Desafios do mundo no século 21: recursos naturais

A crise hídrica que assola o Brasil mostra que o maior desafio das nações será suprir sua população - que é cada vez maior - com recursos naturais básicos como a água. Será preciso utilizar de novas tecnologias que poderão encontrar outras formas de tratar esse recurso tão precioso como a água. Outro grande desafio é buscar utilizar fontes de energia renovável, buscando substituir as hidrelétricas que causam grande impacto ambiental, por outras fontes como a eólica, a solar, etc. Para lidar com essa nova realidade, muitas empresas já estão buscando formas para lidar com esses problemas. A seguir é apresentado cases de empresas que trabalham com essas duas questões: a água e a energia.

Energia Eólica

Devido ao alto custo da produção de energia e a necessidade de investir em recursos renováveis tem feito os países investirem cada vez mais em energia eólica. Como consequência houve também o crescimento do uso dessa energia. Estudos apontam que 86 países já utilizam fonte renovável para produção de energia eólica, destaca-se nesse novo contexto, a China, que se tornou o país com maior capacidade instalada, tomando o posto que até 2010 era dos EUA que por sua vez em 2005 tomou da Alemanha. Somando todas as turbinas eólicas que foram instaladas até o final de 2010, é mais que a demanda de eletricidade do Reino Univdo. O Aumento da participação da energia eólica no mundo está relacionado a diversos fatores. Entre eles está a necessidade de os países poderem contar com uma fonte de energia segura,além disso seu custo de instalação está diminuindo e ela é livre de emissão de CO2 e outros gases poluentes, além dos menores impactos sobre o meio ambiente. Em alguns países a energia elétrica gerada a partir do vento representa parcela significativa da demanda, porém globalmente, a energia eólica não ultrapassa o 1% do total gerado por todas as fontes.

Energia Eólica no Mundo

O alto custo da produção de energia, juntamente com as vantagens da energia eólica como uma fonte de energia renovável e amplamente disponível, tem levado vários países a estabelecer incentivos regulamentando e dirigindo investimentos financeiros para estimular a geração de energia eólica.

Os dois últimos estudos da Associação Mundial de Energia Eólica(WWEA, na sigla em inglês) mostram um crescimento do uso de energia eólica no mundo. Os trabalhos, que avaliaram os anos de 2010 e o primeiro semestre de 2011, revelam que, ao todo, 86 países já utilizam essa fonte renovável para a produção de energia elétrica. Entre eles, destaca-se a China, que se tornou o país com maior capacidade instalada, acrescentando 18.928 Megawatt (MW) em sua matriz em um ano, bem como o centro da indústria eólica internacional.

Até 2005 a Alemanha liderava o ranking dos países em produção de energia através de fonte eólica, mas em 2008 foi ultrapassada pelos EUA. Desde 2010, a China é o maior produtor de energia eólica. Em 2011 o total instalado nesse país ultrapassava os 62.000 MW (62 GW). Comparado com os 44.000 GW instalados até 2010, foi um aumento de 41%.

Somando todas as turbinas eólicas que foram instaladas até o final de 2010, tem-se a capacidade mundial de gerar 430 Terawatt-hora(TWh) anuais, mais que o total da demanda de eletricidade do Reino Unido, 6º economia do mundo. Para se ter uma ideia da magnitude da expansão desse tipo de energia no mundo, em 2007 a capacidade mundial foi de cerca de 59 GW, em 2008 cerca de 120 GW e, em 2009, 158 GW. Esse aumento da participação da energia eólica no mundo está relacionado a diversos fatores. Entre eles está a necessidade de os países poderem contar com uma fonte de energia segura. Além disso, o seu custo de instalação está diminuindo e ela é livre de emissão de CO2 e outros gases poluentes, além dos menores impactos sobre o meio ambiente.

Em alguns países, a energia elétrica gerada a partir do vento representa significativa parcela da demanda. Na Dinamarca, ela representa 23% da produção, 6% na Alemanha e cerca de 8% em Portugal e na Espanha (dados de setembro de 2007). Globalmente, a energia eólica não ultrapassa o 1% do total gerado por todas as fontes.

Cenário atual: o crescimento do setor de energia eólica na China está sufocado por um acesso insuficiente aos grids de conexão, enquanto um cenário de desacelaração parece ter retornado aos EUA como resultado de incertezas sobre a expiração de programas de incentivo. Na Alemanha e na Itália, cortes de tarifa e desafios relacionados aos grids de conexão de energia têm reduzido a atratividade no curto prazo, enquanto o fim de um importante benefício fiscal na Índia deve prejudicar o crescimento do setor eólico neste ano. Por outro lado, diversos países, incluindo México e Chile, anunciaram novos objetivos em geração de energia limpa ou reafirmaram o apoio do governo por meio de incentivo. Apesar disso, a energia eólica instalada no mundo crescerá de modo significativo nas próximas décadas e será parte importante do portfolio de energia renovável de muitos países.

Energia Eólica no Brasil

No início da década de 2000, uma grande seca no Brasil diminuiu o nível de água nas barragens hidrelétricas do país, causando uma grave escassez de energia. A crise, que devastou a economia do país e levou ao racionamento de energia elétrica, ressaltou a necessidade urgênte do país em diversificar suas fontes de energia.

O Brasil dispõe da hidroeletricidade para mais de ¾ de sua matriz energética, mas as autoridades estão incentivando as energias de biomassa e eólica como alternativas primárias. Segundo dados preliminares do Balanço Energético Nacional de 2012, realizado pela Empresa de Pesquisa Energética(EPE), em 2011 a participação de renováveis na Matriz Elétrica Brasileira ampliou-se para 88,8% devido às condições hidrológicas favoráveis e ao aumento da geração eólica.

A primeira turbina de energia eólica do Brasil foi instalada em Fernando de Noronha em 1992. Dez anos depois, o governo criou o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica(Proinfa) para incentivar a utilização de outras fontes renováveis, como eólica, biomassa e Pequenas Centrais Hidrelétricas(PCHs). O Brasil realizou o seu primeiro leilão de energia eólica em 2009, em um movimento para diversificar a sua matriz de energia.

Desde a criação do Proinfa, a produção de energia eólica no Brasil aumentou de 22 MW em 2003 para 602 MW em 2009, e cerca de 1000 MW em 2011(quantidade suficiente para abastecer uma cidade de cerca de 400 mil residências). Considerando o potencial eólico instalado e os projetos em construção para entrega até 2013, o país atingirá no final de 2013 a marca dos 4400 MW. Segundo o Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, publicado pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica da Eletrobrás, o território brasileiro tem capacidade para gerar até 140 GW.

O potencial de energia eólica no Brasil é mais intenso de junho a dezembro, coincidindo com os meses de menor intensidade de chuvas, ou seja, nos meses em que falta chuva é exatamente quando venta mais! Isso coloca o vento como uma grande fonte suplementar à energia gerada por hidrelétricas, a maior fonte de energia elétrica do país. Durante este período pode-se preservar as bacias hidrográficas fechando ou minimizando o uso das hidrelétricas. O melhor exemplo disto é na região do Rio São Francisco. Por essa razão, esse tipo de energia é excelente contra a baixa pluviosidade e a distribuição geográfica dos recursos hídricos existentes no país.

A maior parte dos parques eólicos se concentra nas regiões nordeste e sul do Brasil. No entanto, quase todo o território nacional tem potencial para geração desse tipo de energia. Abaixo segue uma mapa com o potencial eólico brasileiro por região:

Os 36 parques eólicos e fazendas eólicas do país, segundo dados de 2009, estão localizados no Nordeste(5 estados), Sul(3estados) e Sudeste(1 estado). Abaixo estão listados os 6 maiores centros de geração de energia eólica do país:

1 - Parque eólico de Osório

150 (Mw) RS.

2 - Usina de Energia Eólica de Praia Formosa

104 (Mw) CE

3 - Parque eólico Alegria

51 (Mw) RN

4 - Parque Eólico de Rio do Fogo

49 (Mw) RN

5 - Parque eólico Eco Energy

25 (Mw) CE

6 - Parque eólico de Paracuru

23 (Mw) CE

Gráfico que mostra os investimentos em produção de energia eólica no país, por região.

No Brasil, dados da Aneel – Agência Nacional de Energia Elétrica – mostram que em maio de 2012 o país atingiu pela primeira vez 1 gigawatt-hora (GWh) de energia eólica e sua capacidade instalada só vem crescendo nos últimos anos. Atualmente, os ventos estão produzindo 1,073 GWh, potencial que pode abastecer uma cidade de 1,5 milhão de habitantes, e a energia eólica já corresponde a 1% da matriz energética brasileira.

Ao focalizar internamente na geração de energia eólica, o Brasil é parte de um movimento internacional para tornar a energia eólica uma fonte primária de energia. O Brasil atualmente responde por cerca de metade da capacidade instalada na América Latina, mas representa apenas 0,38% do total mundial.

O desenvolvimento da energia eólica no Brasil está ajudando o país a alcançar seus objetivos estratégicos de aumentar a segurança energética, reduzir as emissões de gases de efeito estufa e criando empregos.

As energias SOLAR e EÓLICA são alternativas viáveis para o Brasil?

Sustentabilidade ambiental e eficiência energética são conceitos que ganharam força nas últimas décadas e são aplicáveis em todas as áreas do conhecimento. Na área de Engenharia Elétrica, dentro da perspectiva brasileira, devemos nos preocupar com as formas de geração, distribuição e uso racional e viável da energia. Esses conceitos podem ser vistos mais como uma alternativa ao desenvolvimento, do que um limitador.

Agora vamos nos restringir a apenas um aspecto citado acima: a geração de energia. Um estudo do Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (Ipea) aponta que “O Brasil tem sido exemplo mundial no uso de energias renováveis ao manter, desde os anos 1970 até 2009, uma matriz energética que oscila entre 61% (1971) e 41% (2002) originada de fontes renováveis”, indica a análise.

A geração de energia eólica está crescendo à taxa de 30% ao ano, com uma capacidade instalada a nível mundial de 157,9 mil megawatts (MW) em 2009, e é amplamente utilizada na Europa, Ásia e nos Estados Unidos. Mas será que tal fonte de energia pode ser usada no Brasil? Se sim, qual seria o melhor método de utilização? As aéreas de maior incidência solar ficam próximas aos grandes centros? É viável implementar uma política de pequenas centrais de produção de energia solar? Como o clima pode influenciar a incidência solar?

A energia eólica é muito usada atualmente na Dinamarca, Alemanha, Espanha e Estados Unidos. Um dos fatores limitantes para empreendimentos eólicos em território brasileiro tem sido a falta de dados consistentes e confiáveis. Uma parte significativa dos registros anemométricos disponíveis pode ser mascarada por influências aerodinâmicas de obstáculos, relevo e rugosidade. A disponibilidade de dados representativos é importante para o Brasil, que ainda não explorou esse recurso abundante e renovável de forma expressiva. É possível implementar a energia eólica de forma uniforme na Brasil? Como a topografia e a vegetação podem infuenciar na potência máxima de uma usina eólica? As pás das turbinas podem interferir na migração de pássaros? Como isso pode fazer a diferença na implementação de usinas?

Diante desses acontecimentos e questionamentos, colocamos em discussão a utilização parcial ou total de tais fontes energéticas em nosso país.

Empresa do litoral de SP transforma água do mar em água para beber

Água fica limpa, sem sal, sem cheiro e sem cor. Uma garrafinha custa, em média, R$ 4.

Uma das grandes preocupações do homem é que um dia a água potável da terra acabe. Em Bertioga, litoral paulista, uma empresa apresenta uma solução para o problema. Transforma água do mar em água para beber. Quem poderia imaginar que um dia a gente fosse comprar água do mar em copinhos e garrafinhas, pronta para beber. Água limpa, sem sal, sem cheiro e sem cor. Aqui no Brasil a água já está à venda em lojas de produtos naturais. Uma garrafinha custa, em média, R$ 4, o dobro da água comum. Apesar do produto ser novo nas prateleiras, já conquista consumidores. “Gostosa. Parece mais leve sim. Suave”, diz a consumidora Ana Maíra Favacho.

A idéia não é de hoje. Já faz tempo que se tira o sal da água do mar, tanto aqui no Brasil como em outros países. O Oriente Médio é um bom exemplo. A novidade agora é que uma empresa brasileira investiu, inovou e colocou a água em copinhos e em garrafinhas. Água do mar, pronta para o consumo. Vender água do mar dessalinizada é um desafio para a humanidade. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), hoje quase 1,5 bilhão de pessoas já sofrem com a falta de água. Se o consumo continuar no ritmo atual, em menos de 15 anos o problema poderá atingir 3 bilhões de pessoas. O complexo processo de transformação da água do mar envasada, no Brasil, é feito em Bertioga. O empresario Rolando Viviani Júnior e outros quatro sócios apostaram no negócio. O investimento em maquinários chegou a R$ 3 milhões. Valor alto, ,as que compensa pela inovação. A captação da água é feita em alto mar. Quanto mais o barco se afasta da costa a água, mais ela fica mais limpa, sem areia, e isso facilita o processo de dessalinização. Os funcionários ficam cerca de uma hora, uma hora e meia, até encher todo o reservatório. A água do mar vai para tanques e segue em tubulações para o laboratório, onde é feito o processo de purificação. Na fábrica, com 11 funcionários, tudo é automatizado. “O processo é praticamente molecular, então são filtragens muito finas. Ultra filtragens. O sal de cozinha é 100% retirado. O que sobra, é o sódio como mineral livre e numa proporção muito pequena”, explica Rolando Viviani.

A técnica é conhecida como osmose reversa. É possível produzir 40 mil litros de água potável, por dia. A água doce que bebemos, tem 12 minerais. Já a água do mar potável, é mais rica em nutrientes. “Ficam mais de 60, desses 86 minerais que a gente encontra naturalmente na água do mar”, diz. O envasamento dos 20 mil copos por dia é feito na fábrica em Bertioga. E o engarrafamento da água, com ou sem gás, foi terceirizado para uma empresa em cotia, na Grande São Paulo. Para chegar às lojas, com aprovação da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), a empresa de Bertioga adaptou o produto à legislação brasileira. “Adicionamos um pouquinho de bicarbonato de sódio (...). E a gente atendeu a lei 100% do Brasil. Por isso que nós viemos ao mercado nacional agora”, afirma o empresário. O brasileiro ainda conhece pouco a água do mar pronta para beber. O maior mercado consumidor são os Estados Unidos. Só para se ter uma ideia, de cada dez garrafinhas fabricadas pela empresa de Bertioga, sete vão para os EUA. No Brasil, a água é distribuída em além de São Paulo, Rio De Janeiro, Bahia e nos estados do Sul do país.

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