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Para melhores dias, mude a sua energia!

Energia é o combustível do universo, sabe-se que é através dela que tudo se transforma, de forma física aos materialistas e de forma espiritual para os mais esotéricos. Ela se faz tão presente a todos os instantes que poucos param para pensar se as energias que nos rodeiam são transformadas de forma mais sustentável, ou não. Muitos focam bastante em como é administrado o dia a dia e “gasta-se” essa energia: ter uma alimentação saudável, beber bastante água, praticar exercícios, enfim, manter mente e corpo saudável. Já a energia que chega nas tomadas é simplesmente aceita. Todo mês vem a conta e as pessoas se limitam a questionar o quanto foi gasto, e não como está sendo produzido. O Brasil, por ser um país continental, possui uma malha energética complexa composta de energias renováveis e não renováveis. Considera-se energia renovável aquela que não produz resíduos na sua geração, e não o impacto de instalação considerado. Assim o país computa uma malha onde mais de 85% de energia é renovável por conta de uma característica muito particular que é a presença da hidrelétricas, conforme observada na figura 1.

Figura 1- Distribuição da Energia Interna do Brasil em 2019. Créditos: EPE (2019).

Segundo a Empresa de Pesquisa Energética – EPE (BRASIL, 2019), o país produziu nesse ano 651,3 TWh de energia no total. As fontes limpas que comp~eo 85% desse valor são eólica, biomassa, solar, nuclear e hidrelétrica. Um comparativo feito pela Empresa de Pesquisa Energética para o ano de 2016 compara a geração renovável da Matriz Energética Elétrica do Brasil  com todo o mundo.

Figura 2 – Comparação de energia elétrica renovável e não renovável. Crédito: EPE, 2016.

Esses dados podem gerar uma certa comodidade na população vendo o quão superior na produção limpa o país é. Então por que devemos nos preocupar? E a resposta desta pergunta é simples.

Por uma característica geológica, nossa principal fonte de energia limpa vem das usinas hidrelétricas. Em comparação com outras fontes, essa era a forma menos custosa e prática para geração de energia. A ideia de preservação do meio ambiente e a não-geração de resíduos não citam o passivo das suas construções. Inclusive há controvérsias de informações, pois enquanto alguns dizem que ela é totalmente limpa, há um enorme passivo ambiental nas construções das barragens e o impacto irreversível no deslocamento das populações ribeirinhas, além de alagamentos de imensas florestas, processo de eutrofização das represas e seus efeitos sobre a qualidade da água e a emissão de carbono. (Bursztyn, 2020).

A energia hidrelétrica é limpa, porém não é infinita; dependemos dos rios e seus potenciais para que haja luz nas residências, indústrias, cidades. E nos últimos anos o país tem sofrido muito com a falta de chuva: seca de quase sete anos no Nordeste, escassez de água em São Paulo, e neste ano no estado do Paraná, local da 2ª maior usina hidrelétrica do mundo, a quantidade de chuvas foi muito abaixo do nível normal. Sem chuva não há reabastecimento nas represas que foram planejadas por séries históricas (calcula-se o período de maior seca e planeja a barragem para suprir essa deficiência). Mas se a crise hídrica atual é maior do que a para qual a usina foi calculada, ela não terá água para gerar energia. É também por isso que precisamos pensar se a energia escolhida no século passado é suficiente para suprir as demandas atual e futura.

Pensando dessa maneira devemos avaliar entre outras formas de produzir energia renovável  quais têm mais potencial para serem desenvolvidas hoje com as novas tecnologias.  Uma das respostas está, literalmente, em cima das nossas cabeças: o Sol.

Como foi visto na figura 1, o Brasil explora pouco a energia solar se comparada às demais energias instaladas e a razão é porque ela depende mais do interesse de cada consumidor do que do governo em si. Usinas solares têm valores de instalações muito elevados em comparação à eólica, por exemplo, e acaba não sendo viável para investir neste tipo de negócio a curto prazo. Mas ela pode transformar uma residência em sua própria usina, não gastando mais para ter luz. É desta maneira que 75% da geração distribuída de energia solar no país é produzida em residências (Moreira Jr. e Souza, 2018).

Uma instalação residencial traz independência da Matriz Energética, ou seja, em casos como o que ocorreu recentemente no Amapá onde o estado ficou 22 dias sem energia elétrica, quem tinha instalação de painéis fotovoltaicos não ficou sem energia.

Algumas pessoas têm dúvida com relação a capacidade de produção, pois a eficiência dos painéis raramente chega a mais de 20%. i Parece pouco, mas a energia solar é abundante e gratuita, além de não prejudicar o meio ambiente, não faltar em outro sistema, e continuar presente, se não for utilizada.

Outra dúvida frequente é a questão de instalação em locais que tem inverno mais rigoroso, com baixas temperaturas por três, quatro meses no ano. A geração de energia fotovoltaica não depende do quanto o Sol pode esquentar uma placa, e sim do uso da incidência do raio eletromagnético que transformará essa onda em energia elétrica. Um exemplo é a Alemanha que segundo Moreira Jr. e Souza (2018) recebe 40% menos incidência solar média que o lugar com incidência mais baixa no Brasil. E mesmo assim lá o investimento em geração fotovoltaica é tão estimulado que eles já detêm mais de 13% de todas as placas solares fotovoltaicas do mundo (figura 3).

Figura 3 – Painéis solares na Alemanha. Crédito: Portal solar (2017).

Usando como base a capital considerada mais fria do país durante o inverno, que é Curitiba, a radiação de plano inclinado, que é o valor usado para cálculo de capacidade de geração, é mostrada na figura 4.

Figura 4 – Incidência solar no plano inclinado em Curitiba 2019. Crédito: Atlas Solar Paraná.

            Já em Fortaleza, conhecida como a Capital da Luz, a incidência é a demonstrada na figura 5.

Figura 5 – Incidência solar no plano inclinado em Fortaleza 2019. Crédito: Cresesb.

 Apesar de haver nitidamente uma irradiação muito maior no verão na cidade nordestina do que em Curitiba, o importante é que a irradiação mínima nos dois casos não é muito diferente, indicando que, apesar do frio, a incidência solar em Curitiba continua viável para a instalação de painéis fotovoltaicos.

Aotimização das placas fotovoltaicas também depende da instalação na residência. A posição e inclinação das placas é fundamental, e para isso o local é fundamental para que o projeto seja eficiente. Posicioná-las voltadas ao Norte e na ausência de sombras são condições ideais, como mostrado na figura 6. Desta maneira a captação ocorrerá da forma mais eficiente, ou seja, aproximando daqueles 20%, falados anteriormente.

Figura 6 – Posição ideal da placa fotovoltaica. Crédito: eletronica-pt.com

       A quantidade de placas instaladas determinará o quanto de energia elétrica será produzida, se o suficiente ou maior do que a casa necessita. Para isso é interessante levantar um histórico de consumo de energia elétrica e observar qual a demanda necessária para a residência. Tendo este valor, e a área do espaço que há possibilidade de instalação, a incidência de plano inclinado e a capacidade de produção da placa por metro quadrado, conseguimos calcular quantas placas são possíveis de instalar e quanto irão produzir.

 Outra decisão importante é a escolha do sistema: on grid ou off grid (figura 7).

Figura 7- Sistema on grid e off grid. Crédito: Diamont Renewables.

       No sistema off grid a instalação é autônoma, independente da rede. A produção, consumo e armazenamento ocorre em um sistema fechado. Sistema ideal para locais remotos de difícil acesso à rede elétrica. O sistema on grid  é ligado à rede elétrica que fica com a sua produção excedente, que pode ser “devolvida” quando o seu sistema produz pouco. Essa “devolução” não envolve dinheiro, mas  funciona com um crédito energético válido por 60 meses que, dependendo do tipo de instalação, o proprietário pode consumir ou transferir para outros consumidores. Muitos usuários utilizam esse crédito para momentos em que a placa não produz, como nos períodos noturnos, geralmente momentos em que o consumo da casa é maior.

       Os custos de compra e instalação dos painéis solares fotovoltaicos estão barateando ao longo dos anos por conta do aumento da demanda. Assim o payback do investimento, ou seja, a compensação entre custo e economia que será feita, que já foi de 10 anos está atualmente em torno de 3 a 4 anos. Depois desse período o sistema gerará energia sem gerar gastos até finalizar a vida útil do equipamento que gira em torno de 25 anos, considerando que a manutenção seja realizada de forma adequada.

       A energia solar fotovoltaica além de se mostrar bastante viável no Brasil é uma forma realmente sustentável de produção: desafoga as linhas hidrelétricas e evita o uso das termelétricas, que são mais poluentes. É uma medida que não traz benefícios somente para o proprietário, mas uma ação humanitária considerando que o planeta é responsabilidade de todos nós.

       Então, quem puder, aproveite, porque o Sol é de todos.

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Referências

AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (ANEEL). Resolução Normativa n. 687, de 24 de novembro
de 2015. Disponível em: http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2015687.pdf. Acesso em: 26 nov 2020.

AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA (ANEEL). Resolução Normativa n. 482, de 17 de abril de 2012.
Disponível em: http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf. Acesso em: 26 nov 2020.

BRASIL. Empresa de pesquisa energética. Balanço Covid-19 – Impactos nos mercados de energia no Brasil: 1º semestre de 2020. Disponível em: https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/balanco-covid-19-impactos-nos-mercados-de-energia-no-brasil-1-semestre-de-2020. Acesso em: 26 nov 2020.

BURSZTYN, M. Energia solar e desenvolvimento sustentável no Semiárido: o desafio da integração de políticas públicas. Estudos Avançados. [online], vol.34, n.98, pp.167-186, 2020.

MOREIRA JR, O.; SOUZA, C.C. Aproveitamento fotovoltaico, análise comparativa entre Brasil e Alemanha. Revista INTERAÇÕES, Campo Grande, MS, v. 21, n. 2, p. 379-387, abr./jun. 2020.

LIRA, M.A.T.; MELO, M.L.S.; RODRIGUES, L.M.; SOUZA, T.R.M. Contribuição dos Sistemas Fotovoltaicos Conectados à Rede Elétrica para a Redução de CO2 no Estado do Ceará. Revista Brasileira de Meteorologia, v. 34, n. 3, 389 397, jun. 2019


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A quantas anda a transição energética?

tran·si·ção |z|  (latim transitio, -oniss. f.

  1. Ato ou efeito de transitar.
  2. Passagem de um lugar, assunto, tom ou estado para outro.
  3. Trajeto.

Também chamada de transição ecológica e transição para economia de baixo carbono, a transição energética trata de uma mudança profunda na estrutura econômica, social e política no sentido de sair da dependência de combustíveis fósseis, como petróleo, carvão e gás natural, enquanto se diversifica a matriz energética e se aumenta o uso de modos de produção de energia renováveis e limpos. A ideia geral é diminuir a emissão de gases de efeito estufa e diminuir a poluição atmosférica, ambos muito perigosos à vida no planeta.

E o que é energia limpa?

Toda geração de energia tem custos, que podem ser expressos em valores monetários, ou de uso de recursos naturais ou de emissão de gases de efeito estufa, entre outros. Alguns desses recursos naturais são renováveis, como o sol, o vento, as marés, a água dos rios, o calor da terra, a biomassa… outros são finitos, como é o caso dos combustíveis fósseis. O conceito de energia limpa só diz respeito a formas de produção que não lancem poluentes na atmosfera, não se trata de ausência de impacto ambiental.

Vale lembrar que, nessa área, essa noção de energia limpa é muito contestável. Esse estudo, publicado pelo INPA (Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia), põe em dúvida a consideração de que a energia hidrelétrica seria limpa, mostrando que, além dos danos ambientais e humanos causados pelas construções das usinas, existe liberação de metano (CH4) quando a água represada nas barragens passa pelas turbinas e vertedouros. Já no caso da produção de energia fotovoltaica, que requer painéis que utilizam silício e outros materiais, esse estudo de 2016, publicado na Nature Communications, mostra que a dívida de carbono gerada na produção das placas desde 1975 até 2015 terminou de ser paga, no pior dos cenários, em 2018 – isso significa que a partir de agora a produção de energia solar fotovoltaica pelos painéis já instalados e pelos novos está no 0 a 0 em termos de produção de carbono.

Mesmo com muitas dúvidas, alguns estudos como esse aqui, publicado na Nature Energy em 2017, mostram que, apesar dos custos superiores, o uso de energia solar fotovoltaica e eólica ainda é mais benéfico do ponto de vista humano, principalmente pela economia de gastos de saúde pública ligados em geral a doenças respiratórias causadas pela poluição atmosférica.

Mas e a transição no mundo na prática?

Vamos por partes. Primeiro, onde se gasta energia: indústria, agricultura, transporte, edifícios e residências. Os gases de efeito estufa são gerados pela queima de combustível para, entre outros, gerar energia elétrica, mas também pela pecuária (a criação de animais gera sozinha 15% dos gases de efeito estufa liberados no planeta!), pelo uso de motores à combustão de derivados de petróleo tanto para transporte quanto para processos industriais e agrícolas, e pelo desmatamento das florestas, que naturalmente sequestram o carbono. No Brasil, a agropecuária e o desmatamento geram 55% dos gases de efeito estufa. Esse relatório de 2018 da Renewable Energy Policy Network aponta que a maior parte dos esforços até hoje tem se concentrado na emissão de gases do setor elétrico, mas outras áreas também são igualmente importantes, como a conservação das florestas, a isolação dos edifícios e o setor de transporte, por exemplo.

Segundo, quem são os principais atores da emissão dos gases de efeito estufa: o campeão do mundo é a China, seguida de perto pelos Estados Unidos. Depois da COP21, que aconteceu em Paris no fim de 2015, 175 países assinaram um acordo se comprometendo a realizar medidas com objetivo principal de limitar o aumento da temperatura global em até +2º C acima dos níveis pré-industriais, vários países começaram a agir. A própria China tem mostrado a ambição de se tornar um país “verde” nas próximas décadas, e junto com Europa e Estados Unidos, investiram quase 75% de todo o investimento global em energias renováveis, de acordo com o relatório citado no parágrafo anterior. No entanto, em termos de investimento por unidade do PIB, países como Ruanda ou Guiné-Bissau estão investindo tanto quanto ou mais que países considerados desenvolvidos. Infelizmente, a mudança não tem sido suficiente e, em 2018, constatou-se que houve um aumento global de 2,1% da demanda de energia e as emissões de CO2 relacionadas à geração de energia subiram 1,4% no ano anterior – o que significa que a velocidade da mudança ainda é muito lenta. E a emissão de gases de efeito estufa na China ainda aumentou 4% só no primeiro trimestre de 2018…

Na França, uma lei de “transição energética pelo crescimento verde” foi passada em 2015 e o equivalente do nosso Ministério do Meio Ambiente se chama Ministério da Transição ecológica e solidária. Apesar do nome bonito, o ministro Nicolas Hulot, importante figura da luta ecológica francesa e ministro mais conhecido do governo Macron, pediu demissão recentemente ao vivo num programa de rádio, principalmente por causa da rejeição da emenda que proibia o glifosato* e da redução pela metade do preço da licença de caça, além de dizer que a França não está fazendo o suficiente na luta contra as alterações climáticas. Um ponto positivo importante é a organização não lucrativa négaWatt, que vem publicando relatórios de cenários energéticos totalmente dependentes de fontes renováveis, excluindo, inclusive, o uso da energia nuclear, principal fonte atual de energia no território francês. O último relatório trata do horizonte temporal de 2017 a 2050, sugerindo o uso massivo de produção eólica em terra e mar, uso de biomassa e de redes de calor, junto com uma redução de 50% da demanda, dividida em redução real e aumento de eficiência. Entretanto, esses relatórios não têm sido adotados pelo governo.

Na Alemanha, após o desastre de Fukushima em 2011 foi lançado o plano Energiewende, um dos mais ambiciosos do mundo. Atualmente, no entanto, o entusiasmo é muito menor: apesar de um terço da energia do país ser efetivamente gerada por fontes renováveis, o preço da energia elétrica para pequenos consumidores mais que dobrou entre 2000 e 2013,  e o carvão natural continua sendo fonte importante de produção de eletricidade. E essa semana ativistas contrários à expansão de uma mina de carvão na floresta de Hambach, no estado na Renânia do Norte-Vestfália, foram retirados à força por mais de 3,5 mil policiais. Apesar de não parecer, para a União Europeia em geral, o segundo relatório sobre o estado da transição energética, de 2017, diz que as metas de emissão de gases estão sendo cumpridas… o que levanta a questão se essas metas são mais políticas de aparência do que de fato um compromisso em reverter as mudanças climáticas.

Na África, na maior parte dos países, os desafios passam por modernização, expansão e acesso à energia, uma vez que toda a produção de energia do continente africano, excluindo a África do Sul, equivale à da Argentina sozinha. Mesmo com as dificuldades, a boa notícia é que alguns países por lá estão desenvolvendo seus sistemas de energia e evitando aumentar a emissão de gases de efeito estufa no mundo ao mesmo tempo.

No Brasil, a página do Ministério do Meio Ambiente não explica muito sobre as iniciativas da nossa transição. Enquanto isso, as petroleiras e outras grandes corporações tomam a dianteira nos investimentos em energias renováveis. Mesmo em época de eleição, é raro ouvir outra coisa que não seja relativa à exploração de petróleo ou à própria Petrobras, apesar de alguns programas de governo proporem explicitamente planos de transição energética ou ecológica.

No geral as notícias não são boas: as nações que fazem parte do G20 ainda investem 4 vezes mais dinheiro público em combustíveis fósseis do que em energias renováveis, os EUA se retiraram do acordo de Paris… ainda há muito trabalho a fazer. Soluções existem e a transição efetiva passa, sobretudo, pela descentralização da produção de energia e a conscientização de pessoas e corporações sobre a importância do uso eficiente de recursos energéticos e, claro, sobre novos modelos de consumo. O motor da transição é a inovação e o investimento em novos usos de tecnologia existente, assim como uma mudança real não é possível sem compreender que consumir menos e melhor é mais interessante do que buscar novas maneiras de produzir mais energia. Afinal, energia mais limpa também é aquela que nem precisou ser gerada.

 

*Glifosato é um herbicida largamente utilizado no mundo, principalmente em grandes plantações, mas também em uso doméstico. Potencialmente cancerígena, foi essa substância que levou a Monsanto a ser condenada a pagar indenização milionária a um homem nos EUA, e ainda existem pelo menos mais 8 mil processos judiciais contra a empresa pela mesma razão.

Referências

“transição”, in Dicionário Priberam da Língua Portuguesa [em linha], 2008-2013, https://www.priberam.pt/dlpo/transi%C3%A7%C3%A3o [consultado em 12-09-2018].