A energia limpa é assim considerada quando não deixa impactos negativos na camada atmosférica e, dessa forma, não traz prejuízo ao meio ambiente com sua instalação, promovendo um equilíbrio sustentável.
Não é exagero dizer que o futuro do planeta depende diretamente da adoção desse tipo de energia.
Basta considerar os estragos causados pela economia de mercado baseada em fontes de energia não renováveis.
Embora haja muito o que fazer, há esperança de que, daqui por diante, as nações deverão adotar cada vez mais alternativas livres de carbono.
Assim sugere um relatório (em inglês) da Agência Internacional de Energia (IAE), segundo o qual, o ano de 2022 entrou para a história com o recorde da capacidade de geração energética renovável, estimada em 340 GW.
Para ter uma ideia do que isso representa, a capacidade instalada no Brasil é hoje de 172 GW.
Por se tratar de um movimento econômico relativamente recente, é preciso ainda um extenso trabalho de conscientização sobre o que é energia limpa e qual é a principal vantagem em utilizar energia limpa.
É isso que vamos ver neste artigo, em que vamos apresentar algumas das principais fontes e quais as perspectivas para a sua utilização no futuro.
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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.
De acordo com o Balanço de Energia de 2022, emitido pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), a principal fonte de energia brasileira continua sendo a hidrelétrica, que responde por 4629,5 MW do total gerado.
Cabe ressaltar que energia limpa não é o mesmo que energia renovável, já que, como veremos a seguir, existem diferenças no que diz respeito aos seus impactos.
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.
Ainda que os termos “energia limpa” e “energia renovável” sejam frequentemente usados como sinônimos, seus significados são ligeiramente diferentes.
Isso porque energia limpa se refere a fontes de energia que têm um baixo impacto ambiental e não emitem poluentes significativos durante sua geração.
Isso inclui não apenas fontes de energia renovável, mas também tecnologias de energia nuclear, captura e armazenamento de carbono e algumas formas de energia fóssil com tecnologias avançadas de redução de emissões.
O objetivo da energia limpa é reduzir ou eliminar a pegada de carbono e outros impactos negativos no meio ambiente.
Por outro lado, energia renovável é aquela obtida a partir de fontes naturais que são virtualmente inesgotáveis e se renovam naturalmente ao longo do tempo.
Essas fontes incluem energia hidrelétrica, energia solar, energia eólica, biomassa e geotérmica, entre outras.
A energia renovável é considerada uma forma sustentável de produção de energia, pois não esgota os recursos naturais e geralmente tem baixo impacto ambiental em comparação com as fontes de energia convencionais, em especial o carvão e o petróleo.
Portanto, todas as formas de energia renovável são consideradas energia limpa, mas nem toda energia limpa é necessariamente renovável.
Assim, saber como funciona a energia limpa é fundamental para que um governo decida sobre qual matriz energética adotar, considerando sua capacidade de investimento, impactos ambientais e custo-benefício.
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 empregarem fontes conhecidas, só foram viabilizados nos últimos anos.
A seguir, apresentamos detalhes sobre os 7 tipos de energia limpa mais populares atualmente.
Confira!
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 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.
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 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.
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.
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.
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.
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 Chernobyl (1986) e Fukushima (2011), quando houve explosões e liberação de material radioativo na atmosfera.
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.
O que é uma fonte de energia limpa, senão aquela que não se esgota, não importa o quanto a utilizamos?
É por essa razão que as energias solar e eólica são consideradas as mais limpas que existem, já que seu emprego não gera qualquer tipo de “dano colateral”.
Ambas são amplamente consideradas as fontes mais limpas de energia por não emitirem dióxido de carbono nem outros poluentes atmosféricos durante a operação.
Por isso, elas contribuem diretamente para a redução das emissões de gases de efeito estufa e a mitigação das mudanças climáticas.
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.
Não é fácil citar qual é a principal vantagem em utilizar energia limpa, pois elas são muitas.
Veja as principais:
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.
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.
Em uma 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.
Como já mencionamos, a energia proveniente da força hidráulica é a mais utilizada no Brasil, o que não deixa de ser positivo, se compararmos com outras fontes mais poluentes.
Ela é seguida pela energia solar, que gera para o Brasil 2364,4 MW, eólica (1194,4 MW) e térmica, responsável por 774,2 MW.
As principais usinas hidrelétricas estão localizadas na região Norte e Centro-Oeste, incluindo Itaipu, Belo Monte e Tucuruí.
O Brasil também dispõe de um dos maiores potenciais de energia eólica do mundo, com parques concentrados nos estados do Rio Grande do Norte, Bahia, Ceará e Rio Grande do Sul, onde as condições de vento são favoráveis.
Além disso, vem aumentando o uso da energia solar e a proveniente da biomassa, energia renovável obtida a partir de resíduos agrícolas, florestais e industriais.
O potencial é tão grande que o governo anunciou recentemente um pacote de investimentos de R$ 50 bilhões só em fontes de energia limpas e renováveis.
Não é difícil entender qual é a principal vantagem em utilizar energia limpa, considerando os danos mínimos que ela causa, principalmente ao meio ambiente.
Tanto é que, segundo o IEA (em inglês), só em 2023 deverão ser investidos US$ 2,8 trilhões em geração de energia, dos quais US$ 1,7 trilhão só para fontes de energia limpas.
Ou seja, mais da metade dos investimentos mundiais no setor energético já são para as fontes de baixo impacto ecológico, tendência que só deve aumentar daqui para frente.
Fica ainda mais fácil dimensionar o que é uma fonte de energia limpa e os benefícios em adotá-las conhecendo os últimos avanços desse setor.
Os investimentos tendem a aumentar cada vez mais, o que deverá trazer como consequência uma variedade mais ampla de recursos e tecnologias de captação e distribuição.
Conheça a seguir algumas das principais inovações em energia limpa, como elas funcionam e algumas razões que justificam futuros investimentos.
Uma das fontes de energia limpa que vem ganhando espaço na agenda energética brasileira é a chamada de baixo impacto associada às hidrelétricas.
Tratam-se das tecnologias que visam reduzir os impactos ambientais e sociais das usinas hidrelétricas tradicionais.
Um bom exemplo disso é a Pequena Central Hidrelétrica (PCH) Salto Pilão, no Brasil, possui baixo impacto ambiental e capacidade instalada de 191,89 MW.
O objetivo ao construir esse tipo de usina é reduzir o impacto ambiental, de modo que a necessidade de área alagada seja reduzida.
Outro tipo de energia limpa altamente promissora é a fotovoltaica.
Consiste na conversão da luz solar em eletricidade por meio de painéis solares, instalados em áreas com grande incidência de raios de sol.
Atualmente, a maior usina do mundo em geração desse tipo de energia é o Bhadla Solar Park, na Índia, que tem capacidade de gerar 2.245 MW.
A usina insere-se no projeto indiano de gerar 17% da sua energia elétrica por meio da fonte fotovoltaica.
Não basta apenas gerar energia, é preciso realizar uma educação ambiental a fim de que o consumo seja consciente e que a demanda esteja sempre sob controle.
É por isso que um dos investimentos que mais se fazem é em sistemas de distribuição elétrica que incorporam tecnologias avançadas, como sensores e medidores inteligentes, para melhorar a eficiência e a integração de fontes renováveis.
Na cidade de Boulder, nos Estados Unidos, essa tecnologia vem ajudando a reduzir o desperdício, por meio do monitoramento em tempo real do consumo de energia.
Outro bom exemplo para entender como funciona a energia limpa é dado pelas regiões que produzem a sua própria energia por meio de microrredes de microgeração.
São unidades de geração de energia renovável em pequena escala, conectadas a sistemas de distribuição locais.
Assim é o Parque Solar Larissa, na Grécia, um projeto de microgeração solar que permite que residências e empresas locais gerem sua própria energia.
As TEE englobam equipamentos e processos que reduzem o consumo de energia, como lâmpadas LED e isolamento térmico.
O edifício Taipei 101, em Taiwan, é um exemplo de construção altamente eficiente do ponto de vista energético nesse sentido.
O edifício incorpora diversos recursos, como iluminação LED e sistemas de climatização avançados que desligam aparelhos quando não há pessoas nas suas dependências.
Outro bom exemplo do uso desse tipo de tecnologia está no Sello Shopping Center, na Finlândia, uma das primeiras construções na Europa reconhecida com o certificado Leed Gold, de uso inteligente da energia.
Uma alternativa para evitar que o carbono se acumule em volumes tóxicos na atmosfera é desenvolver tecnologias que permitam “sequestrá-lo” antes dele ser emitido.
Assim são tecnologias que visam capturar o dióxido de carbono emitido por usinas termelétricas e outras fontes de emissão, armazenando-o de forma segura para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.
A usina Boundary Dam, no Canadá, é uma das primeiras usinas de carvão a implantar um sistema de captura e armazenamento de carbono em grande escala.
Você sabia que uma das fontes de energia limpa que podem ser utilizadas é de origem nuclear?
Essas são tecnologias nucleares mais seguras e eficientes, que empregam reatores de quarta geração e fusão nuclear controlada.
O Reator de Fusão Experimental Internacional (ITER), em construção na França, representa o futuro da energia nuclear.
Seu principal objetivo é demonstrar a viabilidade da fusão nuclear como fonte de energia, gerando eletricidade livre de emissões.
Quanto mais as tecnologias de energia limpa avançam, maior é a combinação de múltiplas fontes para maximizar a eficiência e a confiabilidade do fornecimento de energia.
A Ilha de El Hierro, no arquipélago das Canárias, utiliza energia híbrida, combinando eólica e hidrelétrica para suprir a demanda energética da região.
Esse bom exemplo pode, quem sabe, ser seguido no Brasil, já que potencial para sermos 100% limpos na geração de energia temos de sobra.
Provavelmente você já deve ter visto automóveis e veículos de transporte público alimentados por eletricidade em vez de combustíveis fósseis.
Existe até uma montadora que só fabrica carros movidos a eletricidade, a Tesla, cujo CEO é o bilionário Elon Musk.
O Tesla Model 3 é um dos mais populares, com uma autonomia de mais de 400 quilômetros em uma única carga.
Como já vimos, neste caso captura-se a energia das ondas do mar para gerar eletricidade.
Em Portugal, por exemplo, aproveitam-se as ondas de Peniche para gerar eletricidade, com uma instalação pioneira na geração de energia com capacidade de 2,25 MW.
Essa é mais uma tecnologia que poderia ser mais aproveitada no Brasil, considerando a vasta extensão da nossa costa e a presença de grandes ondas em vários de seus trechos.
Um tipo de energia limpa também com altíssimo potencial para crescer no Brasil é a proveniente da biomassa que, como vimos, usa resíduos de diversas origens.
Ainda assim, o pioneirismo no uso desse tipo de energia limpa é dos britânicos, já que no Reino Unido existe a Usina de Biomassa de Drax.
Trata-se de uma das maiores usinas de biomassa do mundo, com capacidade de conversão de até 4.000 MW.
Uma das fontes energéticas menos conhecidas e exploradas em escala comercial é a geotérmica, que utiliza o calor que vem de dentro da Terra.
Faz sentido, se considerarmos que o buraco mais fundo já escavado pelo ser humano, o poço de Kola, tem apenas 12 km e o diâmetro da Terra é de mais de 6 mil km.
De qualquer forma, a Usina Geotérmica de Cerro Prieto, no México, vem explorando com sucesso a energia geotérmica, sendo uma das maiores do mundo, com capacidade instalada de aproximadamente 570 MW.
O movimento das marés gera energia cinética, que pode ser empregada para gerar eletricidade por meio de turbinas submersas.
Na verdade, essa nem é uma fonte tão nova assim, já que desde 1966 ela é aproveitada pela Usina de Energia das Marés de La Rance, na França, com capacidade de 240 MW.
Neste texto, você viu o que é energia limpa, como ela funciona e suas vantagens.
Ainda que o aquecimento global seja um problema grave e o futuro da humanidade seja incerto, as fontes de energia limpa nos dão esperança de dias melhores.
Apostar nisso 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.
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