Congresso Brasileiro de Congresso Brasileiro de EnergiaEnergia

Rio de Janeiro, outubro de Rio de Janeiro, outubro de 20122012

Sociedade, Energia e Sociedade, Energia e Meio-Ambiente Meio-Ambiente COPPE-COPPE-

UFRJUFRJ

Rio de Janeiro, Outubro de 2012

Sociedade, Energia e Meio-Ambiente Luiz Pinguelli Rosa Diretor da COPPE – UFRJ Secretário do Fórum Brasileiro de Mudanças Climáticas Membro da Academia Brasileira de Ciência Ex membro dos Conselhos da SBPC e da SBF Forum Award da American Physical Society

Planejamento EnergéticoPlanejamento EnergéticoChoques do petróleo de 1973 e 1979 Choques do petróleo de 1973 e 1979 Estados Nacionais adotaram Estados Nacionais adotaram

políticas energéticas políticas energéticas entre elas o desenvolvimento de fontes entre elas o desenvolvimento de fontes alternativas alternativas solar, eólica, biogás. solar, eólica, biogás.

Programa do Álcool no Brasil Programa do Álcool no Brasil em meados dos anos 1980 em meados dos anos 1980 > 90% das vendas de carros novos no país eram a álcool. > 90% das vendas de carros novos no país eram a álcool.

Queda do preço do petróleo na segunda metade da década de 1980 Queda do preço do petróleo na segunda metade da década de 1980 estas políticas foram abandonadas no mundo.estas políticas foram abandonadas no mundo.

Virada de 1989 para 1990 Virada de 1989 para 1990 falta de álcool no Brasil falta de álcool no Brasil vendas vendas de carros novos a álcool no cairam para < 5% nos anos 1990.de carros novos a álcool no cairam para < 5% nos anos 1990.

Anos 1990 Anos 1990 desregulamentação da energia desregulamentação da energia privatizações em vários privatizações em vários países.países.

Ano 2001 Ano 2001 racionamento de energia elétrica no Brasil racionamento de energia elétrica no Brasil 2003 2003 suspensão das privatizações no setor elétrico suspensão das privatizações no setor elétrico 2004 2004 criação da EPE para planejamento energético. criação da EPE para planejamento energético. 2003 2003 carros flex no Brasil carros flex no Brasil cresce o consumo de álcool. cresce o consumo de álcool.

Poítica EnergéticaPoítica EnergéticaEscalada do preço do barril de petróleo de US$ 10 em 1999 para Escalada do preço do barril de petróleo de US$ 10 em 1999 para > US$ 100 em 2007> US$ 100 em 2007 Brasil Brasil autosuficiência pela Petrobrás autosuficiência pela Petrobrás

Máximo da produção mundial de petróleo daqui a poucas décadas.Máximo da produção mundial de petróleo daqui a poucas décadas. Brasil Brasil descobertas no Sub-sal descobertas no Sub-sal

Crescimento da demanda de petróleo e gás natural no mundoCrescimento da demanda de petróleo e gás natural no mundo China + IndiaChina + India

Geopolítica do petróleo Geopolítica do petróleo grandes reservas = Oriente Médio + Rússia. grandes reservas = Oriente Médio + Rússia. Invasão do Iraque pelos EUAInvasão do Iraque pelos EUA

Questão Ambiental Questão Ambiental Mudança Climática Mudança Climática Fontes alternativas Fontes alternativas Brasil Brasil maior problema é o desmatamento e não a energia maior problema é o desmatamento e não a energia

Questões Atuais de Poítica EnergéticaQuestões Atuais de Poítica Energética

Eliminação da Pobreza Eliminação da Pobreza Nova classe Média? Nova classe Média?

Meio Ambiente Meio Ambiente Mudança Climática Mudança Climática Código Código FlorestalFlorestal

Hidrelétricas?Hidrelétricas?

Shale Gas na América do NorteShale Gas na América do Norte

Petróleo e Gás do Pré Sal no BrasilPetróleo e Gás do Pré Sal no Brasil

Etanol x Gasolina Etanol x Gasolina Importação de Etanol de Milho Importação de Etanol de Milho dos EUAdos EUA

Renovação das Concessões de Hidrelétricas Renovação das Concessões de Hidrelétricas AmortizadasAmortizadas

Acidente Nuclear de FukushimaAcidente Nuclear de Fukushima

Defasagem Tecnológica da Industria Brasileira Defasagem Tecnológica da Industria Brasileira

CombustíveisCombustíveis

PetróleoPetróleo – – autosuficiênciaautosuficiência - necessidade de plano de longo prazo- necessidade de plano de longo prazo Gás naturalGás natural - affair com a Bolívia já equacionado- affair com a Bolívia já equacionado - problema na geração elétrica- problema na geração elétrica BiocombustíveisBiocombustíveis Carvão Carvão

Pré-SalPré-SalDe 30 a 80 bb - presente reservas de 14 De 30 a 80 bb - presente reservas de 14

bbbb

7

A Questão dos RoyaltiesA Questão dos RoyaltiesEstruturação dos Estruturação dos Sistemas Fiscais Sistemas Fiscais

PetrolíferosPetrolíferosRegimes Fiscais do Petróleo

Sistemas Contratuais Sistemas de Concessão

Contrato Partilha de Produção Contrato de serviço

Contrato de serviço com risco Contrato de serviço puro

Regimes Fiscais do Petróleo

Sistemas Contratuais Sistemas de Concessão

Contrato Partilha de Produção Contrato de serviço

Contrato de serviço com risco Contrato de serviço puro

Fonte: Johnston (1994).

TECNOLOGIAS PRÉ-SAL

TECNOLOGIAS PRÉ-SAL

• Engenharia de Reservatório

• Geomecânica de Poços

SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL

TECNOLOGIAS PRÉ-SAL

• Sensores de Pressão, Temperatura e Vazão

• Confiabilidade das Operações

• Gestão Integrada da Produção

• Simulação do colapso de tubos de revestimento de poços (casing)

7500 MPa

POÇOS

TECNOLOGIAS PRÉ-SAL

SONDAS, NAVIOS E PLATAFORMAS / FPSOs

• Capacitação no projeto e organização da cadeia de fornecedores

• Simulação dos processos construtivos

• Tecnologia avançada de produção: Megablocos com redução do tempo de construção (Controle Dimensional dos Processos de Fabricação)

Laboratório de Ensaios Não Destrutivos, Corrosão e Soldagem

LNDC - COPPE

Lab. Tecnologia Submarina. Integridade de Dutos e Risers. Confiabilidade de Equipamentos Submarinos. Recifes Artificiais para Descomissionamento

LMT/COPPELMT/COPPEBanco de Testes para Banco de Testes para

Ensaios de Óleos Ensaios de Óleos Combustíveis Pesados - Combustíveis Pesados -

BUNKERBUNKER

Meio Ambiente e Energia Meio Ambiente e Energia SustentávelSustentável

O que é sustentável?O que é sustentável? Resultado da dialética na década de 1970 Resultado da dialética na década de 1970

entre entre - Crescimento Zero Crescimento Zero Modelo MIT para o Clube Modelo MIT para o Clube

de Roma (de países desenvolvidos)de Roma (de países desenvolvidos)- Modelo Bariloche Modelo Bariloche Outro crescimento é Outro crescimento é

possível para satisfazer necessidades dos povospossível para satisfazer necessidades dos povos

Síntese na década de 1980:Síntese na década de 1980: Relatório Bruntland Relatório Bruntland Conceito de Conceito de

desenvolvimento sustentáveldesenvolvimento sustentável

A hidreletricidade é A hidreletricidade é sustentável?sustentável?Impacto ambiental e social da construção e dos reservatórios (-)Impacto ambiental e social da construção e dos reservatórios (-)

É renovável É renovável Energia solar (evapora água) + gravitacional (+) Energia solar (evapora água) + gravitacional (+)

Emite gases de efeito estufa principalmente em regiões tropicais (-)Emite gases de efeito estufa principalmente em regiões tropicais (-)

Emite muito menos que termelétrica a combustíveis fósseis (+)Emite muito menos que termelétrica a combustíveis fósseis (+)

Há algumas exceções (Balbina, Samuel) (-) Há algumas exceções (Balbina, Samuel) (-)

Usinas a fio d´água minimizam reservatórios (+)Usinas a fio d´água minimizam reservatórios (+) O fator de capacidade de Belo Monte é baixo (-)O fator de capacidade de Belo Monte é baixo (-)

SolSol.. (fusão nuclear). (1). (fusão nuclear). (1).

BALANÇO DE ENERGIA DA TERRA. ondas eletromagnéticas de alta freqüência. (2)BALANÇO DE ENERGIA DA TERRA. ondas eletromagnéticas de alta freqüência. (2) = luz. ( Baixa Entropia.) = luz. ( Baixa Entropia.) . PROCESSOS fotossíntese . PROCESSOS fotossíntese NATURAIS . Tempo Geológico.NATURAIS . Tempo Geológico. Aquecimento. Evaporação. Biomassa. Aquecimento. Evaporação. Biomassa. Combustíveis Combustíveis Atmosfera. . Atmosfera. . Fósseis FósseisMovimento.Movimento. Movimento. Movimento. Combustíveis da Luada Lua. . da Terrada Terra.. Condensação Condensação Nucleares Nucleares (3). Chuva (3). (3). Chuva (3). . . Fissão e ( ? ) Fusão Fissão e ( ? ) Fusão Marés. Ondas. Eólica. Hidráulica. Marés. Ondas. Eólica. Hidráulica. Nuclear (1). Nuclear (1). do mar (3) Foto Coletor (2)do mar (3) Foto Coletor (2) Força animal. Voltaica. Solar Combustão.. Força animal. Voltaica. Solar Combustão.. (2) (2) Geotérmica. (1) (1) PROCESSOSPROCESSOSTECNOLÖGICOS MáquinaTECNOLÖGICOS Máquina ENERGIA. ENERGIA. ENERGIA. ENERGIA. MECÂNICA.MECÂNICA. Perdas T Perdas TÉRMICA.ÉRMICA. Gradiente de Gradiente de Termo . Termo . Temperatura do Mar. Temperatura do Mar. parpar Gerador. PerdasGerador. Perdas` Aquecedor Hidrogênio ` Aquecedor Hidrogênio (2) Motor e Perdas(2) Motor e Perdas SubstânciasSubstâncias. . QuímicasQuímicas Pilha. Pilha. ENERGIA.ENERGIA. Pilha Pilha aa Elétrica. Elétrica. ELÉTRICAELÉTRICA. . Combustível. (2).Combustível. (2).

Efeito estufa. ondas Efeito estufa. ondas eletromagnéticas de baixa freqüência. eletromagnéticas de baixa freqüência. Legenda. Processos eletrônicos = Legenda. Processos eletrônicos = calor. ( Alta Entropia) calor. ( Alta Entropia) (1) Força Nuclear. ` ondas eletromagnéticas Atmosfera. (1) Força Nuclear. ` ondas eletromagnéticas Atmosfera. (2) Força Eletromagnética.* hertzianas(2) Força Eletromagnética.* hertzianas(3) Força Gravitacional. ondas (3) Força Gravitacional. ondas eletromagnéticas de baixa freqüênciaeletromagnéticas de baixa freqüência = calor. ( = calor. ( Alta Entropia)Alta Entropia)* Inclui energia química. Espaço* Inclui energia química. Espaço Externo Externo

PETRÓLEO

Gás Natural

Gasolina Diesel QueroseneÓleo

Combustível Carvão Nuclear

Residencial

Serviços Agrícola

IndustrialTransportes

Geração Elétrica

Bagaço Lenha e Carvão Vegetal

Álcool Biodiesel

Hidráulica

SolarEólica Resíduos

Fontes Alternativa

s

Usadas em Escala Fontes

Renováveis

Energia no Mundo e Mudanças Energia no Mundo e Mudanças

ClimáticasClimáticas

Fontes Primárias de Energia da Revolução Industrial ao Século XXI Anos 2000:Petróleo 35% + Carvão 20% + Gás natural 20% = 75% Grandes emissores de CO2 Biomassa 9% + Hidrelétrica 8% + Nuclear 8% = 25%

Mudança do ClimaMudança do Clima 4˚4˚ Relatório do IPCC de 2007 Relatório do IPCC de 2007

Redução da incertezaRedução da incerteza

Atenção a eventos extremosAtenção a eventos extremos

Observação do degelo de geleiras perenesObservação do degelo de geleiras perenes

Grande impacto na sociedade e nos governosGrande impacto na sociedade e nos governos

Nobel da Paz de 2007Nobel da Paz de 2007

Resultados do IPCC

Crescimento de emissões de gases do efeito estufa foi de 70% entre 1970 e 2004

Dentre estas as emissões de CO2 cresceram de 80% e representavam 77% das emissões antropogênicas em 2004 O maior crescimento das emissões entre 1970 e 2004 foi do setor de energia (145%), seguido dos setores de transportes (120%), indústria (65%) e deusos da terra e desmatamento (40%) Fonte ; IPCC Report 2007

Historical Contributions to Global Historical Contributions to Global Temperature Temperature

Modelling and assessment of contributions to climate change

temperature increase

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

1900 1950 2000 2050 2100

°C

JCM-JCM (1)Hadley (2)CICERO-SCM (3)CSIRO-ACCC (4)RIVM-ACCC (5)ECOFYS-ACCC (6)UCL-ACCC (7)IVIG-ACCC (8)UIUC-ACCC (9)

123,4

5678,9

Aquecimento Global

Energia per Capita ( E / Pop = E / PIB x PIB / Energia per Capita ( E / Pop = E / PIB x PIB / Pop ) Pop )

Anos 1980, 85, 90, 2000 e 2005 Anos 1980, 85, 90, 2000 e 2005

2005

1980

2005

1980

1980

1980

2005

1980

2005

1980

2005

1980

2005

1980

1980

2005

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00GDP/Pop (1000 US$ / Head)

Ener

gy/G

DP

(M B

tu /

100

US$

)

Brazil

China

India

Indonesia

Mexico

SouthAfricaCanada

France

Germany

Japan

Norway

NetherlandsUnitedStatesUnitedKingdomSpain

World

300 M BTU / head

50 M BTU / head

100 M BTU / head

200 M BTU / head

Situação nos Países em Situação nos Países em DesenvolvimentoDesenvolvimento

As classes de renda mais alta nos países As classes de renda mais alta nos países em desenvolvimento têm alto consumo de em desenvolvimento têm alto consumo de energia per capita enquanto a maioria da energia per capita enquanto a maioria da população é pobre e tem consumo de população é pobre e tem consumo de energia muito baixo.energia muito baixo.

Assim há forte desigualdade no consumo Assim há forte desigualdade no consumo de energia e na emissão de gases do de energia e na emissão de gases do efeito estufa per capita dentro de cada efeito estufa per capita dentro de cada país, seguindo a desigualdade na país, seguindo a desigualdade na distribuição de renda.distribuição de renda.

O enfrentamento da mudança climáticaO enfrentamento da mudança climática junto com o combate à pobreza, devendo-se junto com o combate à pobreza, devendo-se cunhar a expressão justiça climática associada a inclusão social e adaptação de cunhar a expressão justiça climática associada a inclusão social e adaptação de

populações vulneráveis. populações vulneráveis.

Novo modelo de produção e consumo, mais solidário Novo modelo de produção e consumo, mais solidário (a crise mundial derrubou o mito do mercado (a crise mundial derrubou o mito do mercado desregulado). desregulado).

Uso de geração hidroelétrica dentro das restrições Uso de geração hidroelétrica dentro das restrições ambientais e minimização das termoelétricas como ambientais e minimização das termoelétricas como complementação às hidrelétricas, incluindo estudos de complementação às hidrelétricas, incluindo estudos de captura e sequestro de Carbono (CCS).captura e sequestro de Carbono (CCS).

Prioridade às fontes alternativas (biocombustíveis, eólica, Prioridade às fontes alternativas (biocombustíveis, eólica, solar, oceânica) e à eficiência energética. solar, oceânica) e à eficiência energética. Fonte; Fórum Brasileiro de Mudanças ClimáticasFonte; Fórum Brasileiro de Mudanças ClimáticasF F

Principais desafios Principais desafios imediatosimediatosReduzir o desmatamento , Reduzir o desmatamento , maior parte da emissão demaior parte da emissão degases do efeito estufa do Brasilgases do efeito estufa do Brasil

Reverter tendência atual de Reverter tendência atual de expansão de usinas termelétricas expansão de usinas termelétricas a óleo e carvão e investir em a óleo e carvão e investir em fontes renováveisfontes renováveis

Reduzir desperdício no consumo Reduzir desperdício no consumo Desestimular o uso crescente de carros pesados em moda nas classes Desestimular o uso crescente de carros pesados em moda nas classes de renda alta e melhorar e ampliar o transporte coletivode renda alta e melhorar e ampliar o transporte coletivo

Reduzir crescimento desnecessário de emissões de gases sem sacrificar o desenvolvimento do Reduzir crescimento desnecessário de emissões de gases sem sacrificar o desenvolvimento do país e a redução da pobrezapaís e a redução da pobreza

Atuar na Convenção da ONU sobre Mudança do Clima para redução das emissões dos países Atuar na Convenção da ONU sobre Mudança do Clima para redução das emissões dos países ricos e para o desenvolvimento limpo no mundo ricos e para o desenvolvimento limpo no mundo

Fonte: Fórum Brasileiro de Mudanças ClimáticasFonte: Fórum Brasileiro de Mudanças ClimáticasF F

An additional $10.5 trillion of investment is needed in total in the 450 Scenario, with An additional $10.5 trillion of investment is needed in total in the 450 Scenario, with measures to boost energy efficiency accounting for most of the abatement through to 2030measures to boost energy efficiency accounting for most of the abatement through to 2030

26

28

30

32

34

36

38

40

42

2007 2010 2015 2020 2025 2030

Gt

450 Scenario

Reference Scenario

OECD+

OME

OC

3.8 Gt13.8 Gt

Abatement of world energy-related CO2 emissions in the 450 Scenario

CCS - 10%Nuclear - 10%

Renewables & biofuels - 23%

Efficiency - 57%

World abatement by technology, 2030

Fonte: WEO World Energy Outlook 2009 - IEACCS está entre as prioridades, segundo a IEA

Cenário Internacional e no Brasil

Internacional \ BrasilInternacional \ Brasil

GHG Emissions (CO2e)2005 Data *

EnergyIndustrial Processes

Agriculture/LivestockLULUCFWaste

* Second National GHG Inventory of Brazil 2010

Total: 49 bilhões de toneladas de CO2eq, 2004 Perfil da Emissões no mundo

Perfil da Emissões no Brasil

Model for Comparison of Model for Comparison of

Hydropower with Thermal Power Hydropower with Thermal Power

Hydropower and Climate Change: Measurement of Greenhouse Gas Emission of Reservoirs

Funnel Bubble Collector Coupled to a Gas Collecting Bottle

Emissions from Reservoirs (IVIG) - COPPE Emissions from Reservoirs (IVIG) - COPPE

Group of Collecting Funnels Placed in a Shallow Region

COPPE / UFRJCOPPE / UFRJ

According to the According to the above hypothesis: above hypothesis: HHydroelectric GHG ydroelectric GHG Emission – Emission – Measurements by Measurements by COPPE / IVIG COPPE / IVIG

Among the 10 reservoirs studied,Among the 10 reservoirs studied, the result including downstream the result including downstream

emissions indicates that 7 of them, (97% emissions indicates that 7 of them, (97% of total installed capacity), of total installed capacity),

have GHG emissions per MWh have GHG emissions per MWh lower than those from natural gas power lower than those from natural gas power

plants, some of them moreplants, some of them more than 100 times lower. than 100 times lower. The hydro-power plants with emissions The hydro-power plants with emissions

per MWh higher than those of natural gas per MWh higher than those of natural gas fuelled power plants have very low power fuelled power plants have very low power density (less than 0.4 W/m2) and they density (less than 0.4 W/m2) and they totalize only 3% of total installed capacity totalize only 3% of total installed capacity (Balbina has less than 0.1 W/m2).(Balbina has less than 0.1 W/m2).

Tucurui Tucurui 8370 MW 2875 km2 2.91 W / m2 8370 MW 2875 km2 2.91 W / m2 B. Monte B. Monte 11000 MW 400 km2 27.50 W / m2 11000 MW 400 km2 27.50 W / m2

Energia Hidrelétrica no Mundo Energia Hidrelétrica no Mundo

Percentual das fontes na geração elétrica no mundo em1973 e 2006 (IEA, 2008)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Hyd

ropo

wer

(TW

h)

Asia Pacific

Africa

Middle East

Europe & Eurasia

South & Central America

North America

Hydropower generation (TWh) by region from 1965

to 2007(source BP - 2008)

TWh in 2007

857

98

22

833

676

646

Geração hidrelétrica no Mundo

Variação das chuvas devido à mudança climática escala de cores dá faixas de percentual estimado para o período 2090-2099, relativo a 1980-1999.

Region Power prod. capacity (2005)

Change by 2050 (TWh/yr)

GW TWh/yrAfrica 22 90 0.0Asia 246 996 2.7Europe 177 517 -0.8North America 161 655 0.3South America 119 661 0.3Oceania 13 40 0.0TOTAL 737 2931 2.5

Geração elétrica em GW e TWh/ano (2005) e mudança estimada (TWh/ano) devido à

mudança do clima (2050)

Geração Hidrelétrica Geração Hidrelétrica AnualAnual

no Mundono Mundo

Energy Payback of renewable options

280

267

34

5

6

205

170

18

3

3

Low estimateHigh estimate

Solar Photovoltaic

Biomass Plantations

WindpowerHydropower Run-of-river

Hydropower with reservoirEnergy Payback of

thermal options

3,3

5,1

5

16

1,6

2,5

2,5

14

0 4 8 12 16

Low estimateHigh estimate

Nuclear

Natural Gas Combined Cycle

Coal: conventional plant

Coal: CO2 Capture / Storage

Energia Elétrica no BrasilEnergia Elétrica no Brasil

A hidreletricidade é A hidreletricidade é necessárianecessária

para o desenvolvimento do para o desenvolvimento do país?país? O Brasil consome muita eletricidade e O Brasil consome muita eletricidade e

não precisa expandir geração elétrica?não precisa expandir geração elétrica?

Pode expandir geração usando outras fontes de Pode expandir geração usando outras fontes de energia?energia?

Hidreletricidade não é usada nos países ricos?Hidreletricidade não é usada nos países ricos?

Mudança climática inviabilizará hidreletricidade?Mudança climática inviabilizará hidreletricidade?

Energia Elétrica per Capita emEnergia Elétrica per Capita emAlguns Países em DesenvolvimentoAlguns Países em Desenvolvimento

kWh / hab kWh / hab Coreia do Sul – 8000 (valores aproximados)Coreia do Sul – 8000 (valores aproximados)Grécia – 6000 Grécia – 6000 África do Sul - 5000 África do Sul - 5000 Chile – 4000Chile – 4000Venezuela – 4000Venezuela – 4000Argentina – 3000Argentina – 3000China – 2500China – 2500Iran - 2500Iran - 2500Uruguai- 2500Uruguai- 2500BRASIL – 2200 BRASIL – 2200

R$ 400/ MWh

Modelo ElétricoModelo Elétrico

Distribuição

GeraçãoGeraçãoGeração Geração

Hidráulica Nuclear Térmica Eólica

Trasmissão

Subestação

Trasmissão Trasmissão Trasmissão

SubestaçãoSubestação

Perdas

R$ 68/ MWh

0

50

100

150

200

250

300

350

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 20050

50

100

150

200

250

300

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

0

50

100

150

200

250

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005

+ 68%

Tarifas e Tarifa(95) corrigida pela inflaçãoExclusive impostos.

Fonte: ANEEL e IBGE

+ 78%

+ 30%+ 62%

Média

Comercial Residencial

Industrial

Uma reflexão sobre a Uma reflexão sobre a integração dos modelos de integração dos modelos de operação, planejamento e operação, planejamento e comercialização no setor comercialização no setor

elétrico brasileiro.elétrico brasileiro.

Seminário COPPE – UFRJ sobre política energética do setor elétrico.

Comparação da Geração ElétricaComparação da Geração Elétrica Hidro Térmica Nuclear AlternativasHidro Térmica Nuclear AlternativasInvestimento /kW Alto Menor Muito alto Alto em geralInvestimento /kW Alto Menor Muito alto Alto em geral

Custo Combustível - Muito alto Baixo VariaCusto Combustível - Muito alto Baixo Varia

Custo da energia Baixo Alto Muito alto Alto em Custo da energia Baixo Alto Muito alto Alto em geral geral

Tempo de construção Grande Menor Grande PequenoTempo de construção Grande Menor Grande Pequeno

Tempo de vida Grande Pequeno Médio VariaTempo de vida Grande Pequeno Médio Varia

Impacto ambiental Reservat. Atmosf. Radiativ. PequenoImpacto ambiental Reservat. Atmosf. Radiativ. Pequeno

Efeito estufa Pequeno Grande Nenhum Nenhum Efeito estufa Pequeno Grande Nenhum Nenhum

Comparação entre os Grandes Comparação entre os Grandes ProjetosProjetos

Belo Monte Madeira Belo Monte Madeira Angra IIIAngra III

Investimento/kW Alto Alto Muito Investimento/kW Alto Alto Muito AltoAlto

Custo de energia Baixo Baixo AltoCusto de energia Baixo Baixo AltoLinha Transmissão Longa Longa Linha Transmissão Longa Longa

MenorMenorEfeito Estufa Pequeno Pequeno Efeito Estufa Pequeno Pequeno

Nenhum Nenhum Oposição Muito Grande Grande MenorOposição Muito Grande Grande Menorambientalambiental

Electric ExclusionElectric Exclusion 12 millions of persons did12 millions of persons did not have electricity in 2003.not have electricity in 2003.

88% of them are in rural 88% of them are in rural areasareas

59% are in the North 59% are in the North

In the North there is not electric grid In the North there is not electric grid isolated system using dieses oil with isolated system using dieses oil with subsides subsides alternatve sources of energy alternatve sources of energy

Energia Hidrelétrica no Brasil Energia Hidrelétrica no Brasil

e Comparaçõese Comparações

Renewable and Fossil Renewable and Fossil Energy % Energy %

0,00%10,00%20,00%30,00%40,00%50,00%60,00%70,00%80,00%90,00%

100,00%

Brazil World OECD

RenewableFossil

Table 1 – Top ten countries with largest water resources

Thousands Km3/year M3/year/inhabitant* Brazil 8.2 48.3 Russia 4.5 30.9 Canada 2.9 94.3 Indonesia 2.8 13.3 China 2.8 2.2 USA 2.0 7.4 Peru 1.9 74.5 India 1.9 1.8 Congo 1.3 25.1 Venezuela 1.2 51.0

Source: D’Áraujo 2008; FAO 2003; *per capita data is for 2001

Countries with higher hydro capacity 2005 data

Installed Capacity (MW)

China 100.000 USA 77.354 Canada 71.978 Brazil 71.060

Percentage of economic hydropower potential that is currently utilized in selected countries

0

20

40

60

80NorwayJapanCanadaUSABrazilRussiaIndiaChina

Source: WEC 2007; BEN 2007 for Brazil estimate

Top countries with the highest percentage of hydropower in their electricity generation (%)

0

20

40

60

80

100Norway

BrazilVenezuela

CanadaSwedenRussia

ChinaIndia

JapanUSA

Source: IEA, 2006

Countries with large number of big dams

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000USAIndiaJapanSpainCanadaS CoreaTurkeyBrazilFranceS. AfricaMexicoItalyUKAustraliaNorwayGermany

Source: WCD 2000, excluding China, which has over 22,000 dams

A Polêmica de Belo MonteA Polêmica de Belo Monte

Preço da energia Preço da energia Belo Monte 68 R$/ MWh, Belo Monte 68 R$/ MWh, Termelétricas novas 140 R$ / MWh Termelétricas novas 140 R$ / MWh Investimento previsto - 20 bilhões de reais, Investimento previsto - 20 bilhões de reais, Consórcio fala agora em 26 bilhões, problema a ser resolvido pois Consórcio fala agora em 26 bilhões, problema a ser resolvido pois

deve ser obrigado a manter o preço 68 R$/ MWh deve ser obrigado a manter o preço 68 R$/ MWh Area inundada 516 km²Area inundada 516 km² bem menor que Itaipu com 1300 km²bem menor que Itaipu com 1300 km². . Belo Monte terá 21 W/m².Belo Monte terá 21 W/m². A usina de Balbina tem 0,1 W / m² e Tucurui 2,9 W/ mA usina de Balbina tem 0,1 W / m² e Tucurui 2,9 W/ m22, ,

Problema : a redução da água na Volta Grande do Xingu, o que Problema : a redução da água na Volta Grande do Xingu, o que preocupa moradores ribeirinhos. A solução é garantir uma vazão preocupa moradores ribeirinhos. A solução é garantir uma vazão mínima. mínima.

A potência máxima de Belo Monte é 11 GW e a média é 4,6 A potência máxima de Belo Monte é 11 GW e a média é 4,6 GW. A relação desses dois valores dá o fator de capacidade GW. A relação desses dois valores dá o fator de capacidade de 42%, bem menor que os de Jirau e Santo Antonio.de 42%, bem menor que os de Jirau e Santo Antonio.

Em geral, as hidrelétricas brasileiras têm fator de Em geral, as hidrelétricas brasileiras têm fator de capacidade pouco acima de 50%. capacidade pouco acima de 50%.

Esse fator nas hidrelétricas é em média 21% na Espanha, Esse fator nas hidrelétricas é em média 21% na Espanha, 32% na Suiça, 32% na Suiça, 35% na França35% na França 35% no Japão35% no Japão 36% na China36% na China 46% nos EUA. 46% nos EUA. Belo Monte não pode ser vista isoladamente, pois esta no Belo Monte não pode ser vista isoladamente, pois esta no

sistema interligado, quando ela gerar com 11 GW vai sistema interligado, quando ela gerar com 11 GW vai economizar água em reservatórios de outras usinaseconomizar água em reservatórios de outras usinas

Fontes Alternativas de Energia Fontes Alternativas de Energia

64

O incentivo à participação

de fonte alternativas na matriz energética brasileira

pode se constituir em solução

sob vários aspectos

Socioeconômicos:

Renda e emprego

Estratégicos:Redução da vulnerabilidade

Ambientais

Redução de Impactos

Fontes Alternativas de Energia

Fontes AlternativasFontes Alternativas Racionalização e Eficiência Racionalização e Eficiência

energéticaenergética

Alternativas aos Motores a ExplosãoAlternativas aos Motores a Explosão

Combustíveis AlternativosCombustíveis Alternativos

Alternativas para Geração ElétricaAlternativas para Geração Elétrica

EólicaEólica

SAZONALIDADES DAS FONTES

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez

HIDROELÉTRICA UTE BIOMASSA EÓLICA

Período da safra da biomassa: abr a out

Complementaridade das Fontes Alternativas com a Geração Hidrelétrica

Sazonalidades da Oferta

Características da Oferta – 2010 e 2015

  2010 2015 Crescimento2010-2015

Hidráulica 85.690 79,3% 97.968 71,0% 12.278 14%

Nuclear 2.007 1,9% 2.007 1,5% 0,0%Gas/GNL 9.308 8,6% 12.257 8,9% 2.949 32%Carvão 1.415 1,3% 3.205 2,3% 1.790 127%Biomassa 4.577 4,2% 7.271 5,3% 2.694 59%Óleo 4.211 3,9% 10.011 7,3% 5.800 138%Eólica 826 0,8% 5.194 3,8% 4.368 529%

Total 108.034 100%

137.913 100% 29.879 28%

(MW) e (%)

68

BiocombustíveisBiocombustíveis

GHG missions in sugar cane ethanol production and GHG missions in sugar cane ethanol production and avoided CO2avoided CO2

Balance of CO2 capture by sugar cane: D = C’+ E + F + Balance of CO2 capture by sugar cane: D = C’+ E + F + G (3)G (3)

Net avoided CO2 by sugar cane ethanol = H + H’ – A – B Net avoided CO2 by sugar cane ethanol = H + H’ – A – B - C (4)- C (4)

A B C C’ D E F G H

X sugar ethanol equipments cane & buildings

indirect fertilizers bagasse X H’ energy etc trash biomass fossil fuels

Plantation

Distillery

Electric generation Industry

Cars ars

Grid

90%

71%61%

40%

-20%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Em

issõ

es e

vita

das

com

para

das

à ga

solin

a (%

)

Brasil - s/ iLUC

EU RED - s/ iLUC

RFS - c/ iLUC

CARB - c/ iLUC

SUGARCANE ETHANOL: GHG REDUCTIONS(SEVERAL METHODOLOGIES, COMPARED TO GASOLINE)

Fonte: Isaias Macedo e Joaquim Seabra (2008); RFS; CARB and European Directive

SUGARCANE ETHANOL

iLUC: indirect land use change EU RED: European Renewable Energy Directive RFS: Renewable Fuels Standard CARB: California Air Resources Board

UNEP

70%

140%

Sugarcane ethanol is an advanced biofuel (first generation biofuel with a

second generation performance).

The Energy Potential The Energy Potential of Sugar Caneof Sugar Cane

Energy from 1 Metric Ton of Sugar Cane Considering Heat Values Mcal/t of cane 92 litters of ethanol (best value) 478 280 kg of bagasse with 50% of humidity 596 280 kg of trash with 50% of humidity 596 Source: Braunbeck, Macedo and Cortez in [Silveira, 2005]

Brazilian consumption: Brazilian consumption: ethanol vs gasolineethanol vs gasoline

Problem : Brazil imports now Problem : Brazil imports now ethanol from USAethanol from USA

(corn ethanol)(corn ethanol)

0

400

800

1.200

1.600

2.000

2.400

Pesquisas em Pesquisas em biocombustíveis de segunda biocombustíveis de segunda

geraçãogeraçãoBiodieselBiodiesel• Centro Brasil China de Energia, Mudanças Centro Brasil China de Energia, Mudanças

Climáticas e Tecnologias InovadorasClimáticas e Tecnologias Inovadoras COPPE – Universidade de Tshingua – COPPE – Universidade de Tshingua –

PequimPequim Cooperação com MPXCooperação com MPX

Cooperação com o Instituto de Química da Cooperação com o Instituto de Química da UFRJ para desenvolvimento de produção UFRJ para desenvolvimento de produção de álcool por hidrólise ácidade álcool por hidrólise ácida

Cooperation COPPE - Tsinghua University

Second Generation Ethanol Lab Second Generation Ethanol Lab at the Instituto Virtual (IVIG) of at the Instituto Virtual (IVIG) of

COPPECOPPEInstituto de Química da UFRJ Instituto de Química da UFRJ

(prof Elba Bon)(prof Elba Bon)FINEP and JapanFINEP and Japan

Outras alternativas Outras alternativas renováveisrenováveis

Exemplo de Microrrede

SolarPilha a combustível

Micro-turbina

BateriaGerador Diesel

=~=

Eólico

Combined Heat & Power

(CHP)

=~=

Ondas

Energia Solar + Integração de Fontes Renováveis aos Sistemas de Energia Elétrica – Smart Grid

APROVEITAMENTO ENERGÉTICO DE

RESÍDUOS

Converter lixo em energia elétrica com geração de emprego e redução da poluição a preço competitivo. No Brasil, potencial energético do lixo é maior que o das usinas do Complexo do Rio Madeira.

Electric Energy from Waste at Electric Energy from Waste at Federal University of Rio de Federal University of Rio de

JaneiroJaneiro

30 t/day

81

LIXÃOLIXÃO

CRIME

AMBIENTAL

In 2009 COPPE launches a hydrogen powered bus designed to have an autonomy of 300 km

It will use a nationally manufactured hydrogen fuel cell and electricity from kinetic energy regeneration in breaking and from the grid accumulated in batteries.  The Project stands out because of its innovative engineering and low cost, nearly 50% less than the price of the European version.

Alternative Energy SourcesAlternative Energy SourcesMagnetic Levitation Powered Magnetic Levitation Powered

TrainTrain

Low velocity urban transport

Designed in COPPE by using magnetic levitation

Very low electric energy consumption

Working in small scale

Prototype

Wave Power PlantWave Power PlantCOPPE has developed a Project for the implantation of the first ocean wave power plant in South America. A pilot plant of 500 kW, will be implanted in Ceará, in the Northeast Region of Brazil  Includes a hyperbaric chamber ( developed in COPPE to simulate high pressure marine environments in offshore oil production) water pressure equivalent to 500 meter high waterfall, like that of a hydroelectric power plant Initial studies show that the Brazilian coast has the potential for supplying 15% of the total of the electricity consumed in the country

Renewable and nonpolluting energy, which avoids CO2 emissions.

Laboratory of Ocean enginneringat COPPE

Usina de ondas do marUsina de ondas do mar

COPPE COPPE at the Campus of Federal University of at the Campus of Federal University of Rio de JaneiroRio de Janeiro

COPPECOPPE Technolgy Center of UFRJ

12 graduate programs for master’s and doctor’s degrees Chemical Engineering

Civil Engineering Electrical Engineering Mechanical Engineering Metallurgical and Materials Engineering Systems Engineering and Computer ScienceNuclear Engineering Biomedical EngineeringOcean Engineering Production Engineering Transportation Engineering Energy Planning and Environment

Academic Excellence5 programs - maximum level (7)4 programs - level 63 programs - level 5

320 full-time professors3,000 students350 researchers and technical/ administrative staff

90

Parque TecnológicoParque Tecnológico

91

Parque Tecnológico Polo Verde da Ilha do Fundão Parque Tecnológico Polo Verde da Ilha do Fundão • • GE Global Research CenterGE Global Research Center

Incubadora de Empresas da COPPE COPPE

Para que as tecnologias desenvolvidas em Para que as tecnologias desenvolvidas em seus laboratórios venham a ser utilizadas seus laboratórios venham a ser utilizadas mais amplamente pela sociedade, a COPPE mais amplamente pela sociedade, a COPPE criou o projeto IDEA, em parceria com o criou o projeto IDEA, em parceria com o SEBRAE.SEBRAE.

O projeto visa formar um grupo especializado em O projeto visa formar um grupo especializado em formatar empreendimentos de base tecnológica.formatar empreendimentos de base tecnológica.

Fomentar cultura empreendedora.Fomentar cultura empreendedora. Apoiar, na fase piloto, 7 empreendimentos da Apoiar, na fase piloto, 7 empreendimentos da

COPPE.COPPE. Repassar metodologias para 3 outras universidadesRepassar metodologias para 3 outras universidades

Created by the Brazilian Created by the Brazilian Government and UNDP the Center Government and UNDP the Center

Rio + at COPPERio + at COPPE(World Center for Sustainable (World Center for Sustainable

Development)Development)

Linked to it COPPE and UNEP created the Linked to it COPPE and UNEP created the Global Institute for Green TechnologyGlobal Institute for Green Technology

O VALOR DA P&D (2010)O VALOR DA P&D (2010)

Custo de uma tonelada de Custo de uma tonelada de circuitos integrados..............circuitos integrados..............US$ 848.871,43 US$ 848.871,43

Custo de uma tonelada deCusto de uma tonelada deminério de ferro.....................minério de ferro.....................US$ 39,58US$ 39,58

Custo de uma tonelada deCusto de uma tonelada desoja..........................................soja..........................................US$ 487,36US$ 487,36

Fonte: Alice Web, MDIC, Brasil, 2010. Consulta em 10/02/2011. Ton/US$ FOB. Circuitos importados. Minério de Ferro e Grãos de Soja exportados.

9595

Na indústria de alta e média-alta intensidade tecnológica, cinco setores respondem por 80% do déficit comercial.

Déficits Comerciais Concentrados em Cinco Setores Críticos

SETORES 2002 2005 2008 2010

Farmacêutico 1,89 2,28 4,64 6,38

Equipamentos de rádio, TV e comunicação 1,45 3,88 9,79 11,39

Instrumentos médicos de ótica e precisão 1,62 2,41 5,51 5,65

Produtos químicos,excl. farmacêuticos 4,49 6,17 20,11 16,12

Máquinas e equipamentos mecânicos n. e. 2,51 0,35 8,16 12,73

Déficit Comerciais Setoriais - Indústria de alta e média-alta intensidade tecnológica

Fonte: SCEX / MDIC9696

EFEITOS DA DIFERENÇA DE P&DEFEITOS DA DIFERENÇA DE P&D

Para importar uma tonelada de Para importar uma tonelada de circuitos impressos, o Brasil precisa circuitos impressos, o Brasil precisa

exportar...exportar...

21.445 toneladas de minério de ferro21.445 toneladas de minério de ferroouou

1.742 toneladas de soja1.742 toneladas de soja

9797

COMÉRCIO EXTERNOCOMÉRCIO EXTERNOBRASIL X CHINA – 2010BRASIL X CHINA – 2010

Custo por tonelada importada daCusto por tonelada importada daChina = China = US$ 3.050,00US$ 3.050,00

Custo por tonelada exportada para aCusto por tonelada exportada para aChina = China = US$ 163,73US$ 163,73

Fonte: Alice Web, MDIC, Brasil, 2010. Consulta em 10/02/2011. US$ FOB

9898

O Brasil tem excesso de advogados e falta de O Brasil tem excesso de advogados e falta de engenheirosengenheiros

• Auguste de Saint Hilaire, viajou pelo Brasil, entre 1816 e 1822, Auguste de Saint Hilaire, viajou pelo Brasil, entre 1816 e 1822, e cunhou a expressão que se tornou um ditado popular: “Ou o e cunhou a expressão que se tornou um ditado popular: “Ou o Brasil acaba com as saúvas ou as saúvas acabam com o Brasil”. Brasil acaba com as saúvas ou as saúvas acabam com o Brasil”. Essas formigas que proliferavam, matando as plantas, também Essas formigas que proliferavam, matando as plantas, também aparecem na frase que Mario de Andrade colocou na boca de aparecem na frase que Mario de Andrade colocou na boca de seu herói sem nenhum caráter, Macunaíma: “Pouca saúde e seu herói sem nenhum caráter, Macunaíma: “Pouca saúde e muita saúva, os males do Brasil são”.muita saúva, os males do Brasil são”.

• Entre os tormentos do funcionário público e nacionalista Entre os tormentos do funcionário público e nacionalista Policarpo Quaresma, Lima Barreto incluiu as saúvas. Seu outro Policarpo Quaresma, Lima Barreto incluiu as saúvas. Seu outro tormento era a hipocrisia dos políticos que o faziam pagar tormento era a hipocrisia dos políticos que o faziam pagar multas não por irregularidades, mas por ele não transigir com multas não por irregularidades, mas por ele não transigir com a corrupção. Lima Barreto foi proverbial: “aquela rede de leis, a corrupção. Lima Barreto foi proverbial: “aquela rede de leis, de posturas, de códigos...se transformava em instrumento de de posturas, de códigos...se transformava em instrumento de suplício para torturar os inimigos, oprimir as populações, suplício para torturar os inimigos, oprimir as populações, crestar-lhes a iniciativa...”crestar-lhes a iniciativa...”

• Foram criadas fundações para execução de projetos e apoio à Foram criadas fundações para execução de projetos e apoio à pesquisa nas universidades. O governo fez a Lei das Fundações pesquisa nas universidades. O governo fez a Lei das Fundações e a Lei de Inovação Tecnológica, com o objetivo de agilizar e a Lei de Inovação Tecnológica, com o objetivo de agilizar ações que a burocracia impede com disposições jurídicas que ações que a burocracia impede com disposições jurídicas que emperram a gestão pública anulando qualquer efeito positivo emperram a gestão pública anulando qualquer efeito positivo destas leis.destas leis.