POUCO SUSTENTÁVEIS


(17/06/2014)

Evaristo Eduardo de Miranda

O Brasil é um dos campeões de energias renováveis. Mas, com a atual tecnologia, o que é bom para nós não seria aplicável em escala mundial

Em 50 anos, nosso planeta deverá acolher mais três bilhões de habitantes. A demanda energética, que não cessa de crescer com o desenvolvimento econômico e social, será então imensa. Para a sustentabilidade global, o ideal seria contar com energias renováveis, cujo uso não implica em maiores emissões de gazes de efeito estufa ou em geração de resíduos radioativos. Até onde as energias renováveis são sustentáveis e substituirão as fontes oriundas dos hidrocarbonetos ou da fissão nuclear?

Brasil, o campeão da energia renovável

A energia renovável cresce cerca de 0,5% ao ano na matriz energética brasileira, graças à cana de açúcar. A construção e operação de novas hidroelétricas deverá contribuir ainda mais nesse sentido. O balanço energético nacional de 2005 para 2006 apresentou o seguinte resultado:

BALANÇO ENERGÉTICO 2005 (%)2006 (%)

Energia Não-Renovável 55,5 55,0

Petróleo e Derivados 38,7 37,8

Gás Natural 9,4 9,6

Carvão Mineral e Derivados 6,3 6,0

Urânio (U3O8) e Derivados 1,2 1,6

Energia Renovável 44,545,0

Energia Hidráulica e Eletricidade 14,8 14,8

Lenha e Carvão Vegetal 13,0 12,7

Produtos da Cana-de-Açúcar 13,8 14,5

Outras Renováveis 2,9 2,9

A situação do Brasil é excepcional comparada a outros países do mundo. A meta de países mais avançados, como a Suécia por exemplo, é de chegar a 30% de energia renovável em décadas. Outros sequer cogitam dessa possibilidade. Mas, o que é bom para o Brasil é bom ou possível para o mundo?

A energia renovável é solar

As energias renováveis são oriundas do uso direto ou indireto da energia solar. A superfície da Terra recebe do Sol um fluxo contínuo de energia que é 8.000 vezes o consumo atual. A energia solar transforma-se em outras formas de energia: em matéria vegetal pela fotossíntese, ventos, correntes marinhas, nuvens e rios, fontes inesgotáveis e abundantes de energia renovável. A energia eólica, fotovoltaica, hidroelétrica e os biocombustíveis, no que pese suas qualidades ambientais, apresentam muitas desvantagens que limitam e limitarão seu emprego futuro e sobre as quais pouco se reflete: fraca densidade energética, intermitência e atraso tecnológico.

A fraca densidade energética

O fraco rendimento energético é característico na maioria das formas de energia renovável. Por unidade de superfície, as energias renováveis produzem muito pouco quando comparadas aos hidrocarbonetos e à energia nuclear. Uma central nuclear concentra uma potência de 1.500 megawatts (MW) em 10 hectares. Para gerar a mesma energia com a tecnologia hoje utilizada nas turbinas eólicas seriam necessários 187 km2. A energia fotovoltaica exigiria 37.500 km2 em painéis solares! A opção hidroelétrica criaria um lago de 200 a 500 km2. A média nacional das usinas é de 0,52 quilômetros quadrados inundados por MW. Usinas a fio d’água requerem áreas menores, mas são sensíveis à intermitência da produção. A usina de Jirau, no Rio Madeira (RO), inundará uma área de 258 quilômetros quadrados e terá um potencial de geração de 3.300 MW. Os reservatórios podem ser grandes emissores de gases de efeito estufa (CH4 e CO2) e o aproveitamento hidroelétrico, em todo o planeta, aproxima-se do limite explorável. É o que já ocorreu na Europa. Não há muito como expandir essa opção. Pela agroenergia (etanol, biodiesel, lenha e carvão) seria necessário cultivar, com a boa tecnologia, mais de 1.250 km2. Em teoria. Na prática, muito mais.

Os limites da agroenergia

A produtividade agroenergética varia espacialmente em função de solos, clima e tecnologias utilizadas. No Brasil, há de se contar com uma área suplementar de reserva legal exigida pela legislação. Na Amazônia, seria necessário agregar mais 5.000 km2 de reserva legal não utilizável para gerar os 1.500 MW. A área mínima seria de mais 6.250 km2, sem falar da consumida pela infra-estrutura produtiva. Usar lenha e carvão para aquecimento e até para produzir ferro gusa é rentável apenas enquanto o local de consumo fica perto próximo da produção. Não é o caso do uso atual das terras. Nem o que se antevê para o futuro próximo: em 2025, dois terços da humanidade viverão em cidades. Serão diversas megalópoles difíceis de atender de forma rentável pela agroenergia. A fotossíntese tem um baixo rendimento, 1%, na conversão da energia solar em energia química. Se toda cana-de-açúcar do Brasil fosse transformada em energia – o que é impossível – sua palha, colmos, bagaço, álcool e açúcar representariam o equivalente à produção de um milhão de barris de petróleo, enquanto a produção nacional ultrapassa os dois milhões. A cana atingiu cerca de 40.000 km2. Seriam mais de 120.000 km2 para substituir o uso energético do petróleo, em teoria, cumprindo as exigências ambientais.

Intermitência

Outro problema sério das energias renováveis é a intermitência. Não estão disponíveis parte do dia, do mês ou do ano. Variam em função de meteorologia, luminosidade e disponibilidade de chuvas. A produção nunca é garantida. Painéis solares e eólicas fornecem, em média, apenas um quinto da potência instalada. A média de tempo efetivo de produção da agroenergia é 275 dias. A energia solar depende da duração dos dias e da nebulosidade. É difícil uma disponibilidade superior a 100 dias por ano. A energia eólica é muito variável e raramente ultrapassa os 100 dias/ano no total de horas de operação. A energia hidroelétrica depende da vazão dos rios e sua disponibilidade é da ordem de 150 dias. No pico da estação seca, o fluxo dos rios pode cair dramaticamente. Em usinas sem grandes reservatórios, a fio d’água, a geração é reduzida a 10% da potência original. No auge da seca, Tucuruí, no Rio Tocantins (PA), com potência instalada de 8.370 MW e um grande lago de 3 mil km2, produz em média 2.200 MW, ou 26% da potência total. E uma rede elétrica não suporta mais que 30% de intermitência.

As energias renováveis não são “limpas”

As energias renováveis também emitem CO2, principalmente na montagem e operação de seus sistemas. Para produzir 1.000 MW de potência, as eólicas consomem 360 toneladas de concreto, as barragens hidroelétricas 1.240 toneladas e uma central nuclear cerca de 560. O consumo de aço, que emite mais CO2 do que o concreto da construção civil, é de 125 toneladas para a eólica, 141 para a barragem e 60 na central nuclear. Um painel solar consome silício, obtido a altíssimas temperaturas. Esse gasto energético considerável coloca a eletricidade fotovoltaica como a maior emissora de CO2 dentre as energias renováveis. O leque da emissão vai de 6 g de CO2 por kWh, numa hidrelétrica, até 60 g, na energia fotovoltaica. É muito menos que nos hidrocarbonetos (petróleo e gás), com cerca de 400 g de CO2 por kWh, mas superior ao nuclear (7 g), às eólicas (9 a 25 g) e à agroenergia (25 a 55 g).

Economizar ou gerar energia?

É difícil armazenar energia elétrica. Isso agrava os problemas de intermitência e ilustra a dificuldade da penetração da energia elétrica no mundo do transporte. Para armazenar 1 kWh numa bateria são necessários 30 kg de chumbo. Hoje são 100 a 150 kg de bateria para alimentar um carro com uma autonomia de pouco mais de 60 km. Melhor usar o etanol, aqui e no mundo inteiro. Somente investimentos em ciência e tecnologia tornarão as energias renováveis mais competitivas. Isso ocorreu no passado com o petróleo e a energia nuclear, e há algum tempo com a cana de açúcar. Soluções sustentáveis apontam para a combinação inteligente das formas de energia. Ainda é mais barato e sustentável economizar com racionalização do que gerar energia. No Brasil, a oferta está em torno de 51 mil MW e a demanda, puxada pelo crescimento da economia, vai a 53,5 mil MW. O desperdício e a ineficiência são superiores a 10%. A chave dessa solução não está no consumidor, que pouco pode fazer, e sim em sistemas mais sofisticados de produção e distribuição. É o chamado intelligrid que empresas energéticas da Europa começam estruturar em áreas de concessão. Ele otimiza as formas de energia renovável e não-renovável disponíveis e os sistemas de geração durante o dia e a noite, nos diversos locais (indústrias, residências, áreas de comércio e lazer).

Publicado em:

MIRANDA, Evaristo Eduardo de . Pouco sustentáveis. Carta Capital na Escola, v. 25, p. 28-29, 2008.

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