Fontes Alternativas de Energia

Érika Sinara Lustosa Aluna do Curso

Técnico em Meio Ambiente

Instituto Federal do Piauí

Um dos recursos minerais mais importantes do mundo e que está

com o fim mais próximo é o petróleo, embora não seja a única fonte

de energia, os países têm uma preocupação muito grande, porque é

essa que mantém o desenvolvimento econômico e tecnológico, além

de oferecer qualidade de vida às pessoas. 

Fontes Alternativas de Energia

ConceitoSão aquelas que se apresentam como alternativa ao uso das fontes

tradicionais de energia

Petróleo Gás natural Hídrica carvão mineral principalmente)

. As fontes alternativas de energias são renováveis, pouco ou não

poluentes, além de apresentar a vantagem de ter baixos índices de agressão ambiental.

Exemplos Fontes Alternativas de Energia

Energia eólica - gerada a partir do vento.

Energia solar (fotovoltaica) - gerada a partir dos raios solares.

Energia geotérmica – obtida a partir do calor contida nas camadas mais profundas da terra. Energia mare motriz (das mares) – gerada a partir da energia contida nas ondas do mar. Biomassa – obtida a partir de matéria orgânica, principalmente de origem vegetal como, por exemplo, cana-de-açúcar. Nuclear - gerada através do processo de fissão do núcleo do átomo de urânio enriquecido. Biogás – obtido dos gases provenientes da decomposição de resíduos orgânicos.

Quase todas as fontes de energia – hidráulica, biomassa, eólica, combustíveis fósseis e energia dos oceanos – são formas indiretas de energia solar.

Além disso, a radiação solar pode ser utilizada diretamente como fonte de energia térmica, para aquecimento de fluidos e ambientes e para geração de potência mecânica ou elétrica. Pode ainda ser convertida diretamente em energia elétrica, através de efeitos sobre determinados materiais, entre os quais se destacam o termoelétrico e o fotovoltaico.

Entre os vários processos de aproveitamento da energia solar, os mais usados atualmente são o aquecimento de água e a geração fotovoltaica de energia elétrica.

Energia Solar

Potencial de Aproveitamento de Radiação Solar

Coletores Solar e Painéis Fotovoltaicos

Em países como Alemanha, o governo destina incentivos às residências que instalam coletores solares. 

Outra fonte que anda em fase de aprimoramento é a energia de hidrogênio, que produz poucos resíduos e a baixo custo, estima-se que no final dessa década já tenha carros disponíveis com motores movidos a hidrogênio. 

Impactos Socioambientais Energia Solar

Uma das restrições técnicas à difusão de projetos de aproveitamento de energia solar é a baixa eficiência dos sistemas de conversão de energia, o que torna necessário o uso de grandes áreas para a captação de energia em quantidade suficiente para que o empreendimento se torne economicamente viável.

Comparando-se, contudo, a outros recursos, como a energia hidráulica, por exemplo, observa-se que a limitação de espaço não é tão restritiva ao aproveitamento da energia solar.

Energia Eólica

Seu aproveitamento ocorre através da conversão da energia cinética de translação em energia cinética de rotação, com o emprego de turbinas eólicas (aero geradores) para a geração de energia elétrica, ou através de cata-ventos e moinhos para trabalhos mecânicos, como bombeamento de água.

Geração de eletricidade: as primeiras tentativas surgiram no final do Século XIX, mas somente um século depois, com a crise do petróleo, é que houve interesse e investimentos suficientes para viabilizar o desenvolvimento e aplicação de equipamentos em escala comercial.

Recentes desenvolvimentos tecnológicos têm reduzido custos e melhorado o desempenho e a confiabilidade dos equipamentos.

Potencial de Aproveitamento Eólico

Potencial Eólico Instalado

Evolução do Tamanho e da PotênciaAerogeradores.

Fazendas Eólicas

A energia eólica é uma fonte de energia conhecida há muitos anos, pois foi utilizada para mover moinhos. No mundo existem cerca de 30 mil geradores de energia eólica. 

Entre os principais impactos sócioambientais de usinas eólicas destacam-se os sonoros e os visuais. Os impactos sonoros são devidos ao ruído dos rotores e variam de acordo com as especificações dos equipamentos

Os impactos visuais são decorrentes do agrupamento de torres e aerogeradores, principalmente no caso de centrais eólicas com um número considerável de turbinas, também conhecidas como fazendas eólicas.

Outro impacto negativo de centrais eólicas é a possibilidade de interferências eletromagnéticas, que podem causar perturbações nos sistemas de comunicação e transmissão de dados.

Aspectos Sócio-ambientaisEnergia Eólica

Energia NuclearA energia nuclear, também chamada atômica, é obtida a partir da fissão do núcleo do átomo de urânio

enriquecido, liberando uma grande quantidade de energia. A energia nuclear mantém unidas as

partículas do núcleo de um átomo. A divisão desse núcleo em duas partes provoca a liberação de

grande quantidade de energia.

Os primeiros resultados da divisão do átomo de metais pesados, como o urânio e o plutônio, foram

obtidos em 1938. A princípio, a energia liberada pela fissão nuclear foi utilizada para objetivos

militares. Posteriormente, as pesquisas avançaram e foram desenvolvidas com o intuito de produzir

energia elétrica. No entanto, armas nucleares continuam sendo produzidas através do enriquecimento

de urânio.

Atualmente os Estados Unidos lideram

a produção de energia nuclear, porém

os países mais dependentes da

energia nuclear são França, Suécia,

Finlândia e Bélgica. Na França, cerca

de 80% de sua eletricidade é oriunda

de centrais atômicas.

Fissão Nuclear

Desvantagens da energia nuclear

O resíduo radioativo de usinas nucleares é normalmente baixo, mas representa um problema, pois os elementos contidos no combustível queimado, principalmente os produtos de fissão, demoram um tempo muito longo para decaírem em outros elementos e apresentam alta radioatividade, portanto é necessário que eles fiquem confinados em um depósito próprio onde não possa haver nem interferência humana externa nem interferência ambiental (já que a interferência ambiental pode causar vazamentos e deslocamento dos elementos).Mesmo não representando considerável perigo na forma conhecida por "intoxicação metais pesados", o plutônio mostra-se particularmente tóxico se inalado. Sua toxidade por inalação supera em cerca de 10.000 vezes sua toxidade por ingestão, e a aspiração de minúsculas quantidades deste elemento pode levar - a médio prazo - a uma morte por câncer de pulmão.7 Na década de 80 o físico Ralph Nader afirmou que com apenas um quilograma de Plutônio-239 seria teoricamente possível a extinção da população humana a longo prazo (considerado uma dose letal por inalação de poucos microgramas e os danos genéticos com uma dose mutagênica de poucos nano gramas). 

Vantagens da energia nuclear

A principal vantagem da energia nuclear é a não utilização de combustíveis fósseis. Considerada como vilã no passado, a Energia Nuclear passou gradativamente a ser defendida por ecologistas de nome como James E. Lovelock por não gerarem gases de efeito estufa. Estes ecologistas defendem uma virada radical em direção à energia nuclear como forma de combater o aquecimento global argumentando que particularmente áreas contaminadas por acidentes nucleares como a região de Chernobyl se tornam em parques ecológicos perfeitos com natureza plena e selvagem.5

Em comparação com a geração hidrelétrica, a geração a partir da energia nuclear apresenta a vantagem de não necessitar o alagamento de grandes áreas para a formação dos lagos de reservatórios, evitando assim a perda de áreas de reservas naturais ou de terras agriculturáveis, bem como a remoção de comunidades inteiras das áreas que são alagadas. Outra vantagem da energia nuclear em relação à geração hidrelétrica é o fato de que a energia nuclear é imune à alterações climáticas futuras que porventura possam trazer alterações no regime de chuvas.

Energia nuclear no Brasil

Estrutura da participação de diversas fontes de energia no Brasil. Dados 2007

A energia elétrica é fator essencial para assegurar o crescimento econômico do país

e a qualidade de vida da sua população, porém, os recursos hídricos disponíveis nas

proximidades dos principais centros consumidores estão se esgotando. Além disso,

os licenciamentos ambientais dos aproveitamentos hídricos remanescentes e

economicamente viáveis estão se tornando cada vez mais difíceis.

No quadro geral de geração de energia no Brasil, entre todas as formas

comercialmente viáveis, o percentual de participação por fonte nuclear e de outras

fontes é mostrado na figura 2, verifica-se o baixo aproveitamento com relação ao

urânio e seus derivados, apenas 1,40%.1

O Brasil possui a sexta maior reserva mundial de urânio e instalações industriais do

Ciclo do Combustível, operadas pela INB (Indústrias Nucleares do Brasil), que nos

garante independência no suprimento de combustível nuclear.

Biomassa

Do ponto de vista energético, biomassa é toda matéria orgânica (de origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada na produção de energia. Assim como a energia hidráulica e outras fontes renováveis, a biomassa é uma forma indireta de energia solar. A energia solar é convertida em energia química, através da fotossíntese, base dos processos biológicos de todos os seres vivos.

Uma das principais vantagens da biomassa é que, embora de eficiência reduzida, seu aproveitamento pode ser feito diretamente, através da combustão em fornos, caldeiras, etc. Para aumentar a eficiência do processo e reduzir impactos socioambientais, tem-se desenvolvido e aperfeiçoado tecnologias de conversão eficiente, como a gaseificação e a pirólise.

Potencial de Biomassa Instalado

Potencial de Aproveitamento da Biomassa

Potencial de Aproveitamento da Biomassa

Tecnologias de Aproveitamento Biomassa

O aproveitamento da biomassa pode ser feito através

da combustão direta (com ou sem processos físicos de

secagem, classificação, compressão, corte/quebra etc.),

processos termoquímicos (gaseificação, pirólise,

liquefação e transesterificação) ou processos biológicos

(digestão anaeróbia e fermentação).

Tecnologias de Aproveitamento Biomassa

Biogás

Gás liberado na decomposição de elementos orgânicos

(lixo, estercos, palhas, etc.) e o biodigestor transforma

esses resíduos em gás. A produção é interessante por dois

motivos: diminui a quantidade de resíduos no ambiente e é

pouco poluidor

Energia geotérmica/Energia mare motriz

O movimento das marés (movimento das águas) move turbinas que podem gerar

energia, esse recurso é utilizado em países como Japão e França. 

A energia geotérmica é extraída do calor vindo do interior da terra,

os EUA, Itália e Japão produzem energia dessa natureza, mas esse

tipo só é possível em lugares que possuem vulcões ou áreas de

concentração de placas litosféricas. 

Em países como a Islândia, os gêiseres são aproveitados, são águas

quentes que saem interior da Terra que também geram energia

geotérmica.

 - Grande parte destas fontes é renovável. Essa é uma grande vantagem, pois, como sabemos o petróleo um dia vai acabar e o país que ficar dependente desta fonte de energia poderá enfrentar sérios problemas energéticos. - Apresentam baixo ou nenhum índice de geração de poluição ambiental. - Embora sejam mais caras para implantar o sistema de geração de energia, em longo prazo, são capazes de gerar economia. - Unidades geradoras podem ser instaladas em áreas de difícil acesso para a chegada de fontes tradicionais de energia. - Diversificação de fontes de energia alternativas tira do país a dependência das fontes tradicionais, que muitas vezes podem ser controladas por empresas estrangeiras ou outros países.

Importância do uso de fontes alternativas de energia

 Infelizmente o Brasil ainda usa pouco as fontes alternativas de energia. Grande parte da energia elétrica gerada no Brasil tem como origem as usinas hidrelétricas. Esse é um grande problema, pois em casos de crise hídrica (ocasionada por falta de chuvas, como ocorreu no início de 2014) pode ocasionar necessidade de racionamento de energia, além do aumento do preço. Embora tenha um programa de uso do etanol, o país ainda é muito dependente dos combustíveis fósseis (gasolina e diesel) para abastecer a frota de veículos. Além de serem fatores de poluição do ar, são fontes não renováveis de energia. A boa notícia é que vem aumentando no Brasil, nas últimas décadas, o uso de duas importantes fontes alternativas de energia: eólica e solar. Espera-se que o país possa fazer crescer, nos próximos anos, o uso dessas fontes alternativas em sua matriz energética.

Fontes Alternativas de Energia no Brasil