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Energia limpa: o que é, vantagens e exemplos

Energia limpa: o que é, vantagens e exemplos

As fontes de energia limpa são essenciais para diversificar a matriz energética das nações, diminuindo o risco de desabastecimento.

O raciocínio é simples: quanto mais dependente de um único recurso – como os combustíveis fósseis -, maiores as chances de um território sofrer com os temidos “apagões”, sendo obrigado a recorrer a opções caras para gerar eletricidade.

Já quando há várias opções, a falta de um recurso acaba por paralisar somente parte da geração de energia, que pode ser suprimida com pouco esforço.

Mas as razões para esse investimento vão além.

Isso porque a energia limpa oferece vantagens para o planeta, pois reduz o impacto ambiental para fornecer a eletricidade necessária às atividades humanas.

Quer saber mais sobre o conceito, tipos, vantagens e desvantagens dessa modalidade energética?

Então, não perca uma linha deste artigo.

Veja os assuntos abordados nos tópicos:

  • O que é energia limpa?
    • Como surgiu o conceito de energia limpa?
  • Qual a importância da energia limpa?
  • Quais as vantagens da energia limpa?
  • Desvantagens da energia limpa
  • Como se produz energia limpa?
  • Quais são os tipos de energia limpa?
  • Principais inovações na área da energia limpa com exemplos.

 Boa leitura!

O que é energia limpa?

Energia limpa é aquela produzida a partir de fontes renováveis, disponíveis em maior ou menor abundância na natureza. Ao contrário daquela proveniente de fontes poluentes, essa modalidade energética não libera gases prejudiciais na atmosfera e sua produção tem pouco impacto nos ecossistemas.

No Brasil, a força de águas faz as usinas hidrelétricas funcionarem, suprindo a maior parte da demanda por eletricidade através da energia sustentável.

Para se ter uma ideia, em 2017, quase 60% da energia produzida no país foi gerada por fonte hídrica.

Outros 6,8% vieram de fonte eólica, com 5,7% de bagaço de cana convertido em biomassa.

Os dados são da Empresa de Pesquisa Energética – Matriz Energética e Elétrica (EPE).

Esse cenário coloca o país na terceira posição na lista entre as nações com a maior capacidade instalada de fontes renováveis atualmente.

Ficamos atrás apenas da China e dos Estados Unidos, conforme classificação da International Renewable Energy Agency (IRENA).

Como surgiu o conceito de energia limpa?

O conceito de energia limpa surgiu a partir da conscientização ecológica, oficializada através de ações como a primeira Conferência Mundial do Meio Ambiente, realizada na cidade de Estocolmo, Suécia, em 1974.

Na época, a humanidade já vinha utilizando o petróleo como principal fonte energética, inicialmente sem conhecer seu potencial de degradação ao meio ambiente.

Conforme sintetiza o especialista Ignacy Sachs, no artigo “A revolução energética do século XXI”:

“A história da humanidade pode ser sintetizada como a história da produção e alocação do excedente econômico, ritmada por revoluções energéticas sucessivas. Todas elas ocorreram graças à identificação de uma nova fonte de energia com qualidades superiores e custos inferiores. Assim aconteceu com a passagem da energia de biomassa ao carvão e deste ao petróleo e gás natural.”

Assim, não foi o conhecimento sobre os danos ambientais que motivou as primeiras pesquisas para o uso de fontes menos poluentes, mas a crise do petróleo de 1973.

Na ocasião, os membros da Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP) decidiram retaliar os Estados Unidos após este apoiar Israel na Guerra do Yom Kippur – conflito armado motivado pela retomada de territórios no Oriente Médio.

Como consequência da alta nos preços do petróleo, diversas indústrias faliram ou tiveram grande impacto no orçamento, levando suas lideranças a repensar a dependência de combustíveis fósseis.

A partir de estudos sobre o uso de energias mais abundantes, sol, ventos, águas e outras fontes ganharam destaque.

Ao mesmo tempo, demandaram projetos para viabilizar a sua extração e transformação em energia elétrica, a custos competitivos em relação ao petróleo.

Essa produção em condições vantajosas já era observada nos anos 2000, quando o etanol de cana-de-açúcar brasileiro custava em torno de US$ 35 o barril, contra US$ 50 e 60 do próprio barril do petróleo.

O biodiesel também atingia um patamar competitivo, com preços na faixa de US$ 50 o barril.

Qual a importância da energia limpa?

Energia limpa
Qual a importância da energia limpa?

A importância das fontes limpas está no seu potencial para substituir os combustíveis fósseis, que têm lançado toneladas de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera desde o século 20, provocando o aumento da temperatura terrestre.

Necessários para gerar energia de forma convencional, os processos de queima desses combustíveis têm o CO2 como um de seus produtos, contribuindo para o aquecimento global.

Esse fenômeno descreve a elevação progressiva da temperatura média da atmosfera e dos oceanos, causada pelo efeito estufa.

Em resumo, o efeito estufa é o que retém o calor necessário para que diferentes espécies sobrevivam na Terra, impedindo que a superfície perca calor para o universo.

Ou seja, trata-se de um fenômeno natural e necessário para a vida, mas que se intensificou muito devido à interferência humana.

Em busca de recursos para aumentar o conforto e a eficiência de uma série de processos, temos explorado a natureza em ritmo desenfreado, com práticas destrutivas como o desmatamento e a liberação massiva de GEE (gases do efeito estufa, a exemplo do CO2).

Para se ter uma ideia, especialistas estimam que a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera se elevou em 35% desde a Revolução Industrial.

Se o cenário não mudar radicalmente, a temperatura média deverá subir entre 2ºC e 5,8°C ainda no século 21, segundo o 4° Relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), de 2007.

Como consequência, vamos presenciar cada vez mais o derretimento da calota polar, aumento do nível do mar, extinção de espécimes da flora e fauna, degradação dos recursos naturais e graves impactos sobre a saúde das pessoas.

Por isso, é urgente a adoção de medidas sólidas, como a troca de combustíveis fósseis por fontes renováveis de energia.

Quais as vantagens da energia limpa?

Dentre as principais vantagens da energia limpa, vale citar:

  • Redução na produção de dióxido de carbono (CO2) e do ritmo do aquecimento global
  • Menor impacto ambiental, pois a energia limpa – especialmente as fontes alternativas, como a solar e eólica – exige menos interferência nos ecossistemas para ser adquirida
  • Favorece a sustentabilidade, uma vez que as fontes são inesgotáveis ou repostas de modo simples. Por exemplo, com o reflorestamento
  • Alta disponibilidade em alguns locais
  • Representam economia de custos para indústrias e residências
  • Colaboram para a diversificação da matriz energética das nações.

Desvantagens da energia limpa

Apesar dos benefícios, as fontes renováveis ainda oferecem algumas desvantagens em relação ao petróleo e seus derivados.

Entre elas, estão os custos para sua implementação, já que poucos imóveis e territórios possuem a infraestrutura necessária para aproveitar essas fontes energéticas.

Alguns tipos de energia limpa também requerem espaços amplos e adaptados para coletar a energia, a exemplo da eólica e da elétrica.

Aliás, as usinas hidrelétricas têm o potencial de afetar o ecossistema ao seu redor, provocando erosão, e são dependentes de um volume de chuvas mínimo para operar com eficiência.

Por fim, as alternativas para armazenar a energia limpa excedente são escassas.

Como se produz energia limpa?

Cada modalidade de energia limpa tem seu próprio processo de geração.

A energia eólica, por exemplo, é capturada através do movimento de grandes hélices pelo vento, enquanto a maior parte da solar é produzida a partir de painéis fotovoltaicos.

Nesta reportagem do G1, o coordenador do curso de especialização em Energias Renováveis, Geração Distribuída e Eficiência Energética da Universidade de São Paulo (USP), José Roberto Simões Moreira, afirma que o Brasil tem grande potencial para expandir o uso da energia proveniente do sol:

“As medidas mínimas de radiação solar brasileiras são maiores que as maiores médias da Alemanha”.

O dado é importante porque a Alemanha é referência mundial no emprego desse tipo de energia.

Quais são os tipos de energia limpa?

Energia limpa
Quais são os tipos de energia limpa?

Você já deve ter percebido que a humanidade ainda está descobrindo os formatos de energia limpa.

Existem tanto aqueles utilizados há décadas, como a de fonte hidrelétrica, quanto outros mais recentes que, apesar de empregar fontes conhecidas, só foram viabilizados nos últimos anos.

A seguir, apresentamos detalhes sobre os 7 tipos de energia limpa mais populares atualmente.

Confira!

Energia Solar

É aquela produzida pela luz e calor provenientes do sol.

A energia solar pode ser subdividida em duas classificações, inspiradas em seus sistemas de captação: energia solar fotovoltaica e energia solar heliotérmica.

A primeira é a mais conhecida e empregada, pois serve para gerar energia elétrica e térmica.

O sistema, denominado fotovoltaico, usa placas com células fotovoltaicas, equipadas com materiais semicondutores, a exemplo do silício.

A luz do sol entra em contato com esses materiais, agitando elétrons e levando-os até um campo elétrico, permitindo a geração de eletricidade.

Em 2020, o governo brasileiro isentou de impostos os equipamentos importados necessários para essa dinâmica, favorecendo o crescimento da instalação das placas fotovoltaicas, que podem ser colocadas em residências.

Já o sistema heliotérmico tem como objetivo fornecer calor para aquecer, em especial, a água usada no banho ou em torneiras de água quente.

Para tanto, ele se vale de painéis ou espelhos que coletam e refletem a luz solar, enviando-a a um receptor, onde a luz aquece um líquido.

Assim, o calor é armazenado e esquenta a água da usina, que se torna vapor. Em seguida, o vapor movimenta turbinas que alimentam os geradores de energia térmica.

Fazenda Solar

As fazendas solares são empreendimentos baseados no conceito de Geração Distribuída (GD), no qual consumidores produzem sua própria energia e, quando não a usam, compartilham com a rede distribuidora.

Esse mecanismo agrega um incentivo para a democratização da energia limpa, além de ser convertido em economia para o consumidor na conta de energia elétrica.

Uma fazenda solar está incluída na ideia de autoconsumo remoto, autorizada pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel).

Nesse local, são instaladas diversas placas fotovoltaicas para a produção de energia, que será vendida a consumidores que não possuem estrutura para gerar sua própria eletricidade a partir da fonte solar.

Para ter acesso ao recurso, o cliente compra créditos gerados por uma parte das placas instaladas na fazenda solar, pagando uma espécie de aluguel.

Energia Eólica

Energia eólica é aquela produzida a partir da movimentação do ar, ou seja, do vento.

A capacidade de empregar a força dos ventos para ajudar nas tarefas e no transporte é conhecida desde a Antiguidade, época da construção de moinhos de vento e barcos a vela.

Contudo, foi somente a partir da constatação das limitações do petróleo, carvão mineral e outras fontes de combustível fóssil que as pesquisas sobre outros usos para a energia eólica ganharam pulso.

Essa modalidade energética passou, então, a ser aproveitada por meio de aerogeradores, que são turbinas imensas instaladas em áreas onde o vento é abundante.

Moinhos e cata-ventos são exemplos de aerogeradores que, movidos pelo vento, oferecem matéria prima para a produção de energia elétrica.

A energia eólica é a segunda fonte mais utilizada no Brasil, correspondendo a 9,3% da potência energética instalada no país.

Tudo graças a 659 parques eólicos, dos quais 26,7% estão localizados na Bahia.

Energia Hidrelétrica

Também chamada de energia hidráulica, é aquela que aproveita o potencial das quedas de massas de água para gerar eletricidade.

Para utilizar essa fonte energética, é preciso construir usinas que aproveitem as quedas e desníveis de rios, possibilitando que suas águas passem por dentro de tubulações e movimentem turbinas, culminando na produção de energia mecânica.

Depois, essa energia é transmitida a um gerador, que a transforma em eletricidade.

Geralmente, as usinas são compostas por barragem, sistemas de captação e adução de água, casa de força e sistema de restituição de água ao leito natural do rio, e possuem grande capacidade de gerar energia.

A usina hidrelétrica de Itaipu, que está entre as maiores do mundo, já produziu mais de 2,68 bilhões de MWh desde o início de sua operação, em 1984, até o fim de 2019.

Energia Geotérmica

Como o nome sugere, a energia geotérmica emprega o calor presente no interior da Terra para aquecer diretamente alguns ambientes e/ou ser transformado em energia elétrica.

Por isso, essa modalidade é usada em países que contam com reservatórios subterrâneos de água superaquecida, devido ao contato com o magma.

Lembrando que magma é o material rochoso encontrado no centro da Terra, tão aquecido que se encontra em estado de fusão.

Quanto mais próximo ao magma um reservatório estiver, maior a temperatura da água e maiores as chances de que seja utilizado para gerar eletricidade, pois essa função exige temperaturas superiores a 150°C.

Nas usinas geotérmicas, a água é capturada em forma de vapor, que é enviado para fazer as turbinas girarem em favor da geração de eletricidade.

Energia Maremotriz

Países com saída para o oceano, como o Brasil, podem se beneficiar da energia produzida pelo movimento das ondas ou energia maremotriz.

Para isso, é necessário construir usinas em pontos específicos das margens, a fim de aproveitar a força das ondas para mover flutuadores e um circuito de água doce, gerando energia que será convertida em eletricidade.

Energia Nuclear

Corresponde à energia gerada através de reações nucleares, ou seja, ações realizadas pelo núcleo de átomos.

O elemento mais popular nesse tipo de operação é o urânio, cuja fissão (divisão) nuclear libera alta quantidade de energia.

As usinas nucleares não requerem grande espaço para operar, são independentes quanto a fenômenos naturais e podem ser instaladas próximo a cidades.

Entretanto, é uma energia cara e que implica em alto risco caso algum acidente aconteça com os reatores, como ocorreu em Chernobil (1986) e Fukushima (2011), quando houve explosões e liberação de material radioativo na atmosfera.

Biocombustíveis

De acordo com a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), os biocombustíveis são derivados de biomassa renovável.

Eles podem ser utilizados em substituição a combustíveis derivados de petróleo e gás natural, com aplicação em motores a combustão ou em outros tipos de geração de energia.

Etanol e biodiesel são os mais usados no Brasil, porém, há mais vegetais que podem ser empregados na geração de energia, como a mamona e o milho.

Principais inovações na área da energia limpa com exemplos

Energia limpa
Principais inovações na área da energia limpa com exemplos

Como solução para armazenar energia limpa, vale destacar as baterias de íon-lítio, que renderam o Prêmio Nobel 2019 de Química ao cientista John Goodenough e sua equipe, devido à eficiência no acúmulo de energia – inclusive renovável.

Graças a elas, foram desenvolvidos carros elétricos com maior autonomia, como os da fabricante americana Tesla.

Outra inovação que vem despontando nessa área são os veículos do tipo V2G – carros elétricos que devolvem a energia não usada para os pontos de carga.

Eles estão na mira de montadoras como Nissan, BMW e Honda, e já são realidade na empresa dinamarquesa Forsyning Frederiksberg.

No campo da energia solar, os Painéis Orgânicos Fotovoltaicos (OPV) são a tecnologia mais sustentável e recente, aumentando a eficiência na captação da luz e calor.

Conclusão

Apostar na energia limpa representa a esperança de um mundo habitável para as próximas gerações, pois reduz a emissão de gases prejudiciais, como o CO2.

Também é uma alternativa inteligente para diversificar a matriz energética dos territórios, ampliando a oferta de eletricidade e evitando “apagões”.

Cada tipo de energia limpa deve ser estudado, a fim de considerar seus prós e contras antes de investir na infraestrutura necessária para que funcionem.

Ficou alguma dúvida, complemento ou sugestão? Escreva um comentário abaixo. Acesse o blog da FIA para continuar aprendendo sobre temas atuais relacionados à sustentabilidade e gestão de empresas.

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