas formas e pode-se citar entre outras, a redução da camada de gelo nos polos.

Conferências Ambientais

Varias iniciativas foram adotadas nas convenções sobre mudança do clima nas principais conferências, desde Estocolmo, em 1972 até 1997 quando 84 países assinaram o Protocolo de KYOTO, que previa uma serie de ações sobre mudanças climáticas e é nessa conferencia que cresceu a possibilidade de o carbono tornar-se moeda de troca, em que países assinantes do acordo, poderiam comprar e vender créditos de carbono, e que são obtidos em negociações internacionais e são adquiridos por países com emissão reduzida de CO₂, que fecham negocio com países poluidores, assim para cada tonelada de Carbono reduzida, o país recebe um crédito.

Não menos importantes foram as conferencias subsequentes, avançando até 2015, quando surgiu o Acordo de PARIS, que substituiu o protocolo de Kyoto em 2020, já ratificado por 147 países, e tem como principal objetivo reduzir as emissões de gases de efeito estufa para limitar o aumento médio de temperatura global a 2ºC, quando comparado a níveis pré-industriais. Entretanto há várias metas e orientações que também são elencadas no acordo, tais como:

• Esforços para limitar o aumento da temperatura a 1,5ºC;
• Recomendações quanto à adaptação de países signatários as mudanças climáticas, em especial para os países menos desenvolvidos, de modo a reduzir a vulnerabilidade a eventos climáticos extremos;
• Promover o desenvolvimento tecnológico, transferência de tecnologia e capacitação para adaptação às mudanças climáticas;
• Proporcionar a cooperação entre sociedade civil, o setor privado, instituições financeiras, cidades, comunidades e povos indígenas para ampliar  e fortalecer ações de mitigação do aquecimento global;
• Estimular o suporte financeiro e tecnológico por parte dos países desenvolvidos, para ampliar as ações que levam ao cumprimento das metas para 2020 dos países menos desenvolvidos.

Como consequência destas diretrizes, uma quantidade de nações assinou o acordo de Paris e muitas anunciaram seu compromisso de banir para os próximos anos a comercialização de veículos que utilizam combustível fóssil, Com isso se comprometem em chegar a REDE ZERO até 2050, que nada mais é do que zerar as emissões de carbono nas próximas décadas.

Em linha com essa diretriz, as empresas automobilísticas anunciam como alternativa, a substituição de motores convencionais que utilizam combustíveis fósseis, por motores elétricos, e que não vamos chamar de inovadora como alguns tem feito, porque na verdade, motores elétricos eram comuns no inicio do século XX e deram lugar em massa aos que consumiam combustíveis fosseis. A mudança de motores ira também zerar a poluição do ar nas grandes cidades, cuja qualidade do ar tem sido apontada como responsável por doenças respiratórias. Parece magnífico, mas por outro lado surgem questões de ordem práticas, vejamos:

• A energia elétrica consumida por estes veículos será produzida a partir do consumo de combustíveis fosseis? Ou sua fonte será de Energia Limpa e renovável?
• Já existem projetos de geração de energia elétrica com fonte de energia limpa e renovável para suprir toda esta necessidade? Alem disso, estarão operacionais em todas as nações que assinaram o acordo em tempo apropriado?
• O que dizer então da mudança radical na malha de distribuição de energia elétrica para disponibilizar o transporte além das recargas veiculares?
• Quando serão apresentados os planos de investimentos? Quem financiará as mudanças? E poderão ser implantadas no tempo anunciado?

Na verdade, antes destas questões surge uma grande tarefa, a qual deveria ser a primeira a ser adotada, que envolve uma mudança cultural das populações no tocante a atitudes e consumo consciente, e considerando suas características nos países em desenvolvimento, irá requer um esforço muito maior e precisam ser amplamente discutidas para conscientizar a população da mudança, para que entendam a necessidade e viabilidade de seu cumprimento, e isso requer ações de adaptação e de resiliência, trata-se literalmente de uma mudança comportamental ambiciosa e ao mesmo tempo de difícil execução quando envolve paradigmas.

Se já estão definidas as formas de energia limpa para substituir a energia gerada por combustíveis fosseis, então as nações que anunciaram seu compromisso, devem mostrar como vão atingir a meta de forma planejada e sistematizada, estabelecendo o passo a passo para alcançar o objetivo, e só assim vão sair da retórica atual, que evidenciam que os compromissos assumidos estão mais para discurso político, ou seja, parecem que muitos estão vendendo um sonho ao invés de estabelecer objetivos e como realiza-los.

Há muito que fazer, mas estas são apenas ações dos governos, daí nascem questões para tornar uma sociedade consciente:

• Você tem ideia de como o setor privado deve participar do processo de desenvolvimento tecnológico, transferência de tecnologia e capacitação para adaptação às mudanças climáticas, ampliar e fortalecer ações de mitigação do aquecimento global previstas no acordo de Paris?
• Você sabe quais são alternativas disponíveis para que você e/ou sua empresa possa contribuir direta ou indiretamente com a redução da emissão de gases que afetam o efeito estufa?Você sabia que as empresas deverão pagar impostos quando da emissão de gases ao consumir combustíveis fósseis? Que incluirá frota veicular!
• Você conhece as ações que você pode adotar ou vem adotando com o objetivo de reduzir a emissão de gás estufa nos processos de sua empresa e tornar seu negocio mais atrativo para seus clientes ou ainda, como podem ser benéficas ao seu negocio?
• Você sabe que estas ações não estão restritas somente a geração de energia?

E COMO  REMOVER O DIOXIDO DE CARBONO DA ATMOSFERA?

Seguramente, será necessário desenvolver processos para remoção do Dióxido de Carbono (CO2) da atmosfera, alguns analistas indicam que só substituir as fontes de energia não será suficiente para reduzir o efeito estufa, faz se necessário pesquisar e encontrar uma forma econômica para: complexar, reagir, capturar, absorver e ou reutilizar o dióxido de carbono. 

Além disso, um levantamento de geoengenharia vem estudando como mitigar o efeito do dióxido de carbono, criando uma nuvem na atmosfera terrestre a partir de CaCO3 ou outro material atóxico para refletir a incidência dos raios solares, reduzindo a temperatura global. Você já ouviu falar do projeto SCoPEx? Você gostaria de aprender mais sobre isso?

Embora essa ideia, contrarie os que defendem a substituição eliminação de combustíveis fósseis, esses processos poderão prolongar o seu consumo, existe luz no fim do túnel!

Então:

Quais atitudes você ou sua empresa tem implantado com esse objetivo? Se nenhuma, transforme ações de redução das emissões em economia e aumente seus ganhos, registre seus projetos e obtenha certificados de Energia Renovável. Plante essas ideias, antecipe  ações que possam contribuir para reduzir o efeito estufa, seja nos processos da sua empresa, na sua rotina doméstica e na vida social e se necessitar de ajuda conte conosco.

Não espere que os governos definam soluções, isso certamente afetará seu bolso através do pagamento de mais impostos e, se você nada fizer, além dos problemas econômicos também será afetado na qualidade de vida de todos, como se vê nos filmes “Mad Max 2: The Road Warrior” e  “Lo  Impossíble”. Agora, qual a sua escolha?

Finalmente, se você gostou desta matéria compartilhe, e se tem ponto de vista diferente sobre os temas, escreva-nos e de sua opinião, e, por favor, não hesite em enviar sugestões, comentários, e/ou informações que possam ajudar no entendimento das questões e alternativas apresentadas!