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terça-feira, setembro 15, 2009

Potencial eólico chinês poderia suprir toda demanda por eletricidade do país

 

Estudo de cientistas de Harvard e de univrsidade chinesa mostra que país asiático pode trocar geração a carvão pela eólica

Por Milton Leal

 

Getty Images

Os números chineses sempre impressionam. O país que possui 1,35 bilhão de habitantes e a economia que mais cresce no mundo precisa de energia, muita energia. Não é à toa que os chineses instalam em média 1GW de plantas a carvão por semana, o que contabiliza algo em torno de 50GW ao ano. Para efeito de comparação, o Brasil construiu no último ano menos de 2,4GW. Por isso, a China já figura como a nação que mais emite CO2 no mundo e está apenas atrás dos EUA quando o assunto é capacidade instalada.
Cientistas das universidades americana de Harvard e chinesa de Tsinghua publicaram um estudo na revista Science que discorre sobre a viabilidade de substituir as atuais fontes de geração e suprir o crescimento da demanda até 2030 somente com usinas eólicas.
A análise concluiu que uma extensa rede de turbinas eólicas operando com um fator de capacidade de 20% proveria até 24,7 petawatt/hora por ano. Este número equivale a sete vezes o atual consumo dos chineses.
“O mundo está lutando com a questão de como fazer para trocar os combustíveis ricos em carbono por algum outro que seja livre de carbono”, diz o autor líder do estudo Michael B. McElroy, professor de Harvard.
A estimativa de investimento para esta reviravolta energética chinesa é da ordem de US$900 bilhões - a preços atuais -, que já incluem a necessidade de expansão de 800GW para os próximos 20 anos. Os cientistas consideram o montante a ser aportado bastante significativo, mas não impossível de ser viabilizado devido ao tamanho da economia chinesa.
A China possui hoje 792GW de capacidade instalada. A expectativa é que o país aumente este potencial em 10% ao ano. Se optasse por expandir com usinas a carvão, cerca de 3,5 gigatons de CO2 seriam emitidos a mais por ano.
Atualmente, a geração eólica responde por 0,4% de todo o suprimento de energia elétrica chinês. Apesar disso, o país está se tornando rapidamente o mercado mais pujante de energia eólica e em breve deve ultrapassar os EUA, Alemanha e Espanha, que hoje têm mais usinas desta fonte.

As energias alternativas na China, especialmente a eólica, receberam um importante empurrão com a sanção da lei de energia renovável em 2005, que dá benefícios fiscais para as fontes limpas. O governo chinês também estabeleceu um processo de concessão de ofertas para garantir o retorno dos investimentos dos grandes projetos eólicos.
Para determinar a viabilidade da energia eólica para a China, os estudiosos estabeleceram um modelo econômico no qual incorporaram os incentivos do governo e calcularam o custo da energia com base na geografia dos locais com bastante vento. Eles concluíram que turbinas de 1,5MW teriam o melhor aproveitamento e que seria necessário meio milhão de metros quadrados para instalar todos os parques.
Nos próximos meses, os pesquisadores planejam conduzir um estudo mais intensivo e detalhado sobre a energia eólica na China. Eles pretendem levar em consideração um banco de dados que inclui informações de 25 anos sobre a variação dos ventos na nação asiática.

http://www.jornaldaenergia.com.br/ler_noticia.php?id_noticia=1476&id_tipo=3&id_secao=9&id_pai=2&titulo_info=Potencial%20e%F3lico%20chin%EAs%20poderia%20suprir%20toda%20demanda%20por%20eletricidade%20do%20pa%EDs

domingo, setembro 13, 2009

Uma Sintese da História do Álcool no Brasil


O etanol, também conhecido como álcool etílico encontra uma ampla aplicação na vida cotidiana do brasileiro seja como solvente industrial, anti-séptico, conservante, componente de diversas bebidas, em desinfetantes domésticos e hospitalares, solvente de fármacos importantes. Além do uso caseiro ou industrial  o etanol se tornou uma molécula estratégica para a economia brasileira como uma alternativa energética viável, já que Brasil tem tradição e conhecimento na produção deste biocombustível para a substituição gradativa do petróleo.

Aquestão do álcool combustível, é tratar de um tema estratégico da soberania nacional e formar opinião sobre a questão energética mundial.

O etanol como combustível

Ao contrário do que se pensa, o uso do álcool como combustível acompanha o nascimento dos automóveis. Tem como características técnicas ser menos inflamável e menos tóxico que a gasolina e o diesel. Ele pode ser produzido a partir de biomassa (resíduos agrícolas e florestais). No Brasil, ele é gerado principalmente da cana-de-açúcar. Nos Estados Unidos, o milho é o mais usado.

O uso de álcool combustível teve seu primeiro ápice no país a partir da década de 70, com a crise de petróleo no mundo e o nascimento do Proálcool (Programa Nacional do Álcool) em 1975, que incentivava o cultivo da cana-de-açúcar e provia recursos para construção de usinas, e tinha como apelo o fato de ser uma fonte de energia renovável e menos poluidora que os derivados do petróleo, o que possibilitou o desenvolvimento de uma tecnologia 100% nacional. Entretanto o projeto enfrentou a valorização do açúcar e o fim da crise do petróleo e tornou-se inviável.

Atualmente o álcool volta à cena, diante dos conflitos internacionais, que influenciam fortemente o preço do barril de petróleo. Tanto a União Européia quanto os Estados Unidos, voltam sua atenção esse nosso combutível.

O Brasil se torna, portanto, o país do combustível verde, o que tem aspectos positivos e negativos. Para entender um pouco da conjuntura atual, apresente esses dois gráficos e solicite que seus alunos interpretem:

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1655/imagens/producao-etanol1.jpg

Fonte: www.biodieselbr.com

Responda em seu caderno:

  • Qual o país que se destaca na produção de etanol, conforme o gráfico?
  • Quais as fontes de produção do etanol em escala comercial?
  • Quais os países que mais consomem esse biocombustível?

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1655/imagens/custo-producao-etanol1.jpg

Fonte: www.biodieselbr.com

Na sequência analise o segundo gráfico. Perceba que com a técnica, os custos diminuem e a oferta aumenta, fazendo com que o Brasil tenha grande vocação de exportador de etanol.

Responda em seu caderno:

  • O que o país tem a ganhar, ingressando no mercado internacional de combustíveis?
  • Estamos preparados para abastecer o mundo?
  • Quais as consequências do aumento na demanda de etanol?

A liderança e competitividade brasileira no setor do etanol, foi obtida por longos anos de trabalho realizado por pesquisadores em instituições de ensino e pesquisa e em empresas privadas. O resultado é uma valiosa bagagem de conhecimento e de tecnologia sobre a cana, seus derivados e sobre o processo de fabricação do etanol de cana. Solicite que façam apontamentos sobre as ídeias discutidas até então sobre o tema e que as tragam na próxima aula.

Existem problemas que precisam ser resolvidos para que o álcool se torne realmente uma alternativa sócio e ambientalmente sustentável no Brasil.

São eles:

  • Monocultura da cana-de-açúcar;
  • Condição social e trabalhista da mão-de-obra empregada;
  • Primitivo processo de colheita (que obriga à queima da cana);
  • Produção de vinhoto (resíduos da fermentação do álcool)

Escolha uma dos problemas acima pesquise e registre em seu caderno suas implicações ao meio ambiente.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1655/imagens/boiafria4-thumb.jpg

Para refletir: (responda em seu caderno)

Existem alternativas? Escolha uma das possibilidades abaixo e registre-a em seu caderno como seria possível sua aplicação:

  • Geração de energia com o bagaço da cana;
  • Utilização do vinhoto como fertilizante;
  • Fim da colheita com o método de queimada;
  • Justiça Social e fiscalização trabalhista no trabalho dos cortadores de cana;

Produção brasileira de cana-de-açúcar

O etanol é produzido no Brasil essencialmente nas regiões sudoeste e nordeste do Brasil. O Brasil tem uma área total de 851 milhões de hectares, sendo que, somente em 6 milhões de hectares, está concentrado o cultivo de cana-de-açúcar. A plantação de milho e soja ocupa atualmente 34 milhões de hectares e pecuária, outros 220 milhões.

Solicite que identifiquem na figura, quais as regiões em que a produção do etanol se localiza, e quais suas implicações e consequências.

http://portaldoprofessor.mec.gov.br/storage/discovirtual/aulas/1655/imagens/mapa_do_etanol.jpg

Fonte: www.veja.com.br

Perspectivas futuras

A qualidade da tecnologia que o Brasil tem na produção de etanol proveniente de cultivos de cana-de-açúcar é inquestionável. Durante algumas décadas, o país recebeu investimento volumoso dos diferentes governos para o estabelecimento deste cultivo como prioritário e estratégico.

Adaptado de: Nilton Goulart de Sousa 

BRASILIA - DF
Universidade de Brasília

segunda-feira, março 03, 2008

Energia e lixo: problemas e soluções

Por Chris Bueno
Lixo e energia podem ter mais em comum do que se imagina. Além de serem dois dos maiores problemas atuais – o crescimento da atividade industrial e do consumo gera, por um lado, aumento na produção de lixo, e por outro, o risco de falta de energia para atender a crescente demanda –, algumas das fontes de energia usadas atualmente são grandes produtoras de lixo, gerando resíduos, na maioria das vezes, prejudiciais à saúde. No entanto, o que é um grande problema pode ser, ao mesmo tempo, uma solução: o lixo pode se tornar ele mesmo uma fonte de energia.
A energia produzida no Brasil é majoritariamente limpa, pois é centrada nas hidrelétricas, que são responsáveis por 70,77% da matriz energética do país, segundo dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). No entanto, quando o nível dos reservatórios fica baixo, como na longa estiagem que houve em 2007, as termoelétricas movidas a gás ou a óleo são acionadas e elas produzem resíduos no processo de geração de energia. Na queima desses combustíveis, há emissão de gases poluentes, como o óxido nítrico (NO2) e o gás sulfuroso (SO2), que podem não apenas causar riscos à saúde, como problemas respiratórios, mas também contribuir para o aumento do efeito estufa. Também pode ocorrer contaminação de rios, lagos e mananciais, com o descarte incorreto dos resíduos gerados pelas termoelétricas.
Um caso que está criando polêmica atualmente é o da cana-de-açúcar utilizada para gerar biocombustível. O que em teoria deveria ser uma energia limpa está sendo colocado em xeque por vários pesquisadores, que apontam os problemas que a queima da palha da cana-de-açúcar, realizada durante a colheita, traz para o meio ambiente e para a saúde humana. Duas pesquisas feitas recentemente no Instituto de Química da Unesp relacionaram essa queima a problemas respiratórios e quantificaram as emissões de compostos de nitrogênio na atmosfera. “Este processo acaba interferindo diretamente na saúde da população, pois a combustão da palha da cana-de-açúcar libera poluentes e o principal dano é o prejuízo à qualidade do ar e, conseqüentemente, da saúde, pela excessiva emissão de monóxido de carbono e ozônio, trazendo também danos ao solo, às plantas naturais e cultivadas, à fauna e à população”, escrevem Maria Nazareth Vianna Roseiro, mestre em saúde pública, e Ângela Maria Magosso Takayanagui, professora do Departamento de Enfermagem Materno-Infantil e Saúde Pública, ambas da Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto/USP, no artigo “Meio ambiente e poluição atmosférica: o caso da cana-de-açúcar”. Em algumas regiões do estado de São Paulo, a queima da palha durante a colheita chegou a ser proibida em 2006, no período em que a umidade relativa do ar atingiu níveis muito baixos.
O lixo nuclear talvez seja o caso mais emblemático: apesar de ser uma energia limpa, seus resíduos são um dos pontos que mais pesam em relação à rejeição ao seu uso. Esses resíduos são altamente tóxicos, com risco de desenvolvimento de câncer mesmo em pessoas expostas a baixas doses de radiação. São também muito poluentes, podendo contaminar o ar, a água e o solo. Tanto que o Greenpeace lançou em 2005 um relatório de 128 páginas sobre os riscos desse tipo de energia. Embora haja planos para a expansão da energia nuclear no Brasil, ainda não foi decidido qual será a destinação de seus resíduos. Atualmente, os resíduos de baixa e média densidade são depositados em tambores especiais, onde ficam armazenados até perderem sua radioatividade. Já os resíduos de alta densidade são depositados provisoriamente em piscinas de concreto especialmente preparadas, porém ainda não se definiu qual será o destino definitivo para eles. Dar uma destinação segura a esses resíduos diminuiria a rejeição a esse tipo de energia.
O caminho inverso
O lixo nuclear é exemplo de resíduo que também pode ser reaproveitado na própria geração de energia. O rejeito de alta radioatividade, que a indústria chama de subproduto, é formado pelo elemento combustível já irradiado dentro do reator. Normalmente, esse elemento é retirado do reator com apenas 15% da sua capacidade utilizada, podendo, então, ser reutilizado. O que já ocorre hoje em dia, no caso da usina receber elementos combustíveis com algum tipo de problema, é ela recorrer a esses resíduos em combinação com o novo. No entanto, o desenvolvimento de pesquisas pode levar à reutilização de uma maior parte desses resíduos, tornando a energia nuclear menos poluente e mais econômica.
O óleo de cozinha também pode passar de poluente a fonte energética. O resíduo, geralmente despejado em pias, ralos e até vasos sanitários, é um grave problema para rios, lagos e mananciais, pois não se dissolve nem se mistura com a água, formando uma camada densa na superfície, que impede as trocas gasosas e a oxigenação. Porém, se coletado, o óleo e outras gorduras de origem animal ou vegetal utilizado no preparo de alimentos, pode ser transformado em biodiesel – uma energia limpa e barata. A técnica já provou dar certo: uma parceria entre a Unicamp e a prefeitura de Indaiatuba (SP) possibilitou a instalação de uma usina capaz de transformar o óleo de cozinha em biodiesel, que já responde pelo abastecimento de toda a frota do Serviço Autônomo de Água e Esgotos da cidade.
Transformar resíduos em energia não é novidade no mundo desenvolvido. Nos países europeus, nos Estados Unidos e no Japão, essa técnica já está em prática desde os anos 1980. Mas o Brasil ainda tem um longo caminho a percorrer. De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), o Brasil produz cerca de 150 mil toneladas de lixo por dia. A maior parte desses resíduos (aproximadamente 60%) tem seu destino em lixões, aterros sanitários irregulares, leitos de rio ou ainda queima a céu aberto. Os lixões e aterros existentes já estão, em sua maioria, saturados. Apesar disso, quase nada dos resíduos brasileiros é transformado em energia, ao contrário dos países ricos, que processam 130 milhões de toneladas de lixo, gerando energia elétrica e térmica em 650 instalações. Somente a União Européia extrai 8.800 megawatts de 50,2 milhões de toneladas por ano em 301 usinas, segundo dados da última edição da Waste to Energy International Exhibition & Conference from Waste and Biomass (http://www.wte-expo.com/), conferência internacional sobre últimas novidades e tecnologias ligadas à geração de energia a partir do lixo, realizada em maio de 2007 na Alemanha.
“É muito significativa a contribuição que essa nova forma de se gerar energia pode trazer. De fato, cada 200 toneladas por dia da fração orgânica dos resíduos sólidos domiciliares permitem a implantação de uma usina termelétrica com a potência de 3 megawatts, capaz de atender uma população de 30 mil habitantes. Isso quer dizer que, se a fração orgânica (60%) de todo o lixo domiciliar brasileiro fosse utilizada para produzir energia elétrica, poderíamos implantar usinas termelétricas com potência significativa, cujo valor seria apreciável”, escreve o economista Sabetai Calderoni, doutor em ciências pela USP, em seu livro Os bilhões perdidos no lixo. Contudo, o potencial brasileiro para transformar lixo em energia permanece subutilizado, mesmo com o aumento de 5,4% no consumo de energia no país no ano passado, segundo dados da Empresa de Pesquisa Energética (EPE). O dado é preocupante para um país que recentemente passou por um racionamento de energia e ainda vive sob o fantasma do apagão.
“A maior parte dos problemas causados pelo lixo pode ser resolvida com sua conversão em energia”, explica Luciano Basto Oliveira, doutor em planejamento energético pelo Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia (Coppe), da UFRJ, e assessor da Superintendência de Gás e Biocombustíveis da EPE. “É uma questão tecnológica, com suas repercussões ambientais, sociais e financeiras. Isto já é feito em diversos lugares, sobretudo no hemisfério norte, onde se encontram os países mais ricos. Só no caso do lixo urbano, existem mais de 1.700 usinas de geração elétrica em funcionamento, aplicando cerca de 100 tecnologias”, aponta.
Usar o lixo para gerar energia é uma solução não apenas econômica, mas também social e ambiental. Basta pensar que o destino mais comum do lixo brasileiro, os lixões e aterros, também são um problema para a saúde e para o meio ambiente, pois contaminam o solo com um líquido altamente tóxico, chamado chorume, que polui também as águas de lençóis freáticos, e produzem metano (CH4), um gás ainda mais prejudicial à atmosfera que o próprio dióxido de carbono (CO2), considerado o grande vilão do efeito estufa. Essa situação pode ser revertida com uma ação relativamente simples: o aproveitamento do gás produzido nos depósitos de lixo como fonte de energia.
“ Os processos de geração de energia a partir de lixo sólido são basicamente dois: a fermentação anaeróbica de lixo por microorganismos, com geração de metano como produto metabólico, e a incineração controlada do lixo”, explica José Aurélio Medeiros da Luz, um dos líderes do grupo de pesquisa sobre tratamento de minérios e resíduos da Universidade Federal de Ouro Preto (Ufop). Segundo o pesquisador, a fermentação – decomposição da matéria orgânica – é geralmente feita em biodigestores, ou em aterros sanitários munidos de sistema de dutos de coleta do biogás, um conjunto de gases gerados por essa decomposição. O biogás possui entre 50% e 70% de metano, que tem poder calorífico, isto é, pode ser queimado para gerar energia. No caso da incineração, a energia é gerada através da queima completa dos resíduos. Esse processo produz monóxido de carbono, que também apresenta poder calorífico. Em ambos os casos, é possível não apenas gerar energia a partir do lixo, mas também utilizar a redução das emissões de gases de efeito estufa para negociar certificados de créditos de carbono com valor no mercado financeiro, de acordo com o Protocolo de Kyoto.
Potencial brasileiro
O Brasil possui grande potencial para gerar energia elétrica a partir de resíduos sólidos e a alternativa poderia aumentar a atual oferta do país em 50 milhões de megawatt-hora por ano, o que representa mais de 15% do total atualmente disponível ou cerca de um quarto do que gera a usina hidrelétrica de Itaipu. “ O caminho é mais curto que parece, pois a comprovação do baixo custo da eletricidade tornará esta fonte interessantíssima, sobretudo quando assimilada sua característica de segurança energética”, declara Oliveira, da UFRJ.
As vantagens são muitas. Diminuição dos aterros sanitários e lixões, menor produção de gases poluentes, menos riscos ao meio ambiente e à saúde humana, mais economia e mais empregos são apenas algumas delas. Aliás, a economia é um dos grandes chamarizes de se transformar lixo em energia: em seu artigo “Lixo que vale ouro”, Oliveira aponta que o Brasil pode vir a ter, com a implantação desse sistema, uma receita da ordem de R$ 9 bilhões por ano. O montante viria da conservação de energia, da venda de recicláveis e da comercialização de créditos nas emissões de gases evitadas, como o carbono e metano. “Na verdade, a questão energética ligada ao lixo deve ter duas vertentes: a que primeiramente nos ocorre é a geração de energia a partir de lixo, e a segunda, que não deve ser esquecida, é a reciclagem de produtos constituintes do lixo, de cuja produção primária a energia entra como insumo. Reciclá-los usualmente diminui a demanda energética dentro do setor industrial pertinente”, afirma Luz, da Ufop.
Porém ainda há muitos desafios a vencer. O maior deles, como aponta Oliveira, é a desinformação, já que poucos acreditam ser possível que o lixo pode se tornar fonte de energia, o que resulta no subaproveitamento do potencial brasileiro. “Além de algumas iniciativas quanto ao aproveitamento de biogás de aterros, não existem projetos com outras tecnologias em curso no país para explorar todo este potencial”, explica o pesquisador. Mas isso não é motivo para desânimo. “Isso comprova a necessidade de planejamento, o que acaba de ser incorporado pela EPE, que está criando uma base de dados sobre os parâmetros das tecnologias disponíveis no mundo, a composição típica dos resíduos de cada região, a capacidade de aproveitamento dos co-produtos de cada processo, os preços dos energéticos e dos produtos que possam ser substituídos e a quantidade de emissões de gases de efeito estufa reduzida por tecnologia, com o intuito de facilitar a escolha sobre a tecnologia a ser aplicada”, conclui.

terça-feira, dezembro 12, 2006