ENERGIAS RENOVÁVEIS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

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1 ENERGIAS RENOVÁVEIS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Novas tendências na produção de energia a partir de fontes renováveis Equipa 517 Relatório para a disciplina de Outubro de 2009

2 ENERGIAS RENOVÁVEIS E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL Novas tendências na produção de energia a partir de fontes renováveis Equipa 517 André Oliveira Diana Pais Francisco Baptista João Mata Maria Sousa Mário Oliveira Relatório para a disciplina de Supervisor: António M. Baptista Monitor: José Adriano Ferreira Outubro de 2009 ii

3 Resumo O objectivo deste relatório é dar informação sobre as energias renováveis, sejam elas utilizadas há já vários anos ou só mais recentemente, em grande escala as energias renováveis emergentes. A partir daí poder-seá debater as vantagens e desvantagens de cada uma e tomar uma posição acerca do investimento que deve ser feito por Portugal no campo energético. Este relatório aborda, então, o tema que hoje em dia é uma das mais preocupantes questões a nível mundial: as energias renováveis e o desenvolvimento sustentável. Partindo deste tema geral, e tendo em perspectiva o problema mais específico das novas tendências na produção de energia a partir de fontes renováveis, foi iniciado um trabalho de pesquisa, cujos parâmetros e conclusões se encontram especificados ao longo deste relatório. Neste, poderse-á conhecer o que se faz actualmente em Portugal, em matéria de produção de energia a partir de fontes renováveis, assim como assistir a uma identificação entre algumas das tecnologias emergentes em comparação com as convencionais. iii

4 Palavras-Chave Biomassa; Desenvolvimento sustentável; Energia; Energias renováveis; Energias renováveis convencionais; Energias renováveis emergentes. Eólica; Hidráulica; Hidrogénio; Geotérmica; Maremotriz; Solar. iv

5 Agradecimentos A equipa 517 agradece ao supervisor e coordenador do do MIEM António Baptista, e ao monitor José Adriano Ferreira, por todo o apoio prestado. v

6 Índice de tabelas Tabela 1: Capacidade instalada de produção de energia eólica em 2007 pág. 2 Tabela 2: Maiores consumidores de energia hidroeléctrica (2006 e 2007) em TWh pág.5 Tabela 3: Participação da hidroelectricidade na produção total de energia eléctrica em 2006 pág.5 Tabela 4: Capacidade Geotérmica instalada no mundo em 2007 pág.8 Tabela 5: Potencial máximo de aplicação de sistemas solares térmicos pág.15 Tabela 6: Produção de biomassa florestal pág.20 Tabela 7: Disponibilidade potencial de biomassa florestal pág.20 Tabela 8: Potencial disponível de resíduos da floresta e da transformação da madeira (ITM), para produção de energia pág.20 vi

7 Índice de figuras Fig.1 - Energia Hidráulica - pág.4 Fig.2 - Energia Geotérmica - pág.6 Fig.3 - Incidência solar no mundo - pág.10 Fig.4 - Energia Maremotriz - pág.12 Fig.5 - Carro movido a Hidrogénio - pág.13 Fig.6 - Potência anual instalada em Portugal por tipo de aplicação ( ) - pág.14 Fig.7 - Biocombustíveis - pág.18 Fig.8 - Aproveitamento Geotérmico - pág.21 Fig.9 - Energia dos Oceanos - pág.24 Fig.10 - Energia eólica em construção/acumulada em Portugal - pág.26 vii

8 Índice Página de Rosto...ii Resumo... iii Palavras-Chave... iv Agradecimentos... v Índice de tabelas... vi Índice de figuras... vii Índice... viii Introdução O que é o Desenvolvimento sustentável? Energias Renováveis Convencionais vs Emergentes Energias Renováveis Convencionais Energia Eólica Energia Hidráulica Energia Geotérmica Energia Solar Energias Renováveis Emergentes Biomassa Energia Maremotriz Energia do Hidrogénio Portugal e as energias renováveis Energia Solar Fotovoltaica Energia Solar Térmica Biocombustíveis Biomassa Geotermia Oceanos viii

9 3.7. Energia Eólica Estratégia a seguir por Portugal Conclusão Referências bibliográficas ix

10 Introdução O Homem desde sempre precisou de energia para desenvolver as suas actividades. Quando descobriu o fogo a sua qualidade de vida aumentou, e aumentou mais ainda quando descobriu a electricidade. Mas o expoente foi mesmo a invenção da máquina a vapor, que permitiu não só fazer viagens a uma velocidade muito superior como trazer mais força e rapidez na execução de processos na indústria. Porém, nem tudo são benefícios. A época da revolução industrial foi uma época negra para o ambiente. O uso exagerado dos combustíveis fósseis (inicialmente o carvão) libertou para a atmosfera terrestre enormes quantidades de dióxido de carbono e outros gases tóxicos, que podem a longo prazo comprometer seriamente a vida no planeta. Ainda hoje em dia os combustíveis fósseis são a fonte de energia mais utilizada no mundo. Para além de serem poluentes, são também não renováveis, isto é, a velocidade em que são utilizados para gerar energia é superior à velocidade com que a Natureza os gera, o que leva ao seu esgotamento. O petróleo tem, por exemplo, uma duração estimada em cinquenta anos. Estes dois factores levaram o Homem a apostar nas energias renováveis. Energias que podem ser aproveitadas sem que se esgotem, o que faz com que seja um investimento com retorno assegurado. Para além disso, a grande maioria das energias renováveis são também não poluentes. Isto permite-nos não piorar a condição ambiental do nosso planeta e esperar que esta melhore naturalmente. As principais fontes renováveis utilizadas hoje em dia para gerar energia são o sol, o vento e os rios, adoptando o nome da energia por elas gerada de solar, eólica e hídrica, respectivamente. Para além destas, é também utilizada a energia geotérmica. Numa tentativa de explorar todas as possibilidades e todas as fontes de onde é possível retirar energia para consumo, foram surgindo cada vez mais formas de energia, nomeadamente a energia maremotriz, o hidrogénio e a biomassa. Estes são os temas que irão ser abordados neste relatório, imprescindíveis ao desenvolvimento sustentável o presente, sem prejudicar o futuro. 1

11 1. O que é o Desenvolvimento sustentável? Conceito formulado pela primeira vez em 1992, na Conferência do Rio de Janeiro - uma conferência das Nações Unidas sobre ambiente e desenvolvimento. Trata-se de uma estratégia abrangente, compreendendo não só uma dimensão ambiental como também económica e social, que tenta conciliar progresso e crescimento económico com uma adequada preservação da natureza. A questão do desenvolvimento sustentável não surgiu por acaso. De facto, se as décadas anteriores a 90 foram, por um lado, de forte crescimento económico, também se caracterizaram por grandes e frequentes atropelos do meio ambiente, como, por exemplo, poluição, destruição de florestas e extinção de espécies animais e vegetais. Por outro lado, a consciência ecológica das populações foi ganhando forma ao longo das décadas de 70 e 80, de tal modo que se tornou capaz de exercer pressão sobre os responsáveis políticos no sentido de tomarem iniciativas de preservação do ambiente. No fundo, o novo conceito implica que se desenvolvam as actividades económicas conducentes à satisfação das necessidades actuais, de modo a que essas mesmas necessidades não sejam comprometidas nas gerações vindouras. Utiliza-se frequentemente a expressão "desenvolvimento sustentado" como sinónimo de "desenvolvimento sustentável", embora existam autores que distingam as duas denominações: a primeira dirá respeito àquilo que se sustenta com base em factores terceiros, exógenos, enquanto a segunda, mais defendida neste contexto, estará associada ao desenvolvimento que se sustenta por si e que é capaz de combinar adequadamente o crescimento económico com a protecção dos recursos e a coesão social. (citado por Joel Almeida Gonçalves in Projecto Desenvolvimento Sustentável MIEM, IPFDP 08/09) O Desenvolvimento Sustentável tem como principal preocupação os impactos ambientais provocados pela nossa civilização e até que ponto esses actos implicam a existência de um futuro. É fundamental, para que exista um desenvolvimento sustentável, promover a utilização das energias renováveis. 2

12 2. Energias Renováveis Convencionais vs Emergentes 2.1 Energias Renováveis Convencionais Energia Eólica A energia eólica é a energia que provém do vento. O termo eólico vem do latim aeolicus, pertencente ou relativo a Éolo, Deus dos ventos na mitologia grega e, portanto, pertencente ou relativo ao vento. Na actualidade utiliza-se a energia eólica para mover aerogeradores - grandes turbinas colocadas em lugares de muito vento. Essas turbinas têm a forma de um cata-vento ou um moinho. Esse movimento, através de um gerador, produz energia eléctrica. Precisam agrupar-se em parques eólicos, concentrações de aerogeradores, necessários para que a produção de energia se torne rentável, mas podem ser usados isoladamente, para alimentar localidades remotas e distantes da rede de transmissão. É possível ainda a utilização de aerogeradores de baixa tensão quando se trate de requisitos limitados de energia eléctrica. A energia eólica é hoje considerada uma das mais promissoras fontes naturais de energia, e muitos países tem apostado fortemente na sua utilização, como demonstra a seguinte tabela: Tabela 1: Capacidade instalada de produção de energia eólica em 2007 ( País Alemanha EUA Espanha Índia China Dinamarca Itália França Reino Unido Portugal Resto do Mundo MW %

13 Vantagens da Energia Eólica É inesgotável; Não emite gases poluentes nem gera resíduos; Diminui a emissão de gases de efeito de estufa (GEE). Vantagens para a comunidade Os parques eólicos são compatíveis com outros usos e utilizações do terreno como a agricultura e a criação de gado; Criação de emprego; Geração de investimento em zonas desfavorecidas; Benefícios financeiros (proprietários). Vantagens para o estado Reduz a elevada dependência energética do exterior; Poupança devido à menor aquisição de direitos de emissão de CO2 por cumprir o protocolo de Quioto e directivas comunitárias e menores penalizações por não cumprir; Possível contribuição de cota de GEE para outros sectores da actividade económica; É uma das fontes mais baratas de energia podendo competir em termos de rentabilidade com as fontes de energia tradicionais. Vantagens para os promotores Requer escassa manutenção (semestral); Boa rentabilidade do investimento. Desvantagens da energia eólica A intermitência, ou seja, nem sempre o vento sopra quando a electricidade é necessária, tornando difícil a integração da sua produção no programa de exploração; Pode ser ultrapassado com as pilhas de combustível (H2) ou com a técnica da bombagem hidroeléctrica. 4

14 Energia Hidráulica A energia hidráulica ou energia hídrica é a energia obtida a partir da energia potencial de uma massa de água. A forma na qual ela se manifesta na natureza é nos fluxos de água, como rios e lagos e pode ser aproveitada por meio de um desnível ou queda d'água. Pode ser convertida na forma de energia mecânica (rotação de um eixo) através de turbinas hidráulicas ou moinhos de água. As turbinas por sua vez podem ser usadas como accionamento de um equipamento industrial, como um compressor, ou de um gerador eléctrico, com a finalidade de prover energia eléctrica para uma rede de energia. Fig.1 Energia Hidráulica( xandre/hidrica.jpg) Vantagens: A energia é produzida a partir de uma fonte contínua, neste caso, o movimento da água. Não polui o meio ambiente. Baixíssimo custo de produção. Dá-se retenção de água a nível regional que pode ser utilizada, se potável, para fins variados (rega, turismo, por exemplo). Possível regulação do fluxo de inundações de um rio. Desvantagens: A construção de centrais hidroeléctricas geralmente exige a formação de grandes reservatórios de água, o que provoca profundas alterações nos ecossistemas. Dependendo do tipo de relevo e da região onde se encontra o empreendimento, as hidroeléctricas podem também ocasionar o alagamento de terras e o deslocamento de populações ribeirinhas. 5

15 As seguintes tabelas mostram a importância da hidroeletricidade na produção de energia mundial, bem como os países mais consumidores Tabela 2: Maiores consumidores de energia hidroeléctrica (2006 e 2007) em TWh ( País Variação Participação 1º China 435,8 482,9 10,8% 15,4% 2º Brasil 348,8 371,5 6,5% 11,9% 3º Canadá 355,4 368,2 3,6% 11,7% 4º Estados Unidos 292,2 250,8-14,2% 8,0% 5º Rússia 175,2 179,0 2,2% 5,7% 6º Noruega 119,8 135,3 12,9% 4,3% 7º Índia 112,4 122,4 8,9% 3,9% 8º Venezuela 82,3 83,9 1,9% 2,7% 9º Japão 96,5 83,6-13,4% 2,7% 10º Suécia 61,7 66,2 7,3% 2,1% Tabela 3: Participação da hidroeletricidade na produção total de energia eléctrica em 2006 ( País % 1º Noruega 98,5 2º Brasil 83,2 3º Venezuela 72,0 4º Canadá 58,0 5º Suécia 43,\ 6º Rússia 17,6 7º Índia 15,3 8º China 15,2 9º Japão 8,7 10º Estados Unidos 7,4 Outros Países 14,3 Mundo 16,4 6

16 Energia Geotérmica Energia geotérmica é a energia obtida a partir do calor proveniente da Terra, mais precisamente do seu interior. Geotérmica provém do grego geo, "Terra" e Thermo, "calor", literalmente "calor da Terra". Devido a necessidade de se obter energia eléctrica de uma maneira mais limpa e em quantidades cada vez maiores, foi desenvolvido um modo de aproveitar esse calor para a geração de electricidade. Hoje a grande parte da energia eléctrica provém da queima de combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão mineral, métodos esses muito poluentes. Parte do calor interno da Terra (5.000 C) chega à crosta terrestre. Em algumas áreas do planeta, próximas à superfície, as águas subterrâneas podem atingir temperaturas de ebulição, e, dessa forma, servir para impulsionar turbinas para electricidade ou aquecimento. Fig. 2 Energia Geotérmica ( 7

17 Vantagens: Permitem poupar energia (75% de electricidade numa casa) uma vez que substituem ar condicionado e aquecedores eléctricos. São muito flexíveis, uma vez que podem ser facilmente subdivididos ou expandidos para um melhor enquadramento, (e aproveitamento de energia) num edifício, e isto, ficando relativamente barato. Libertam relativamente menos gases poluentes para a atmosfera que outras fontes de energia não renováveis. Desvantagens: Se não for usado em pequenas zonas onde o calor do interior da Terra vem á superfície através de géisers e vulcões, então a perfuração dos solos para a introdução de canos é dispendiosa. Os anti-gelificantes usados nas zonas mais frias são poluentes: apesar de terem uma baixa toxicidade, alguns produzem CFC s e HCFC s. Este sistema tem um custo inicial elevado, e a barata manutenção da bomba de sucção de calor (que por estar situada no interior da Terra ou dentro de um edifício não está exposta ao mau tempo e a vandalismo), é contrabalançada pelo elevado custo de manutenção dos canos (onde a água causa corrosão e depósitos minerais). mundial. A seguinte tabela é referente à capacidade geotérmica instalada a nível 8

18 Tabela 4: Capacidade Geotérmica instalada no mundo em 2007 ( País Capacidade (MW) País Capacidade (MW) EUA 2687 Rússia 79 Filipinas 1969,7 Nova Guiné 56 Indonésia 992 Guatemala 53 México 953 Turquia 38 Itália 810,5 China 27,8 Japão 535,2 Portugal 23 Nova Zelândia 471,6 França 14,7 Gronelândia 421,2 Alemanha 8,4 El Salvador 204,2 Etiópia 7,3 Costa Rica 162,5 Áustria 1,1 Quénia 128,8 Tailândia 0,3 Nicarágua 87,4 Austrália 0,2 Total 9731,9 9

19 Energia Solar Energia solar é a designação dada a qualquer tipo de captação de energia luminosa (e, em certo sentido, da energia térmica) proveniente do Sol, e posterior transformação dessa energia captada em alguma forma utilizável pelo homem, seja directamente para aquecimento de água ou ainda como energia eléctrica ou mecânica. No seu movimento de translação ao redor do Sol, a Terra recebe W/m² de energia, medição feita numa superfície normal (em ângulo recto) com o Sol. Disso, aproximadamente 19% é absorvido pela atmosfera e 35% é reflectido pelas nuvens. Ao passar pela atmosfera terrestre, a maior parte da energia solar está na forma de luz visível e luz ultravioleta. Vantagens A energia solar não polui durante seu uso. As centrais necessitam de manutenção mínima. Os painéis solares são a cada vez mais potentes, ao mesmo tempo que seu custo vem decaindo. Isso torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável. A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão. Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território, e, em locais longe dos centros de produção energética, sua utilização ajuda a diminuir a demanda energética nestes e consequentemente a perda de energia que ocorreria na transmissão. Desvantagens Um painel solar consome uma quantidade enorme de energia para ser fabricado. A energia para a fabricação de um painel solar pode ser maior do que a energia gerada por ele. Os preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia. 10

20 Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação atmosférica (chuvas, neve), além de que durante a noite não existe produção alguma, o que obriga a que existam meios de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde os painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia. Locais em latitudes médias e altas (Ex: Finlândia, Islândia, Nova Zelândia e Sul da Argentina e Chile) sofrem quedas bruscas de produção durante os meses de inverno devido à menor disponibilidade diária de energia solar. Locais com frequente cobertura de nuvens (Curitiba, Londres), tendem a ter variações diárias de produção de acordo com o grau de nebulosidade. As formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas por exemplo aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a energia hidroeléctrica (água) e a biomassa. Fig. 3 - Incidência solar no mundo ( 11

21 2.2. Energias Renováveis Emergentes Biomassa A biomassa é utilizada na produção de energia a partir de processos como a combustão de material orgânico produzida e acumulada num ecossistema, porém nem toda a produção primária passa a incrementar a biomassa vegetal do ecossistema. Parte dessa energia acumulada é empregada pelo ecossistema para sua própria manutenção. Vantagens O balanço do dióxido produzido na queima da biomassa é igual a zero, devido à sua absorção no processo de fotossíntese. A biomassa, como energia química, tem posição de destaque devido à alta densidade energética e pelas facilidades de armazenamento, câmbio e transporte. Outras vantagens da biomassa são: baixo custo de aquisição, não emite dióxido de enxofre, menor corrosão dos equipamentos (caldeiras, fornos), menor risco ambiental e as suas emissões não contribuem para o efeito de estufa. Desvantagens O uso da biomassa em larga escala também exige certos cuidados que devem ser lembrados. Empreendimentos para a utilização de biomassa de forma ampla podem ter impactos ambientais inquietantes. O resultado poder ser destruição da fauna e da flora com extinção de certas espécies, contaminação do solo e mananciais de água por uso de adubos e outros meios de defesa manejados inadequadamente. Por isso, o respeito à biodiversidade e a preocupação ambiental devem reger todo e qualquer intento de utilização de biomassa. 12

22 Energia Maremotriz Fig.4 Energia Maremotriz ( Energia maremotriz é o modo de geração de electricidade através da utilização da energia contida no movimento de massas de água devido às marés. Dois tipos de energia maremotriz podem ser obtidos: energia cinética das correntes devido às marés e energia potencial pela diferença de altura entre as marés alta e baixa. As gigantescas massas de água que cobrem dois terços do planeta constituem o maior colector de energia solar imaginável. As marés, originadas pela atracção lunar, também representam uma tentadora fonte energética. Em conjunto, a temperatura dos oceanos, as ondas e as marés poderiam proporcionar muito mais energia do que a humanidade seria capaz de gastar hoje ou no futuro, mesmo considerando que o consumo global simplesmente dobra de dez em dez anos. Vantagens A energia maremotriz é limpa, uma vez que, na transformação de energia não produz poluentes derivados na fase operacional. Desvantagens A relação entre a quantidade de energia que pode ser obtida com os actuais meios económicos e os custos e o impacto ambiental da instalação de dispositivos para o seu processo impediram uma notável proliferação deste tipo de energia. É também uma tecnologia que apresenta baixo rendimento. 13

23 Energia do Hidrogénio A energia do hidrogénio é a energia que se obtém a partir da combinação do hidrogénio com o oxigénio produzindo vapor de água e libertando energia que é convertida em electricidade. Existem já alguns veículos que são movidos a hidrogénio. Fig. 5 Carro movido a Hidrogénio ( Vantagens A sua matéria-prima (H 2 ) é o elemento mais abundante do universo. Este tipo de recurso energético consegue conciliar as vantagens das energias renováveis e não-renováveis exploradas hoje em dia. Não é poluente e tem um enorme valor energético, superior ao das energias não-renováveis. Apresenta subprodutos de reacção que são regeneráveis e reduzida emissão de gases que provocam o efeito de estufa. Causa também uma redução da poluição sonora, pois as células de hidrogénio trabalham silenciosamente e disponibiliza grande utilidade a nível dos transportes. Desvantagens É uma tecnologia dispendiosa, não se encontra isolado na Natureza e causa dependência de hidrocarbonetos, petróleos e seus derivados. Apresenta ainda problemas e custos associados ao transporte e distribuição. 14

24 3. Portugal e as energias renováveis 3.1. Energia Solar Fotovoltaica A potência fotovoltaica instalada em Portugal é, actualmente, de um pouco mais de 1000 kwp, repartidos por: 52% no sector doméstico (sistemas isolados da rede), 20% nos serviços (sistemas SOS, emissores das redes de telemóvel, parquímetros e outros), 26% em sistemas ligados à rede e 2 % em instalações de Investigação e Desenvolvimento. Na figura 6 mostra-se a evolução das instalações fotovoltaicas em Portugal por tipo de instalação entre 1984e Fig. 6 - Potência anual instalada em Portugal por tipo de aplicação ( ) ( O país, devido às suas condições climáticas, possui excelentes condições para a conversão fotovoltaica com índices de produção entre os 1000 e os 1500 kwh por ano, por cada kwp instalado. 15

25 3.2. Energia Solar Térmica O trabalho realizado pelo Grupo Temático Solar Térmico Activo permitiu mostrar que o solar térmico activo, em particular o aquecimento de água com colectores solares, é uma forma de aproveitamento para a qual Portugal dispõe de um recurso energético de grande abundância - entre os maiores a nível europeu. Verifica-se também que Portugal dispõe de tecnologia, pelo menos ao mesmo nível do resto da Europa dos 15, existindo inclusivamente produtos inovadores no âmbito europeu. Verifica-se, no entanto, que o mercado actual é muito pequeno e que as empresas que trabalham no sector são de um modo geral pequenas empresas com capacidades financeiras limitadas. Sente-se ainda a necessidade de formação de pessoal especializado em quantidade para desenvolver o mercado. Foi feito um trabalho de levantamento do potencial de aplicação de sistemas solares térmicos activos em diferentes sectores: doméstico, indústria e serviços. Na tabela 5 apresentam-se os valores correspondentes ao potencial máximo de aplicação de sistemas solares térmicos para AQS e AQP até 2010 em Portugal. Tabela 5: Potencial máximo de aplicação de sistemas solares térmicos ( Ac (m 2 ) Contribuição Energética E útil E final (Mtep/ano) Doméstico AQS Indústria e AQS Serviços AQP Total

26 Para determinação de um potencial exequível no horizonte de 2010, consideraram-se diferentes factores de exequibilidade por sector. Na Figura 1 está o valor correspondente à área de colectores a instalar até 2010 considerando os referidos factores que são assinalados entre parêntesis à frente de cada sector. O valor total considerado exequível até 2010 é de m2 a que corresponde uma energia útil produzida de Mtep e uma energia final de Mtep no ano de Sendo o recurso abundante, estando a tecnologia disponível, existindo um vasto potencial de aplicação e sendo muito significativos os benefícios ambientais, é legítimo perguntar porque é ainda não se observou em Portugal o desenvolvimento do solar térmico activo, como se verifica noutros países europeus? Para responder a esta pergunta foi feito um levantamento das barreiras ao desenvolvimento do solar térmico. A identificação de barreiras foi feita com base na experiência dos elementos do Grupo Temático, mas também ouvindo outras pessoas intervenientes neste sector em reuniões promovidas pelo FORUM Energias Renováveis em Portugal. As barreiras identificadas foram classificadas em cinco grandes tipos: A. Elevado investimento inicial. B. Fraca credibilidade/má reputação. C. Pouco conhecimento por parte do grande público. D. Constrangimentos a nível da construção dos edifícios. E. Falta de informação credível sobre o sector. 17

27 3.3. Biocombustíveis A Comunidade Europeia tem advogado a concretização de um conjunto de acções destinadas a promover a diversidade de utilização de combustíveis obtidos a partir de energias renováveis. Nessa medida, os Estados-Membros devem: 1) assegurar a promoção de uma quota de mercado de 7% para os biocombustíveis em 2010; 2) encorajar a redução do diferencial de preços entre os biocombustíveis e os combustíveis tradicionais; 3) incrementar a promoção voluntária da distribuição dos biocombustíveis em larga escala pelas companhias petrolíferas; 4) intensificar os esforços de pesquisa neste sector. Dos combustíveis de origem renovável que se encontram actualmente disponíveis, destacam-se pela sua importância, os álcoois (etanol e metanol) ou os seus derivados (ETBE e MTBE) e os ésteres metílicos de óleos vegetais (girassol, colza, etc.) sendo os primeiros utilizados essencialmente em motores Otto de combustão e os segundos em motores Diesel. Problemas recentes associados à contaminação de lençóis freáticos e aquíferos nos EUA pelo metanol e MTBE, colocam seriamente em causa a sua utilização. Nesses termos, apenas o etanol e seus derivados, bem como os ésteres metílicos de óleos vegetais biodiesel - constituem alternativas aliciantes aos combustíveis convencionais. O biodiesel é largamente utilizado em diversos países Europeus, com especial relevância em França e Alemanha, o mesmo acontecendo com o etanol no Brasil e EUA e o ETBE em França. Em Portugal, as condições de produção e utilização destes combustíveis encontram-se fortemente cerceadas por um conjunto de barreiras de cariz não tecnológico. Da utilização de biocombustíveis resultam vários benefícios de natureza económica (redução da factura energética, promoção de actividades capazes de geração local de riqueza), social (criação líquida de emprego, fixação de populações, combate à desertificação), estratégico (diminuição da dependência energética, promoção dos recursos energéticos endógenos) e ambientais 18

28 (comparativamente à cadeia de produção de combustíveis fósseis, a produção de biodiesel permite evitar a emissão de 2,17 toneladas de CO2/ton de éster produzido; também a utilização de ETBE em detrimento do MTBE como aditivo às gasolinas permite evitar cerca de 1,4 toneladas de CO2/ton de bioetanol produzido). Fig. 7 Biocombustíveis ( 19

29 3.4. Biomassa Os quadros seguintes sintetizam quantidades indicativas de biomassa florestal de acordo com a proveniência, distinguindo a produção de biomassa florestal e a efectiva disponibilidade deste recurso energético, valores estes obtidos com base na informação disponível, cujos valores reais se pensa são algo superiores. Tomando como base apenas os 557 estabelecimentos industriais da CAE 20 que, no ano de 1999, remeteram os mapas de resíduos ao Instituto dos Resíduos, verifica-se que foram declarados mais de toneladas de "Resíduos Industriais de Biomassa", das quais cerca de 15% não apresentavam como destino a valorização. Se até agora não tem sido possível quantificar a produção de biomassa resultante de um conjunto alargado de actividades agrícolas, das quais se destacam, como fontes de oportunidade, os resíduos agrícolas provenientes da vinha e da indústria do vinho, o potencial decorrente das podas dos olivais e do bagaço de azeitona, a biomassa proveniente das podas de árvores de fruto e as oportunidades resultantes da transformação industrial quer das frutas quer de frutos secos, ou ainda os sobrantes das culturas de arroz e trigo, já merecem actualmente maiores oportunidades de contabilização as diversas formas existentes de biomassa de origem animal, até porque a sua declaração é obrigatória a nível nacional. De igual modo, as existências do sector avícola (600 mil t/ano) permitem antever uma oportunidade de valorização energética desses resíduos. Além disso, embora numa situação pontual de resolução de um problema nacional, foram quantificadas pelo Governo as disponibilidades das farinhas de carne, levando a antever a possibilidade de virem a ser instaladas em Portugal unidades para produção adicional de energia para escoamento deste recurso com valorização energética. 20

30 Tabela 6: Produção de biomassa florestal ( Tipo de Resíduo Quantidade (10 6 ton/ano) Matos (incultos) 4.0 Matos (sob-coberto) 1.0 Produção de Lenhas 0.5 Ramos e Bicadas 1.0 Total 6.5 Tabela 7: Disponibilidade potencial de biomassa florestal Tipo de Resíduo Quantidade (10 6 ton/ano) Matos 0.6 Biomassa proveniente de Áreas Ardidas 0.4 Ramos e Bicadas 1.0 Total 2.0 Tabela 8: Potencial disponível de resíduos da floresta e da transformação da madeira (ITM), para produção de energia Tipo de Resíduo Quantidade (10 6 ton/ano) Floresta 2.0 Industria Transformadora da Madeira 0.2 Total 2.2 A contabilização energética de todos estes resíduos permite concluir pela disponibilidade de diversas formas de biomassa, capazes de vir a viabilizar, na próxima década, a instalação de cerca de duas centenas de MWe de potência eléctrica, estimada com base na Directiva Europeia 2001/77/EC de promoção da geração de electricidade a partir das fontes renováveis, correspondendo esse potencial de geração de electricidade a um rendimento de 30%, potencial este que poderá ser bem superior se se optar por novas tecnologias avançadas de combustão, com eficiência acima de 40%. 21

31 3.5. Geotermia O conhecimento científico dos recursos geotérmicos Portugueses, graças aos trabalhos de vários investigadores, é apreciável, não sendo essa a limitação ao lançamento de operações industriais. Fig. 8 Aproveitamento Geotérmico ( Nos Açores estão inventariados 235 MWe distribuídos pelas ilhas de São Miguel, Terceira, Graciosa, Pico, S. Jorge, Faial, Flores e Corvo. Na Ilha de S. Miguel estão em funcionamento regular as Centrais Geotérmica da Ribeira Grande e do Pico Vermelho com a potência de 14 MWe. As necessidades eléctricas da Ilha de S. Miguel são já supridas em cerca de 40% (105 GWh, representando uma economia de 23 ktep e uma redução de emissão de 50 kton de CO2), pela energia geotérmica. Das projecções efectuadas conclui-se que a contribuição da energia geotérmica na Ilha Terceira em 2005 ultrapassará os 50% da quota de mercado, incrementando, consequentemente, a quota geotérmica ao nível do arquipélago para um valor superior a 30%. No arquipélago da Madeira só recentemente foram divulgados, em algumas áreas, indicadores de algum potencial geotérmico para aplicações directas. Em Portugal Continental, no domínio da geotermia tradicional, da qual se excluem as altas temperaturas, o potencial geotérmico pode ser aproximado por duas vias: (i) o do desenvolvimento dos recursos da meia centena de pólos termais existentes com temperaturas entre 20 e 76 ºC, com potências 22

32 avaliadas em cerca de 20 MWt e, (ii) do aproveitamento de aquíferos profundos nas orlas sedimentares ocidental e algarvia, revelados pelos furos de reconhecimento petrolífero. No primeiro caso temos em funcionamento, desde os meados dos anos 80, pequenos aproveitamentos (3 MWt) em Chaves e S. Pedro do Sul. Outros pólos interessantes, conjugando disponibilidades do recurso e mercado, situam-se em Caldas da Rainha, Manteigas, Monção e Vizela. No caso das Bacias Sedimentares entrou em funcionamento em 1992 o projecto geotérmico do Hospital da Força Aérea no Lumiar, em Lisboa, com a potência de 0,6 MWt, obtida a partir de um furo com 1500 m (50 ºC à cabeça da captação). Em relação à geotermia nova, a que poderá fazer apelo aos aquíferos ou formações geológicas a temperatura normal, o potencial é enorme. Considerando apenas captações de água já existentes fornecendo mais de 20l/s o potencial total para aquecimento e climatização será da ordem de 5 TWht. 23

33 3.6. Oceanos O sistema de coluna de água oscilante com turbina de ar, de que é exemplo a central construída na Ilha do Pico, Açores, é o mais desenvolvido e o mais bem sucedido dos sistemas instalados na costa ou próximos da costa. Os problemas de transporte de energia para terra e de acesso para manutenção são de relativamente fácil resolução. Em contrapartida, a localização depende dum conjunto de factores geomorfológicos favoráveis na vizinhança imediata da costa, e os bons locais para construção não abundam. O sistema AWS, com tecnologia essencialmente holandesa, é um dos raros sistemas offshore que atingiram a fase de construção de protótipo. Os sistemas offshore estão menos dependentes das condições de costa, e (em longas séries ao longo da costa) são os mais adequados para o aproveitamento da energia das ondas em grande escala. As dificuldades associadas à sua maior complexidade, transporte de energia para terra, amarração ao fundo e acesso para manutenção têm impedido que o seu grau de desenvolvimento atingisse o da coluna de água oscilante. A Europa (Reino Unido, Portugal, Irlanda, Holanda, Noruega, Dinamarca) e alguns outros países (Japão, Índia, China, Austrália, EUA) têm desempenhado o papel mais importante no desenvolvimento da utilização da energia das ondas. Em alguns destes países têm-se criado empresas e consórcios visando a comercialização desta forma de energia. No âmbito do programa JOULE da Comissão Europeia foi criada uma European Wave Energy Network ( ) com participação de 8 países europeus. Em Outubro de 2001 foi assinado, no âmbito da International Energy Agency, um Implementing Agreement of Ocean Energy (de que Portugal é o país coordenador). As zonas costeiras portuguesas (em especial a costa ocidental do continente e as ilhas dos Açores) têm condições naturais entre as mais favoráveis em qualquer parte do mundo para o aproveitamento da energia das ondas. A energia que chega à costa ocidental do continente (500 km) é de cerca de 120 TWh/ano. A conversão de apenas 1% desta energia em energia útil (muito aquém do que é tecnicamente viável) produziria 1,2 TWh/ano, o que 24

34 (para um factor de carga de 0,25) corresponderia a uma potência instalada de 550 MW. Estando a tecnologia ainda em fase de demonstração, qualquer estimativa da contribuição das ondas para o sistema eléctrico nacional em 2010 terá um elevado grau de incerteza; admitindo que as tecnologias actualmente em desenvolvimento (e eventualmente outras) terão então atingido a fase de comercialização, as perspectivas podem exceder 50 MW de potência instalada. Em termos de I&D, Portugal é um dos países pioneiros, estando a competência específica nesta área essencialmente concentrada no Instituto Superior Técnico e no INETI. O projecto do Pico permitiu às empresas nele participantes adquirir experiência neste domínio. Numa perspectiva mais lata, existe substancial capacidade técnica em Portugal na área do mar, nomeadamente engenharia costeira, portuária e naval. A engenharia offshore é uma área de menor capacidade nacional, em comparação com alguns países do Norte da Europa. Fig. 9 Energia dos Oceanos ( 25

35 3.7. Energia Eólica Portugal tem grandes tradições no aproveitamento da energia do vento, desde a moagem de cereais à navegação à vela, sendo mesmo pioneiro na utilização da tecnologia. Na fase actual, caracterizada por grandes aproveitamentos destinados à geração de electricidade, não se verificou, contudo, idêntico pioneirismo. A ausência de acções de caracterização do potencial eólico, a falta de incentivos ao aproveitamento das energias renováveis em geral, a menor sensibilidade relativamente a problemas de natureza ambiental e as especificidades do caso Português no que respeita à produção e distribuição de electricidade, terão estado na base deste atraso. Este quadro conheceu nos últimos cinco anos alguns desenvolvimentos. O Programa Energia, primeiro (1995), e as alterações introduzidas ao quadro legislativo em 1999, atraíram alguns promotores de investimentos mas, ainda assim, as condições eram menos aliciantes do que as verificadas nos países mais favoráveis à tecnologia. Apesar das dificuldades foram surgindo parques, havendo mesmo planos para a construção de alguns dos maiores projectos da Europa. Estão actualmente ligados à rede cerca de 125 MW (114 MW no Continente). Em construção haverá mais 57 MW, prevendo-se que no final de 2001 possam estar em funcionamento cerca de 150 MW. ( Sintese.pdf) Na seguinte figura pode-se observar a crescente evolução da energia eólica em Portugal, desde 1989 até

36 Fig. 10 Energia eólica em construção/acumulada em Portugal ( 27

37 4. Estratégia a seguir por Portugal Portugal, no que diz respeito a energias renováveis, tem bastantes vantagens geográficas, dada a sua proximidade do mar, a sua situação eólica, o elevado número de horas solares por ano, entre muitas outras, e por isso deve apostar fortemente nestas novas fontes energéticas, mas também nas convencionais que têm provado ser uma solução à crise energética mundial. 28

38 Conclusão Com este trabalho concluiu-se que o aparecimento de novas energias renováveis impulsionou fortemente o mercado energético não só em Portugal, mas a nível global, o que a médio e longo prazo trará grandes benefícios à sociedade, já que passam a existir mais fontes energéticas a serem exploradas pelas empresas, o que leva a uma maior procura por parte da comunidade consumidora. Toda a pesquisa realizada pelos elementos do grupo levou a um enriquecimento por parte dos mesmos, já que se adquiriram conhecimentos sobre as novas energias, o seu funcionamento e as aplicações que podem ter no nosso dia-a-dia. Com todas estas fontes energéticas emergentes, em adição às convencionais, as energias renováveis tendem cada vez mais a tirar o lugar aos combustíveis fósseis, que para além de como o nome indica, serem finitos, são na sua maioria, fontes poluentes. Posto isto, a conclusão é óbvia: as energias renováveis são o futuro! 29

39 Referências bibliográficas (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) Bertani, Ruggero (September 2007), "World Geothermal Generation in 2007", Geo-Heat Centre Quarterly Bulletin (Klmath Falls, Oregon: Oregon Institute of Technology) 28 (3): 8-19, ISSN , (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) (consultado em 05/10/2009) (consultado em 08/10/2009) 30

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