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97 Energia

A ordem é economizar

Depois da revolução industrial, no final do século XVIII, e especialmente durante o século X, o impacto da atividade humana sobre o meio ambiente tornou-se muito significativo. O aumento da população e do consumo pessoal, principalmente nos países desenvolvidos, originou problemas ambientais cuja solução é o grande desafio deste início de século para pesquisadores, ambientalistas, governos, organizações não-governamentais e comunidades de todo o mundo.

Grande parte dos problemas está relacionada com a exploração e utilização de energia. Poluição, chuva ácida, destruição da camada de ozônio, aquecimento da Terra – por causa da intensificação do efeito estufa – e destruição da fauna e flora são alguns dos efeitos dos processos atualmente disponíveis para a geração de energia. (Veja também o capítulo Transportes).

Hoje, 75% da energia gerada em todo o mundo é consumida por apenas 25% da população mundial, principalmente nos países industrializados. Prevendo que a população dos países em desenvolvimento deverá dobrar até que se consiga a estabilização, por volta do ano 2110, e melhorar seus padrões de consumo, a questão é: como atender à demanda por energia sem que ocorram impactos ambientais ainda mais significativos?

Energia elétrica

Neste capítulo, vamos tratar, principalmente, da energia elétrica, que se tornou um dos bens de consumo mais fundamentais para as sociedades modernas. Usamos energia para gerar iluminação, movimentar máquinas e equipamentos, controlar a temperatura produzindo calor ou frio, agilizar as comunicações etc. Da eletricidade dependem a nossa produção, locomoção, eficiência, segurança, conforto e vários outros fatores associados à qualidade de vida.

A contrapartida dos benefícios proporcionados pelo desenvolvimento tecnológico é o crescimento constante do consumo de energia. Para atender à demanda, os governos precisam investir cada vez mais na construção de usinas de geração, linhas de transmissão e distribuição, com sérios prejuízos ambientais.

A gravidade dos impactos ambientais vai depender em grande parte da fonte de energia usada na geração da eletricidade. O emprego de fontes não renováveis, como o petróleo, o gás natural, o carvão

Perfil do consumo de energia elétrica no Brasil

Energia mineral e o urânio, está associado a maiores riscos ambientais, tanto locais (poluição do ar e vazamento radioativo) como globais (aumento do efeito estufa). Já as fontes de energia renováveis, como a água, o Sol, os ventos e a biomassa (lenha, bagaço de cana, carvão vegetal, álcool e resíduos vegetais) são consideradas as formas de geração mais limpas que existem, embora também possam afetar o meio ambiente, dependendo das formas de utilização desses recursos.

No campo da produção de energia da biomassa, o Brasil é um país absolutamente privilegiado. Por dispor da incidência da energia solar durante todo o ano, em quase toda a sua extensão territorial, pode se propor a implantar um amplo programa de geração de energia de variados teores e fontes.

Para enfrentar o aumento da demanda no futuro precisamos encarar o uso da energia sob a ótica do consumo sustentável, ou seja, aquele que atende às necessidades da geração atual sem prejuízo para as gerações futuras. Isso significa eliminar desperdícios e buscar fontes alternativas mais eficientes e seguras para o homem e o meio ambiente. O desafio está lançado, não apenas para autoridades governamentais, mas para a sociedade como um todo.

Atualmente, boa parte da tecnologia de produção baseia-se em derivados de petróleo. Como as reservas de petróleo são finitas e diminuem a cada ano, são enormes as vantagens competitivas dos Países com capacidade de produção de energia a partir de fontes perenes, como o Sol, os ventos e a biomassa.

O setor elétrico no Brasil

As características físicas e geográficas do Brasil foram determinantes para a implantação de um parque gerador de energia elétrica de base predominantemente hidráulica. Nosso sistema hidrelétrico foi planejado entre 1951 e 1956, dando sustentação ao forte impulso do País rumo à industrialização e ao desenvolvimento. Hoje, o Brasil dispõe de um dos maiores parques hidrelétricos do mundo, respondendo por quase 90% do total de energia elétrica gerada internamente.

Isso, no entanto, não significa que podemos ficar tranqüilos. Nos últimos 40 anos, a população brasileira mais que triplicou, e a demanda por energia elétrica cresceu de forma exponencial. Para garantir o fornecimento de eletricidade à população, ao parque industrial e comercial, o País investiu na construção da maior usina do planeta, a Hidrelétrica de Itaipu (veja boxe na página 104).

Mesmo assim, em meados dos anos 90, o sistema hidrelétrico começou a não acompanhar o crescimento da demanda, em função do decréscimo de investimentos. Os excedentes de água que davam garantias de abastecimento para os cinco anos seguintes passaram a ser consumidos sem a compensação proporcional que deveria ser assegurada pelos períodos chuvosos.

Nosso consumo de eletricidade tem crescido a uma média de 3% ao ano. A atividade industrial é a que mais consome energia – 46% do total gerado no País. Em seguida vem o setor residencial, com 23%, e o comercial, com 14%.Na última década, o consumo disparou em todos os setores. O comércio não apenas ganhou novos estabelecimentos com alto padrão de consumo (shopping centers, hipermercados) como dinamizou suas atividades com a ampliação do horário de funcionamento. O consumo residencial também não pára de subir. Isso se deve não apenas ao aumento da população, mas também à crescente incorporação de novos aparelhos e equipamentos eletroeletrônicos (veja o gráfico na página anterior).

Produção total de energia primária no Brasil

Fonte: (Balanço Energético Nacional 2003, ano base 2002)

Economia forçada

Logo no início do século XXI, a energia elétrica virou assunto de primeira página em todos os jornais do País – os brasileiros estavam sob a ameaça de um apagão, pois a capacidade instalada apresentava-se vulnerável até a pequenos períodos de seca. A crise no setor elétrico brasileiro levou o governo a tomar medidas drásticas e urgentes para evitar a interrupção forçada do fornecimento de energia para vários Estados do Sudeste, Nordeste e Centro-Oeste. Em 2001, o governo estabeleceu a obrigatoriedade de redução de 20% no consumo, que durou até o fim daquele ano.

Felizmente, com a volta das chuvas e a recuperação dos níveis dos reservatórios que abastecem as usinas hidrelétricas, o racionamento foi suspenso. No entanto, a necessidade de economizar energia ainda persiste.

Para o País, aumentar a participação dos combustíveis fósseis no seu sistema energético representa um passo atrás do ponto de vista ambiental. Afinal, o Brasil tradicionalmente produz quase toda a energia elétrica que consome a partir da água, que normalmente apresenta impactos ambientais inferiores à geração termelétrica.

A geração de energia e o impacto ambiental

Existem vários meios de produzir energia elétrica, cada qual com suas vantagens e desvantagens econômicas e ambientais. Pode-se produzir eletricidade a partir de fontes renováveis ou não renováveis. As fontes renováveis são aquelas que não se esgotam. Algumas delas são fontes permanentes e contínuas – como o Sol, o vento, a água e o calor da terra – outras podem se renovar – como a biomassa.

Ao contrário, as fontes de energia não renováveis, como o petróleo, o carvão mineral, o gás natural e o urânio (usado nas usinas nucleares), tendem a se esgotar. São reservas formadas durante milhões de anos a partir da decomposição natural de matéria orgânica, não podendo ser repostas pela ação do homem. As formas mais limpas de produção de eletricidade estão associadas ao uso de fontes de energia renováveis.

A formação das bases energéticas dos países sempre resultou de considerações econômicas, como a disponibilidade de recursos naturais e viabilidade de exploração. No caso do Brasil, por exemplo, a abundância de recursos hídricos foi fundamental para a formação de um sistema predominantemente hidráulico.

Nos últimos anos, a questão ambiental vem ganhando relevância no planejamento energético dos países. Só para citar um exemplo, os riscos ambientais levaram a Alemanha a estabelecer um plano de desativação de todo o seu sistema energético nuclear. A seguir, você vai conhecer as principais fontes de energia e seus impactos sobre o meio ambiente.

Energia hidráulica

É a energia produzida a partir de uma fonte contínua, nesse caso, o movimento da água. Nas usinas hidrelétricas, a força da queda de um grande volume de água represada é utilizada para movimentar turbinas que acionam um gerador elétrico. A construção de usinas hidrelétricas geralmente exige a formação de grandes reservatórios de água. Para isso, normalmente é preciso inundar uma vasta área de terra, o que provoca profundas alterações no ecossistema, já que a fauna e a flora locais são completamente destruídas. Dependendo do tipo de relevo e da região onde se encontra o empreendimento, as hidrelétricas podem também ocasionar o alagamento de terras e o deslocamento de populações ribeirinhas. Outro tipo de usina hidrelétrica é a usina de fio d’água, que opera sem a necessidade de grandes reservatórios.

Origem da eletricidadeEletricidade ofertada em 2002

O Brasil importa quase 10% da eletricidade ofertada. A maior parte dessa energia é de origem hídrica, gerada pela parte paraguaia da hidrelétrica de Itaipu.

Fonte: Balanço Energético Nacional 2003, ano base 2002.

Estima-se que, projetados os atuais níveis de produção e demanda, as reservas conhecidas de petróleo devem durar apenas 40 anos; as de gás natural, pouco mais de 100 anos; e as de carvão, aproximadamente 200 anos.

Até bem pouco tempo defendia-se que a hidreletricidade era uma forma de energia não poluente.

Hoje se sabe que a decomposição da vegetação submersa dá origem a gases como o metano, o gás carbônico e o óxido nitroso, que causam mudanças no clima da terra (veja mais informações sobre o aquecimento global no capítulo Transportes).

É importante ressaltar que nas emissões de CO2 (gás carbônico) e CH4(metano) de uma barragem existe responsabilidade natural (carga orgânica transportada pelos afluentes da barragem, que naturalmente se decompõem, emitindo CO2 e CH4) e antrópica (de interferência humana). No caso da responsabilidade antrópica, há as emissões provenientes do esgoto doméstico despejado no reservatório, além das emissões decorrentes da biomassa inundada pela barragem da hidrelétrica.

Mesmo assim, geralmente as usinas hidrelétricas são menos prejudiciais do que as termelétricas, que emitem outros gases tóxicos, como o dióxido de enxofre e de nitrogênio, além de material particulado (poeira e fumaça resultantes da queima de combustíveis fósseis, especialmente das termelétricas movidas a óleo combustível), prejudiciais à saúde.

Energia termelétrica

A energia térmica ou calorífica é o resultado da combustão de diversos materiais, como carvão, petróleo, gás natural, todas fontes não renováveis, e biomassa (lenha, bagaço de cana etc.), que é uma fonte renovável. Ela pode ser convertida em energia mecânica e eletricidade, por meio de equipamentos como a caldeira a vapor e as turbinas a gás. Após a produção de eletricidade, o calor rejeitado pode ainda ser aproveitado em outros processos, principalmente na indústria. As usinas que produzem simultaneamente calor e eletricidade são chamadas de usinas de co-geração. Veja a seguir os combustíveis que podem movimentar as termelétricas.

•Gás natural: As reservas de gás natural formaram-se há milhões de anos a partir da sedimentação do plâncton. Sua combustão libera óxido de nitrogênio e também dióxido de carbono, embora este último em quantidades menores que o petróleo e o carvão.

•Petróleo: As termelétricas também podem operar a partir da queima de derivados de petróleo, que se formou durante milhões de anos pelas transformações químicas de materiais orgânicos, como os plânctons. Quando queimados, os derivados do petróleo (gasolina, óleo combustível, óleo

Usina hidrelétrica O movimento das turbinas aciona o gerador, que converte energia mecânica em elétrica.

linhas de transmissãoágua represada gerador turbinas diesel etc.) produzem gases contaminantes, como monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio e dióxido de carbono, que poluem a atmosfera e contribuem para o aquecimento da Terra e para a formação de chuva ácida, entre outros efeitos nocivos. (Veja o capítulo Transportes.)

•Carvão mineral: Outro combustível muito usado em termelétricas é o carvão mineral – que também se formou há milhões de anos a partir de plantas e animais. É o pior combustível nãorenovável, pois sua combustão emite grandes quantidades de óxidos de nitrogênio e enxofre, que provocam acidificação (chuva ácida), além de agravar doenças pulmonares, cardiovasculares e renais nas populações próximas. A queima do carvão também libera dióxido de carbono, que contribui para o aumento do efeito estufa. Segundo os dados da Agência Internacional de Energia, até 1997, o carvão era a segunda principal fonte de energia mundial. Os mesmos dados apontam a China, os Estados Unidos e a Índia como os maiores produtores mundiais de carvão. Motivos econômicos e ambientais, que relacionam a queima desse combustível com a acidificação das chuvas e outros efeitos da poluição atmosférica, contribuíram para a redução de 5% no consumo durante a década de 90.

•Biomassa: A biomassa é matéria de origem orgânica que pode ser usada como combustível em usinas termelétricas, com a vantagem de ser uma fonte renovável. Um exemplo de biomassa é a lenha. Podemos dizer que a lenha é renovável somente quando o ritmo de extração está em equilíbrio com o de reflorestamento. Caso contrário, ela perde seu caráter de renovabilidade, colocando em risco a sobrevivência das florestas. A produção de biomassa pode ocorrer pelo aproveitamento de lixo residencial e comercial, ou de resíduos de processos industriais, como serragem, bagaço de cana e cascas de árvores ou de arroz. A biomassa representa um grande potencial energético para o Brasil, que é tradicionalmente um grande produtor de cana-de-açúcar, uma matéria-prima que pode ser integralmente aproveitada. Além da produção de açúcar, a cana é amplamente utilizada para a produção de álcool combustível, uma alternativa que contribui para reduzir o consumo de combustíveis fósseis. Mais limpo que a gasolina e o diesel, principalmente quanto à emissão de monóxido de carbono e hidrocarbonetos, o álcool vem sendo empregado no Brasil desde 1974, quando foi implantado o Programa Nacional do Álcool. No final da década de 80, mais de 90% dos automóveis fabricados no País eram movidos a álcool. Porém, devido a vários fatores, o Proálcool estagnou. Segundo a Anfavea, em 2003, 95% dos automóveis fabricados eram movidos à gasolina. Mas, atualmente, mesmo os automóveis movidos à gasolina poluem menos, pois recebem uma mistura de 25% de álcool para que seja reduzida a emissão de poluentes (veja o capítulo Transportes). Em 2003 surgiu no Brasil a primeira geração de veículos bi-combustível, que podem utilizar tanto álcool como gasolina. Como o preço do álcool é menor, a expectativa é de que os bi-combustíveis (flex fluel) se popularizem e o uso do álcool combustível volte a crescer.

Itaipu: a maior do mundo

A usina hidrelétrica de Itaipu é a maior em operação no mundo. Trata-se de um projeto binacional desenvolvido por Brasil e Paraguai. A usina foi instalada no rio Paraná, no trecho de fronteira entre os dois países, 14 km ao norte da Ponte da Amizade. Com 18 unidades geradoras de 700 megawatts cada, em 2000 a usina bateu o recorde mundial com a produção de cerca de 93,4 bilhões de quilowatts/hora, o suficiente para suprir 95% da demanda no Paraguai e 24% do mercado brasileiro. Em outubro de 1982, após a conclusão da barragem, formou-se o reservatório de Itaipu, com área de 1.350 km2. Enquanto as águas subiam, equipes da área ambiental percorriam de barco e lanchas toda a área para recolher centenas de animais que tentavam escapar das águas. Muitos não sobreviveram. Mesmo reconhecendo a importância de Itaipu para o Brasil, é inegável que o desaparecimento de Sete Quedas foi mais um silencioso crime contra a fauna, a flora e o patrimônio natural, em nome da geração de energia.

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