Revolução energética: Perspectivas para uma energia global sustentável

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  • + bhatavo bhatavo 3 months ago
    nem li ainda. mas o assunto muito me interessa e o visual do material está de primeira. Abraços, Gustavo Pereira (publicitário)
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Revolução energética: Perspectivas para uma energia global sustentável - Presentation Transcript

  1. [r]evolução energética PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL © GP/VISSER © DREAMSTIME © PAUL LANGROCK/ZENIT CONSELHO EUROPEU DE ENERGIA RENOVÁVEL relatório cenário brasileiro
  2. introdução 4 sumário executivo 6 1 proteção do clima 9 2 ameaça nuclear 13 3 a [r]evolução energética 16 4 cenários para a oferta futura de energia 24 5 principais resultados do cenário global 38 6 cenário brasileiro 44 7 segurança energética 52 8 tecnologias de geração de energia 72 9 recomendações políticas 85 anexos 90 oãçulove]r[ a c i t é g re n e pesquisa DLR, Instituto de Termodinâmica Técnica, Departamento de Análise de Sistemas e Avaliação Tecnológica, Stuttgart, Alemanha: Dr.Wolfram Krewitt, Sonja Simon, Stefan Kronshage Ecofys BV, P.O. Box 8408, NL-3503 RK Utrecht, Kanaalweg 16-G, NL-3526 KL Utrecht, Holanda: Wina Graus, Mirjam Harmelink Parceiros Regionais: América do Norte da OCDE WorldWatch Institute: Janet Sawin, Freyr Sverrisson; GP EUA: John Coeguyt América Latina Universidade de São Paulo: Prof. Dr. Stefan Krauter; GP Brasil: Marcelo Furtado Economias de Transição Valdimir Tchouprov África & Oriente Médio Projeto de Referência: “Interconexão Trans-Mediterrânea para Concentradors de Energia Solar” 2006, Dr. Franz Trieb; GP Mediterrâneo: Nili Grossmann Sul da Ásia Rangan Banerjee, Bangalore, Índia; GP India: Srinivas Kumar Ásia Oriental ISEP-Institute Tokyo: Mika Ohbayashi; GP Sudeste da Ásia: Jaspar Inventor, Tara Buakamsri China Prof. Zhang Xilian, Universidade Tsinghua, Beijing; GP China: Ailun Yang Pacífico OCDE ISEP-Institute Tokyo, Japão: Mika Ohbayashi; Dialog Institute, Wellington, Nova Zelândia: Murray Ellis; GP Austrália Pacífico: Catherine Fitzpatrick, Mark Wakeham; GP Nova Zelândia: Vanessa Atkinson, Philip Freeman Conselho Europeu de Energia Renovável Arthouros Zervos, Oliver Schäfer Greenpeace Internacional Gavin Edwards, Joslyn Higginson, Sven Teske, Steve Sawyer, Jan van de Putte diretor de projeto e autor Sven Teske, Greenpeace Internacional editor Crispin Aubrey design & layout Tania Dunster, Jens Christiansen, onehemisphere, Suécia edição brasileira Greenpeace Brasil coordenador: Marcelo Furtado editora: Gabriela Michelotti revisão técnica: Rebeca Lerer e Ricardo Baitelo tradução: Denise Bobadilha e Patrícia Bonilha diagramação Prata Design Grupo de Energia da Escola Politécnica da USP (GEPEA) coordenador: Marco Antônio Saidel pesquisador: André Gimenes abril 2007 © GP/COBBING impressão: Geográfica Tiragem 1000 exemplares | Impresso em papel reciclado capa PARQUE EÓLICO PERTO DE DAHME. TURBINA OPERADA PELA COMPANHIA VESTAS. imagem PEQUENO ICEBERG FLUTUA NA BAÍA EM FRENTE À CIDADE DE NARSAAQ, SUDOESTE DA GROENLÂNDIA. 2
  3. prefácio Tentar prever o futuro é uma tarefa que fascina os seres humanos desde a mais remota antiguidade e na qual a taxa de sucesso alcançado é extremamente baixa. Em base a experiências do passado, prever o futuro energético da humanidade em 2050 não parece ser uma tarefa muito gratificante. No entanto, no caso da energia é essencial tentar fazê-lo porque o atual sistema energético baseado principalmente no uso de combustíveis fósseis não é sustentável e já está dando origem a muitos problemas sérios: • o aquecimento global com as conseqüentes mudanças climáticas, poluição do ar das grandes metrópoles, chuva ácida • uma luta cada vez mais acirrada para garantir acesso ao petróleo e gás, que tem levado a instabilidade política e até guerras e, acima de tudo, • a certeza de que os combustíveis fósseis estão em rota de exaustão e substitutos terão que ser encontrados para eles. As projeções do IEA (“Institute of Energy Analysis” da OCDE) para 2050 são apenas uma extrapolação das tendências atuais e apontam para um mundo inaceitável em 2050. Por essas razões é necessário construir cenários alternativos que sejam moderadamente realistas e que sejam acompanhados das propostas de políticas públicas que mudem a rota do atual sistema. A matriz mundial proposta pelo GREENPEACE garante o desenvolvimento das nações com uma redução das emissões globais em 50% até 2050. Para o Brasil, o GREENPEACE em colaboração com o GEPEA da Escola Politécnica da USP construiu um desses cenários alternativos que é apresentado nesta publicação. O estudo é transparente, especificando as hipóteses feitas, e os resultados são comparados com os da EPE (Empresa de Planejamento Energético). A materialização das projeções deste estudo tanto em termos de autosuficiência energética, impactos ambientais reduzidos e até custos menores, vai depender de medidas corajosas do poder público. Por essa razão, provocar este debate em termos quantitativos é muito importante para esclarecer os tomadores de decisões sobre os rumos a seguir. O Relatório do GREENPEACE/GEPEA tem condições de fazê-lo. Prof. José Goldemberg Instituto de Eletrotécnica e Energia Universidade de São Paulo 3
  4. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL introdução “PARA ATINGIR UM CRESCIMENTO ECONOMICAMENTE ATRAENTE DAS FONTES DE ENERGIA RENOVÁVEIS, A UTILIZAÇÃO BALANCEADA DE TODAS AS TECNOLOGIAS DISPONÍVEIS É DE SUMA IMPORTÂNCIA.” © PAUL LANGROCK/ZENIT imagem DOIS TÉCNICOS TRABALHAM NA TURBINA EÓLICA DE TESTE N90 2500, CONSTRUÍDA PELA EMPRESA ALEMÃ NORDEX, NO PORTO DE ROSTOCK. ESSA USINA PRODUZ 2,5 MEGAWATTS E ESTÁ SENDO TESTADA EM CONDIÇÕES OFF-SHORE. PELO MENOS 10 EQUIPAMENTOS DESSE TIPO SERÃO INSTALADOS A 20 KM DA COSTA DA ILHA DARSS, NO MAR BÁLTICO, EM 2007. Em primeiro lugar, a boa notícia. A energia renovável, combinada ao 5,2% suas emissões de carbono em relação aos níveis de 1990 no uso racional e eficiente de energia, será capaz de suprir metade da período de 2008 a 2012. O acordo gerou a adoção de uma série de metas demanda energética global até 2050. O presente relatório, “[r]evolução de redução regionais e nacionais. A União Européia, por exemplo, energética – Perspectivas para uma energia global sustentável”, conclui assumiu o compromisso de uma redução de 8%. Para atingir esse que a redução das emissões globais de CO2 em até 50% nos próximos objetivo, a UE concordou também em aumentar a participação de 43 anos é economicamente viável, e que a adoção maciça de fontes de energias renováveis em sua matriz energética de 6% para 12% até 2010. energia renovável também é tecnicamente possível – falta apenas o Os signatários de Kyoto negociam atualmente a segunda fase do apoio político para que isso ocorra. acordo, que abrange o período de 2013 a 2017, no qual os países A má notícia é que o tempo está se esgotando. Hoje já existe um industrializados deverão reduzir suas emissões de CO2 em 18% em esmagador consenso científico de que as mudanças climáticas são uma relação aos níveis de 1990; no período entre 2018 e 2022, a redução realidade e sua principal causa são as atividades humanas, principalmente deve aumentar para 30%. Apenas com esses cortes teremos chance de a queima de combustíveis fósseis. Somam-se a isso evidências científicas manter o aumento médio da temperatura global abaixo do limite de sólidas de que, se nada for feito, as conseqüências serão catastróficas, 2°C. Caso o aumento da temperatura ultrapasse os 2°C, os impactos da como assegura o Painel Intergovernamental Sobre Mudança Climática mudança do clima serão incontroláveis. (IPCC), instituição da ONU que reúne mais de mil cientistas e fornece Além do aquecimento global, outros desafios se tornaram prementes. A subsídios para a elaboração de políticas públicas. O quarto relatório do demanda mundial de energia cresce a um ritmo alarmante. A IPCC, lançado em fevereiro, apresentou um cenário bem pouco otimista. dependência das importações de energia de alguns poucos países, em Em resposta à ameaça do aquecimento global, o Protocolo de Kyoto sua maioria politicamente instáveis, aliada à volatilidade dos preços do determinou que os países industrializados signatários reduzissem em petróleo e do gás, ameaça minar a economia mundial, tornando a 4
  5. imagem TRABALHADOR NA PRIMEIRA ESTAÇÃO GEOTÉRMICA DA ALEMANHA PRODUZINDO ELETRICIDADE. © PAUL LANGROCK/ZENIT questão da segurança energética um item prioritário na agenda política No entanto, o tempo hábil que temos para a transição do uso de global. Se, por um lado, há um forte entendimento de que é preciso combustíveis fósseis para as energias renováveis é relativamente curto. mudar a maneira como hoje produzimos e consumimos energia, por Na próxima década, a maioria das usinas de energia existentes nos outro, ainda há muita divergência sobre como isso deve ser feito. países da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE), da qual participam os países mais industrializados do planeta, chegará ao fim de sua vida útil e terá que ser substituída. A cenário energético global decisão de construir uma usina a carvão hoje resultará em mais emissões de CO2 até 2050. Assim, quaisquer que sejam os planos de O Conselho Europeu de Energia Renovável (EREC, na sigla em inglês) e o Greenpeace Internacional produziram este Cenário Energético geração de energia para os próximos anos, eles definirão o suprimento Global como um plano de ação para atingir as metas de redução de de energia para as próximas gerações. Temos convicção de que esta deve emissões de CO2 e assegurar o suprimento de energia necessário para ser a “geração solar”. garantir um desenvolvimento econômico mundial sustentável. Ambos os Enquanto o mundo industrializado precisa urgentemente repensar sua objetivos podem ser alcançados. Devido à necessidade urgente de estratégia energética, o mundo em desenvolvimento deve aprender com mudanças no setor energético, a elaboração deste cenário tomou por os erros passados e construir suas economias, desde o começo, sobre as base apenas tecnologias testadas e sustentáveis, tais como fontes bases sólidas de um fornecimento de energia sustentável. Uma nova renováveis de energia e a co-geração descentralizada eficiente. Isso infra-estrutura deve ser construída para possibilitar que isso aconteça. exclui, por exemplo, “usinas a carvão livres de CO2” e energia nuclear. As energias renováveis poderiam suprir 35% das necessidades mundiais Encomendado pelo Greenpeace e pelo EREC ao Departamento de de energia até 2030, considerando a vontade política de promover sua Análises de Sistemas e Avaliação de Tecnologia (Instituto de aplicação em larga escala, em todos os setores e de forma global, unida Termodinâmica Técnica) do Centro Aeroespacial Alemão (DLR), este a medidas de eficiência energética de longo alcance. Este relatório relatório propõe um caminho a ser seguido para a adoção global de ressalta que o futuro do desenvolvimento das energias renováveis uma matriz energética sustentável até 2050. O potencial das fontes de dependerá fortemente de escolhas políticas feitas hoje por governos energias renováveis foi avaliado com base em informações fornecidas nacionais e pela comunidade internacional. por todos os setores da indústria de energia ao redor do mundo e Ao optar por energias renováveis e eficiência energética, países em forma a base do Cenário da Revolução Energética. desenvolvimento podem virtualmente estabilizar suas emissões de CO2 e, Os cenários de oferta de energia adotados neste relatório, que incluem ao mesmo tempo, aumentar o consumo de energia através do projeções da Agência Internacional de Energia (AIE) e as extrapolam, crescimento econômico. Os países da OCDE terão que reduzir suas foram calculados usando o modelo de simulação MESAP/PlaNet. emissões em até 80%. Posteriormente, a consultoria Ecofys desenvolveu ainda mais a Porém, vale ressaltar que isso não significa que teremos que passar a metodologia para que os cenários abrangessem também o potencial viver sem luz ou eletricidade. Padrões técnicos rígidos assegurarão que futuro das medidas de eficiência energética. O estudo Ecofys prevê um apenas geladeiras, sistemas de aquecimento, computadores e veículos ambicioso caminho de desenvolvimento global para a exploração do mais eficientes serão vendidos. Os consumidores têm o direito de potencial de eficiência energética, focado nas melhores práticas atuais comprar produtos que não aumentem suas contas de luz e que não assim como nas tecnologias que estarão disponíveis no futuro. O destruam o meio ambiente. resultado obtido mostra que, sob o Cenário da Revolução Energética, a demanda mundial de energia pode ser reduzida em até 47% em 2050. O potencial para a energia renovável Este relatório demonstra que a energia renovável não é um sonho para o futuro – é uma opção real, madura e pode ser aplicada em larga escala. Décadas de progresso tecnológico demonstram que as tecnologias de energia renovável, como as turbinas eólicas, os painéis solares fotovoltaicos, as usinas de biomassa e os coletores solares térmicos progrediram constantemente para se transformarem na principal tendência do mercado energético hoje. O mercado global de energia Arthouros Zervos Sven Teske renovável vem crescendo substancialmente: em 2006, suas vendas CONSELHO EUROPEU DE UNIDADE DE CLIMA E ENERGIA movimentaram US$ 38 bilhões, 26% a mais que no ano anterior. ENERGIA RENOVÁVEL (EREC) GREENPEACE INTERNACIONAL 5
  6. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL sumário executivo “AS RESERVAS DE ENERGIA RENOVÁVEL TECNICAMENTE ACESSÍVEIS SÃO SUFICIENTES PARA SUPRIR SEIS VEZES MAIS ENERGIA DO QUE A CONSUMIDA ATUALMENTE EM TERMOS GLOBAIS.” © GP/NOVIS imagem HOMEM CORRE EM VOLTA DE DISCO SOLAR DE COZINHA INDUSTRIAL EM AUROVILLE, TAMIL NADU, NA ÍNDIA. O DISCO CAPTA ENERGIA SOLAR SUFICIENTE PARA COZINHAR DIARIAMENTE PARA 2 MIL PESSOAS. AUROVILLE FOI CRIADA EM 1968 POR PESSOAS DE CEM PAÍSES DIFERENTES E HOJE SUAS ATIVIDADES SE CONCENTRAM NOS SETORES AMBIENTAL, AGRICULTURA ORGÂNICA, ENERGIA ALTERNATIVA, MÚSICA E ARTE. 6
  7. imagem USINA DE ENERGIA PRÓXIMA DE REIKJAVIC, NA ISLÂNDIA. A ENERGIA É PRODUZIDA A PARTIR DA ATIVIDADE GEOTÉRMICA A NOROESTE DO PAÍS. © GP/COBBING ameaças climáticas e soluções análise. A solução para nossas necessidades futuras de energia encontra- se, ao contrário, no maior uso das fontes de energias renováveis, tanto A mudança climática global, conseqüência do incessante aumento dos gases para aquecimento quanto para geração de energia elétrica. de efeito estufa na atmosfera do planeta, já está alterando ecossistemas e causando cerca de 150 mil mortes por anoa. Um aquecimento global médio de 2°C ameaça milhões de pessoas com o aumento da fome, malária, a revolução energética inundações e escassez de água. O principal gás responsável pelo efeito estufa é o dióxido de carbono (CO2), produzido pela queima de combustíveis O imperativo da mudança climática exige nada menos do que uma fósseis para a geração de eletricidade e transporte. Para que a elevação da Revolução Energética. No cerne desta revolução está uma mudança no temperatura seja mantida dentro de limites aceitáveis, é necessário reduzir modo como usamos, distribuímos e consumimos energia. Os cinco significativamente as emissões de gases de efeito estufa. Isso faz sentido princípios-chave para essa mudança são: tanto do ponto de vista ambiental quanto econômico. • Implementar soluções renováveis, especialmente através de sistemas Impulsionada pelos recentes aumentos excessivos do preço do petróleo, a de energia descentralizados. questão da segurança do fornecimento de energia foi alçada à prioridade da • Respeitar os limites naturais do meio ambiente. agenda política internacional. Uma das razões para esses aumentos de preço é o esgotamento progressivo dos suprimentos de todos os combustíveis fósseis • Eliminar gradualmente fontes de energia sujas e não sustentáveis. – petróleo, gás e carvão – e a conseqüente elevação dos custos de produçãob. • Promover a eqüidade na utilização dos recursos. Os tempos de “petróleo e gás baratos” estão chegando ao fim. Urânio, o • Desvincular o crescimento econômico do consumo de combustíveis combustível das usinas nucleares, também é um recurso finito. As reservas de fósseis. energias renováveis, por sua vez, são tecnicamente acessíveis a todos e abundantes o suficiente para fornecer cerca de seis vezes mais energia do que Sistemas descentralizados de energia, nos quais energia ou calor são a quantidade consumida mundialmente hoje – e para semprec. produzidos próximos ao destino final de uso, evitam o atual desperdício de energia durante a conversão e distribuição. A descentralização é Tecnologias de energias renováveis variam imensamente entre si em termos essencial para empreender a Revolução Energética, bem como para de desenvolvimento técnico e competitividade econômica, mas há uma garantir o fornecimento de energia para os dois bilhões de pessoas no gama de opções cada vez mais atrativas. As fontes de energia renovável mundo todo que hoje vivem sem acesso à energia elétrica. incluem vento, biomassa, fotovoltaica, solar térmica, geotérmica, oceânica e hidrelétrica.Todas, no entanto, apresentam duas características em comum: Dois cenários para o ano de 2050 foram elaborados neste relatório. O produzem pouco ou nenhum gás de efeito estufa e contam com fontes Cenário de Referência tem por base um cenário de “business as usual” naturais virtualmente inesgotáveis. Algumas dessas tecnologias já são publicado pela Agência Internacional de Energia (AIE) no relatório competitivas e podem ficar ainda mais com investimentos em pesquisa e Perspectiva Energética Mundial 2004 (WEO 2004), projetado a partir desenvolvimento, aumentos contínuos do preço dos combustíveis fósseis e a do período de 2030. O novo Perspectiva Energética Mundial 2006 da possibilidade de terem valor comercial no mercado de créditos de carbono. AIE considera uma taxa média de crescimento anual do Produto Interno Bruto (PIB) para o período entre 2004-2030 de 3,4%, Paralelamente, há um enorme potencial para a redução de nosso consumo levemente maior que a taxa de 3,2% considerada no relatório de de energia, sem implicar, necessariamente, uma redução na oferta de 2004. O relatório de 2006 também prevê um consumo final de energia, “serviços” de energia. Este estudo detalha uma série de medidas de em 2030, 4% maior que o do WEO 2004. Uma análise do impacto do eficiência energética que, juntas, podem reduzir substancialmente a crescimento econômico na demanda de energia sob o Cenário da demanda de energia nas indústrias, casas e empresas de serviços. Revolução Energética mostra que um aumento médio anual do PIB Apesar de a energia nuclear produzir pouco dióxido de carbono, sua mundial de 0,1% (sobre o período de 2003-2050) leva a um aumento utilização acarreta múltiplas ameaças às pessoas e ao meio ambiente. na demanda energética final de cerca de 0,2%. Dentre elas, incluem-se os impactos ambientais da mineração, O Cenário da Revolução Energética tem, como meta para 2050, a processamento e transporte de urânio, o risco da proliferação de armas redução das emissões mundiais de CO2 em 50% em relação aos níveis nucleares, o insolúvel problema do lixo nuclear e a ameaça constante de de 1990, o que significa a redução para menos de 1.3 toneladas por acidentes graves. A opção nuclear, portanto, não foi considerada nesta ano das emissões per capita de dióxido de carbono, a fim de manter o aumento da temperatura global abaixo de 2°C. Um segundo objetivo é referências mostrar que essa meta pode ser alcançada mesmo com a eliminação a KOVATS, R.S., E HAINES, A., \"GLOBAL CLIMATE CHANGE AND HEALTH: RECENT FINDINGS AND FUTURE STEPS\" CMAJ [CANADIAN MEDICAL ASSOCIATION JOURNAL] FEV. 15, 2005; 172 gradual de energia nuclear. Para alcançar esses objetivos, o cenário é (4). caracterizado por esforços significativos na exploração do vasto b PLUGGING THE GAP, RES/GWEC 2006. c DR NITSCH ET AL. 7
  8. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL potencial de eficiência energética. São também exploradas todas as resultando um consumo final de eletricidade de 1.422 TWh em 2050, possibilidades rentáveis de energias renováveis para a geração de calor um aumento de quatro vezes em 45 anos. e de eletricidade, assim como a produção de biocombustíveis. No Cenário Intermediário, foi eliminada a geração de eletricidade a partir de óleo combustível e diesel e considerada uma redução gradual na geração nuclear a partir de 2030. Neste cenário, a geração hidrelétrica cenário brasileiro da revolução energética responderá por 40%, gás natural, por 25%, biomassa, por 24%, eólica, Para o caso brasileiro, este relatório apresenta três cenários para por 8% e carvão, por 1%. Neste caso, a parcela de renováveis na matriz eletricidade: o primeiro, de referência, foi elaborado com dados da elétrica brasileira chegará a 76%. O modelo intermediário também Empresa de Pesquisa Energética (EPE), órgão ligado ao ministério de incluiu medidas de eficiência energética, responsáveis por uma economia Minas e Energia, que constam do estudo “Mercado de Energia elétrica de 413 TWh, resultando um consumo final de 1.009 TWh, comparado 2006-2015. O segundo é o Cenário Intermediário, elaborado pelo grupo aos 1.422 TWh do Cenário de Referência. de Energia do Departamento de Engenharia de Energia e Automação Por fim, no Cenário da Revolução Energética, os princípios básicos que Elétricas da USP (GEPEA) e pelo Greenpeace Brasil. O terceiro, o o nortearam foram a implementação de soluções renováveis, Cenário da Revolução Energética, foi elaborado pelo Greenpeace. Os especialmente por meio de sistemas descentralizados; a eliminação três cenários foram produzidos com base em modelagens realizadas gradativa das fontes de energia não-sustentáveis e a promoção da pelo GEPEA/USP e sob sua supervisão técnica. eqüidade na utilização dos recursos, além de desvincular crescimento Consideraram-se nos três modelos as mesmas projeções para econômico do aumento do consumo de combustíveis fósseis. crescimento da população e do PIB e, portanto, utilizam a mesma Como resultado, mostrou-se que é possível eliminar as usinas a óleo diesel, a projeção de geração de eletricidade para 2050. Os dados para a carvão e nucleares, e diminuir a participação das usinas a gás. Por este população seguiram as projeções da ONU e, para o crescimento do PIB, cenário, em 2050 88% da eletricidade produzida no Brasil será proveniente utilizaram-se os dados da EPE, que aponta uma taxa de 3,2% ao ano. de fontes renováveis. A geração hidrelétrica corresponderá a 38% da matriz No Cenário de Referência, seguindo as tendências atuais, a intensidade energética brasileira, seguida pela biomassa (26%), energia eólica (20%), energética passaria de 297 TWh/milhão R$ para 558TWh/milhão R$, gás natural (12%) e geração a partir de painéis fotovoltaicos (4%). figura 1: evolução do consumo global da energia primária no cenário da revolução energética (‘EFICIÊNCIA’ = REDUÇÃO COMPARADA AO CENÁRIO DE REFERÊNCIA) 800,000 700,000 ‘EFICIÊNCIA’ GÁS NATURAL 600,000 SOLAR TÉRMICA/GEOTÉRMICA/OCEÂNICA PETRÓLEO CRU 500,000 400,000 BIOMASSA CARVÃO 300,000 HIDRICA, EÓLICA, PV LINHITA 200,000 NUCLEAR 100,000 PJ/a 0 2003 2010 2020 2030 2040 2050 8
  9. proteção do clima “SE NÃO TOMARMOS MEDIDAS URGENTES E IMEDIATAS PARA PARAR O AQUECIMENTO GLOBAL, OS DANOS SERÃO IRREVERSÍVEIS.” 1 DE AGOSTINI; FATHER ALBERTO MARI imagem Acima, fotografia original tirada em 1928 da geleira Upsala, na Patagônia, Argentina. Abaixo, o mesmo local hoje, quase sem gelo. 9
  10. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL o efeito estufa e as mudanças climáticas nítrico – “resultante da produção agrícola e de uma série de substâncias químicas industriais”. O efeito estufa é o processo pelo qual a atmosfera retém parte da energia irradiada pelo Sol e a transforma em calor, aquecendo a Terra Todos os dias, o meio ambiente é prejudicado pelo uso de combustíveis e impedindo uma oscilação muito grande das temperaturas. Um fósseis (petróleo, carvão e gás) para energia e transporte. Como aumento dos “gases de efeito estufa”, provocado pela atividade conseqüência, as mudanças climáticas já estão afetando a vida de bilhões humana, está acentuando esse efeito artificialmente, elevando a de pessoas. A previsão é que essas alterações no clima destruirão o modo temperatura global e alterando o clima do planeta. Entre os gases de de vida de muitas pessoas nos países em desenvolvimento, além de efeito estufa estão o dióxido de carbono (CO2) - “produzido pela acarretar a perda de ecossistemas e espécies nas próximas décadas. É queima de combustíveis fósseis e pelo desmatamento, o metano” - necessário reduzir significativamente as emissões de gases de efeito liberado por práticas agrícolas, animais e aterros de lixo, e o óxido estufa, tanto por razões ambientais como econômicas. figura 2: o efeito estufa tabela 1: Os dez anos mais quentes (1850 a 2005) PARTE DA RADIAÇÃO COMPARADO À TEMPERATURA MÉDIA SOLAR É REFLETIDA GLOBAL 1880-2005 PELA ATMOSFERA E PELA SUPERFÍCIE DA TERRA ANO TEMPERATURA COLOCAÇÃO DA TERRA ATMOSFERA PARTE DA RADIAÇÃO 1998 +0.63°C 1 SOL INFRAVERMELHA PASSA ATRAVÉS DA ATMOSFERA 2003 +0.56°C 2 E É PERDIDA NO ESPAÇO 2002 +0.56°C 2 2004 +0.54°C 4 A SUPERFÍCIE GANHA 2001 +0.51°C 5 MAIS CALOR E A RADIAÇÃO 1997 +0.47°C 6 INFRAVERMELHA É 1995 +0.40°C 7 EMITIDA NOVAMENTE 1990 +0.40°C 7 PARTE DA RADIAÇÃO 1999 +0.38°C 9 INFRAVERMELHA É 10 ABSORVIDA E RE-EMITIDA 2000 +0.37°C TE PELAS MOLÉCULAS DE RA fonte NATIONAL CLIMATIC DATACENTER R GA GÁS DE EFEITO ESTUFA. O EFEITO DIRETO É O SE DE AQUECIMENTO DA S SUPERFÍCIE DA TERRA E EF EITO ESTUFA TROPOSFERA A ENERGIA SOLAR É ABSORVIDA PELA SUPERFÍCIE DA TERRA E A AQUECE... RADIAÇÃO SOLAR BRUTA QUE ENTRA 240 WATTS ... & É CONVERTIDA EM POR M2 CALOR CAUSANDO A EMISSÃO DE RADIAÇÃO DE ONDAS LONGAS A RADIAÇÃO SOLAR (INFRAVERMELHA) DE PASSA ATRAVÉS DA VOLTA À ATMOSFERA ATMOSFERA LIMPA 10
  11. imagem DEVASTAÇÃO EM NOVA ORLEANS DEPOIS DO FURACÃO KATRINA. © DREAMSTIME De acordo com o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas deter o aquecimento global, os danos serão irreversíveis. A única (IPCC), órgão das Nações Unidas que elabora relatórios baseados no maneira de evitar os danos é reduzir rapidamente as emissões. melhor conhecimento científico disponível, a temperatura mundial poderá este é um resumo de alguns prováveis efeitos do aumentar até 5.8°C nos próximos cem anos. Esse aumento seria a aquecimento global, se a tendência atual for mantida: alteração climática mais brusca já vivida pela humanidade. Para evitar que isso ocorra, uma política climática global deve ter por objetivo manter prováveis efeitos de um aquecimento leve a moderado o aumento da temperatura global em menos de 2°C em relação aos níveis • Elevação do nível do mar provocado pelo derretimento das geleiras e pré-industriais. Acima desse limite, os prejuízos aos ecossistemas e a pela expansão térmica dos oceanos devido ao aumento da alteração do sistema climático serão muito mais drásticos. Há pouco temperatura média global. tempo hábil para mudar o sistema energético global e impedir que isso ocorra: no mais tardar, até o final da próxima década, as emissões globais • Liberação extensiva de gases de efeito estufa com o derretimento das de gases estufa terão que atingir seu pico e entrar em declínio para atingir camadas congeladas de solo (permafrost) e a morte de florestas perenes. o objetivo de manter o aumento da temperatura abaixo de 2°C. • Aumento na freqüência de eventos climáticos extremos, como ondas Hoje, as mudanças climáticas já prejudicam pessoas e ecossistemas, de calor, secas e inundações de alta intensidade. A incidência global como provam o derretimento das geleiras polares e do permafrost (solo de secas já dobrou nos últimos 30 anos. congelado da região ártica), a destruição de recifes de corais, o • Impactos regionais severos. Na Europa, aumento das inundações em aumento do nível do mar e as ondas de calor cada vez mais intensas. rios e zonas costeiras, erosão e perda de pântanos. Enchentes Não são somente os cientistas que estão testemunhando essas também afetarão severamente áreas baixas nos países em mudanças. Dos inuits que vivem no Ártico aos moradores de ilhas desenvolvimento, como Bangladesh e o sul da China. equatoriais, as pessoas já sofrem os impactos das mudanças climáticas. Um aquecimento global médio de 2°C já representa uma ameaça a • Ameaça à sobrevivência de sistemas naturais como geleiras, recifes milhões de pessoas, com aumento do risco de fome, malária, inundações de corais, manguezais, ecossistemas alpinos, florestas boreais e e falta de água. tropicais, pradarias, pântanos e campos nativos. É a primeira vez que a humanidade encontra-se diante de uma crise • Aumento do risco de extinção de espécies e de perda da ambiental de tamanha magnitude. Se não houver ação imediata para biodiversidade. figura 3: distribuição da temperatura média da superfície para um aumento global de 2º C + 2º C EM MÉDIA nota EMPREGADO O MÉTODO INCREMENTAL DE PADRÃO LINEAR COMO IMPLEMENTADO NO MODELO SCENGEN (POR WIGLEY ET AL.). O PADRÃO DESENVOLVIDO É A MÉDIA DE VALORES DE UMA SÉRIE DE MODELOS, NOMINALMENTE CSM (1998), ECHAM3 (1995), ECHAM4 (1998), GFDL (1990), HADAM2 (1995), HADAM3 (2000). O MODELO FOI ORIGINADO PARA UM AUMENTO DE TEMPERATURA DE 2°C EM RELAÇÃO A 1990 EM UMA OPERAÇÃO TRANSITÓRIA COM UM CENÁRIO DE EMISSÃO IPCC SRES B2. NOTE QUE O PADRÃO DE EQUILÍBRIO DE TEMPERATURA PARA UM AUMENTO DE 2°C ANTERIOR AOS NÍVEIS PRÉ- INDUSTRIAIS SERÁ QUANTITATIVAMENTE DIFERENTE, EMBORA SIMILAR QUALITATIVAMENTE. © MALTE.MEINSHAUSEN@ENV.ETHZ.CH; ETH ZÜRICH 2004 0 1 2 3 4 (°C) 11
  12. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL • Maiores impactos nos países mais pobres da África subsaariana, sul e sudeste da Ásia e da América do Sul andina, bem como nas pequenas ilhas incapazes de se proteger do aumento das secas e do nível do mar, da disseminação de doenças e do declínio da produção agrícola. efeitos catastróficos de longo prazo © GP/SUTTON-HIBBERT • O aquecimento causado pelas emissões pode determinar o derretimento © GP/ASLUND irreversível da manta de gelo da Groenlândia, aumentando em mais de sete metros o nível do mar nos próximos séculos. Novas evidências da 1 2 taxa de desprendimento de partes de gelo da Antártida apontam para o risco de derretimento do continente. • A diminuição, substituição ou desaparecimento da Corrente Atlântica do Golfo trará dramáticos efeitos para a Europa e pode abalar o sistema global de circulação oceânica. • Grandes liberações de metano, provocadas pelo derretimento do permafrost e aquecimento dos oceanos, aumentarão a concentração © GP/INAI DITHAJOHN desse gás na atmosfera, provocando mais aquecimento. o protocolo de kyoto 3 Ao reconhecer essas ameaças, as nações signatárias da Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Mudanças Climáticas, de 1992, criaram o Protocolo de Kyoto em 1997. O Protocolo de Kyoto passou a vigorar no início de 2005 e seus 165 países-membros encontram-se duas vezes ao ano para negociar novos detalhes e as etapas subseqüentes do acordo. Apenas duas grandes nações industrializadas, Estados Unidos e Austrália, não ratificaram o protocolo. O Protocolo de Kyoto obriga seus signatários a reduzir suas emissões de gases estufa em 5,2% em relação aos níveis de 1990, no período de 2008 a 2012. Esse compromisso resultou na adoção de uma série de © GP/ARAUJO © GP/BELTRA metas de redução regionais e nacionais. A União Européia, por exemplo, comprometeu-se com uma redução total de 8%. A UE também 4 5 concordou em aumentar a proporção da energia renovável. No momento, os países signatários de Kyoto estão negociando a segunda imagens 1. NOS EUA, O PESCADOR DE OSTRA IOAN MIOC, DA PEQUENA VILA DE BURAS, fase do acordo, que cobre o período de 2013 a 2017. O Greenpeace VOLTA PARA CASA 21 DIAS DEPOIS DO FURACÃO KATRINA, ENCONTRANDO SUA CASA exige que os países industrializados reduzam suas emissões em 18%, DESTRUÍDA E PARCIALMENTE SUBMERSA EM LAMA E ÁGUA POLUÍDA. 2. NO PACÍFICO, FAMÍLIA VIVENDO À BEIRA-MAR CONSTRÓI UM MURO COM SACOS DE AREIA PARA considerando seus níveis de 1990, para o segundo período de PROTEGER SUA PROPRIEDADE DE MARÉS EXCEPCIONALMENTE ALTAS. O GREENPEACE E compromisso, e em 30% na terceira fase, que abrange o período de CIENTISTAS SE PREOCUPAM COM A POSSIBILIDADE DE PERMANENTE INUNDAÇÃO DE ILHAS PROVOCADA PELA ELEVAÇÃO DO NÍVEL DO MAR. 3. 30 DE OUTUBRO DE 2006. 2018 a 2022. Somente com esses cortes teremos uma chance razoável NONTHABURI, TAILÂNDIA. MORADORES ANDAM DE BARCO NA ILHA DE KOH KRED, QUE de manter o aquecimento global abaixo do limite de 2°C. SOFREU INUNDAÇÃO PELA ELEVAÇÃO ANORMAL DO NÍVEL DO RIO CHAO PHRAYA, PRÓXIMO A BANGCOC. NO INÍCIO DO ANO, CIENTISTAS HAVIAM ALERTADO PARA O RISCO DE OCORRÊNCIA DE EVENTOS CLIMÁTICOS EXTREMOS NO PAÍS EM DECORRÊNCIA DO O ano de 2007 é crucial para o futuro do clima, já que os países-membros AQUECIMENTO GLOBAL. 5. MORTANDADE DE MILHARES DE PEIXES EM LEITO SECO DO do Protocolo de Kyoto devem definir, no encontro agendado para dezembro RIO MANAQUIRI, DURANTE UMA DAS MAIS SEVERAS SECAS DA HISTÓRIA DA REGIÃO, A 150 KM DE MANAUS (AM). na Indonésia, um novo mandato de negociações para o segundo período de compromisso ainda em 2008 ou, no mais tardar, em 2009. Caso contrário, não haverá tempo hábil para ratificar e implementar metas mais ambiciosas de redução para o segundo período, que vai de 2013 a 2017. 12
  13. ameaça nuclear “O RISCO DE ACIDENTES NUCLEARES, A PRODUÇÃO DE LIXO ALTAMENTE RADIOATIVO E A AMEAÇA DA PROLIFERAÇÃO NUCLEAR SÃO APENAS ALGUMAS DAS RAZÕES POR QUE A ENERGIA NUCLEAR DEVE SER ELIMINADA.” 2 © GP/SHIRLEY imagem USINA NUCLEAR DE CHERNOBYL, NA UCRÂNIA. 13
  14. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA imagem IRAQUE, 17 DE JUNHO DE 2003. O PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL GREENPEACE PROTESTA EM FRENTE À ESCOLA DE MENINAS AL-MAJIDAT, QUE FICA PRÓXIMA À USINA NUCLEAR DE TOUWAITHA, ONDE FORAM ENCONTRADOS NÍVEIS DE RADIOATIVIDADE MUITO ACIMA DO NORMAL. © GP/REYNAERS figura 4: fim das ameaças nucleares - da mineração ao depósito de resíduos U#92 5. reprocessamento O reprocessamento envolve a extração química de urânio e plutônio radioativos 1. exploração 4. produção de energia na de urânio das varetas de combustíveis usadas dos usina nuclear reatores. Atualmente, há mais de 230 Utilizado nas usinas de Os núcleos do átomo de urânio são toneladas de plutônio estocadas em todo o energia nuclear, o urânio é quebrados no reator nuclear (a mundo, frutos do reprocessamento. Apenas extraído de enormes minas no chamada fissão nuclear) e liberam cinco quilos são suficientes para fazer uma Canadá, Austrália, Rússia e grandes quantidades de energia. A água bomba nuclear. Reprocessar não significa Nigéria. Os mineiros podem do reator esquenta, gerando vapor. O reciclar: significa aumentar o volume de inspirar gás radioativo, vapor comprimido é convertido em resíduos em dezenas de vezes, além de aumentando suas chances de eletricidade por uma turbina geradora. despejar, todos os dias, milhões de litros de contrair câncer pulmonar. A Esse processo cria um “coquetel” dejetos radioativos no mar. O mineração de urânio produz radioativo com mais de cem reprocessamento também demanda enormes quantidades de subprodutos. Um deles é o plutônio, transporte de material radioativo e resíduos, inclusive partículas altamente tóxico e de longa duração. resíduos nucleares em navios, trens, aviões radioativas que podem Um reator nuclear gera, anualmente, e rodovias em todo o mundo. Um acidente contaminar a água e os plutônio suficiente para produzir até 39 ou ataque terrorista durante o transporte alimentos. armas nucleares. poderia contaminar o meio ambiente com enormes quantidades de material radioativo. Não há nenhum modo de garantir a segurança do transporte nuclear. 2. enriquecimento 6. estocagem de de urânio resíduos O urânio natural e o Não há instalações de concentrado (yellow cake) 3. produção de armazenamento definitivo para contêm somente 0,7% do varetas de resíduos nucleares disponíveis urânio 235. Para utilizar o combustível em lugar algum do mundo. material em um reator nuclear, O armazenamento seguro de a proporção precisa ser de 3% O material enriquecido é resíduos, que se mantêm altamente ou 5%, daí a necessidade de convertido em dióxido de urânio radioativos por milhares de anos, enriquecimento de urânio, e comprimido em projéteis, que continua improvável, deixando uma processo atualmente realizado preenchem tubos chamados de herança fatal para as futuras em 16 instalações em todo o varetas de combustível. O pior gerações. Apesar disso, a indústria mundo. O enriquecimento gera acidente com esse tipo de nuclear continua a gerar quilos e enormes quantidades de equipamento aconteceu em quilos de resíduos diariamente. resíduos, já que 80% do setembro de 1999 em volume total se transformam Tokaimura, no Japão. Dois em produto residual, um lixo trabalhadores da usina radioativo de longa duração. morreram e várias centenas de pessoas foram contaminadas. 14
  15. ameaça nuclear lixo nuclear Embora as usinas nucleares produzam muito menos dióxido de carbono A indústria nuclear alega que pode resolver o problema de seus resíduos do que a queima de combustíveis fósseis para gerar energia, seu nucleares enterrando-os profundamente no solo, mas sabe-se que essa funcionamento causa diversas ameaças às pessoas e ao meio ambiente. medida não isolará o material radioativo do meio ambiente para sempre. Os principais riscos são: Um depósito profundo apenas diminuirá a liberação de radioatividade no meio ambiente. A indústria faz projeções de durabilidade argumentando • proliferação nuclear que as doses de radiação liberada no entorno dessas áreas seriam • lixo nuclear “aceitavelmente baixas” no caso de um eventual vazamento. Porém, o conhecimento científico disponível hoje não é suficientemente avançado • riscos de segurança para fazer tais previsões com segurança. Além disso, como parte de sua campanha para a construção de novas Esses riscos explicam por que a energia nuclear não foi considerada usinas nucleares ao redor do mundo, a indústria alega que os problemas como uma tecnologia futura no Cenário da Revolução Energética. associados ao aterro dos rejeitos nucleares estão mais relacionados à aceitação pública do que a questões técnicas, citando, com freqüência, as propostas de disposição final do lixo nuclear de países como Finlândia, proliferação nuclear Suécia e Estados Unidos. Ao tentar reforçar sua argumentação, a indústria A fabricação de uma bomba nuclear requer material físsil especial – omite o fato de que esses países até hoje não conseguiram achar uma urânio 235 ou plutônio 239. A maioria dos reatores nucleares utiliza solução aceitável para o problema crescente do lixo nuclear. urânio como combustível e produz plutônio como resíduo de suas O resíduo nuclear mais perigoso produzido por uma usina é a sobra de operações. É impossível evitar totalmente que uma grande usina de combustível usado no processo de geração de energia pelos reatores reprocessamento nuclear evite a transformação do plutônio em armas nucleares. Esse dejeto, altamente radioativo, mantém-se assim por centenas nucleares. Uma usina de separação de plutônio de pequena escala pode de milhares de anos. Em alguns países, a situação se agrava pelo ser construída em um período de quatro a seis meses, portanto, “reprocessamento” do combustível usado – o que envolve a dissolução em qualquer país com um reator ordinário pode produzir armas nucleares ácido nítrico para separar o plutônio. O plutônio pode ser utilizado na de forma relativamente rápida. fabricação de armas atômicas. Esse processo produz ainda um resíduo O fato é que as usinas e as armas nucleares cresceram como irmãs líquido altamente radioativo. Existem cerca de 270 mil toneladas de siamesas. Depois que os controles internacionais contra a proliferação resíduos de combustível nuclear usado armazenado, em grande parte, nos nuclear começaram, Israel, Índia, Paquistão e Coréia do Norte terrenos dos próprios reatores. Cerca de 12 mil toneladas de combustíveis obtiveram armas nucleares, demonstrando a conexão entre a energia usados se acumulam por ano e aproximadamente 25% são reprocessados3. nuclear para fins civis e militares. Tanto a Agência Internacional de Apesar das exigências internacionais de segurança, a AIEA reconhece que, Energia Atômica (AIEA), como o Tratado de Não-Proliferação Nuclear em relação aos resíduos,“... só podem haver estimativas a respeito das doses (NPT) carregam uma contradição inerente – buscam promover o de radiação a que os indivíduos estarão submetidos no futuro e as incertezas desenvolvimento da energia nuclear “pacífica” e, ao mesmo tempo, associadas a essas estimativas aumentarão muitas vezes no futuro”. tentam deter a disseminação das armas nucleares. Atualmente, a opção menos prejudicial para destinar os resíduos nucleares é a Israel, Índia e Paquistão utilizam suas atividades nucleares civis como estocagem do material acima do solo, em armazéns secos construídos no local fachada para se capacitar na fabricação de armamentos, operando fora de origem. Mas a única solução real é deixar de produzir resíduos nucleares. das salvaguardas internacionais. Mesmo sendo uma signatária do NPT, a Coréia do Norte desenvolveu uma arma nuclear. O maior desafio para os controles da proliferação nuclear tem sido a disseminação da riscos à segurança tecnologia de enriquecimento de urânio para países como Irã, Líbia e Windscale (1957), Three Mile Island (1979), Chernobyl (1986) e Coréia do Norte. O próprio diretor geral da AIEA, Mohamed El Tokaimura (1999) são somente alguns das centenas de acidentes Baradei, já afirmou que, “se um país com total competência no ciclo de nucleares que já ocorreram até hoje. desenvolvimento de combustíveis nucleares decidir, por qualquer razão, abandonar seus compromissos de não-proliferação, a maioria dos O funcionamento de um reator é uma operação muito complexa. Uma especialistas acredita que ele estaria apto a produzir uma arma nuclear reação nuclear em cadeia deve ser mantida sob controle. As radiações em questão de meses”1. perigosas precisam, tanto quanto possível, ser contidas dentro dos reatores, manejando com cuidado os produtos radioativos. As reações O Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas das Nações nucleares geram altas temperaturas e os líquidos utilizados para o Unidas também alerta que as tentativas de resolver o problema das resfriamento dos reatores são geralmente mantidos sob pressão. O efeito mudanças climáticas com um programa de construção de reatores combinado da intensa radioatividade e das altas temperaturas e pressões rápidos – que utilizam plutônio como combustível – representam uma tornam a operação de reatores nucleares muito arriscadas e complexas. grave ameaça à segurança global2. Mesmo os reatores tradicionais espalhados ao redor do mundo podem ser alimentados com combustível Por fim, os chamados novos reatores seguros possuem sistemas de de óxidos mistos, do qual o plutônio pode ser facilmente separado. segurança que foram substituídos por processos ‘naturais’, como o resfriamento emergencial por água e ar alimentado pela gravidade, o Tampouco seria uma solução restringir a produção de material físsil que os torna mais vulneráveis a ataques terroristas. especial para poucos países “confiáveis”. Uma medida como essa poderia gerar ressentimentos e criar uma enorme ameaça à segurança. Uma nova referências agência da ONU é necessária para combater as ameaças conjuntas das 1 MOHAMED ELBARADEI, “TOWARDS A SAFER WORLD,” ECONOMIST, 18 DE OUTUBRO, 2003. mudanças climáticas e da proliferação nuclear, através da eliminação 2 GRUPO DE TRABALHO 2 DO IPCC (1995) IMPACTS, ADAPTIONS AND MITIGATION OF CLIMATE CHANGE: SCIENTIFIC-TECHNICAL ANALYSES. CLIMATE CHANGE 1995 IPCC WORKING GROUP II. progressiva do poder nuclear e a estimulação do uso da energia 3 WASTE MANAGEMENT IN THE NUCLEAR FUEL CYCLE,WORLD NUCLEAR ASSOCIATION, sustentável, promovendo a paz no mundo, ao invés de ameaçá-la. INFORMATION AND ISSUE BRIEF FEVEREIRO DE 2006.WWW.WORLD-NUCLEAR.ORG/INFO/INF04.HTM , 15
  16. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL a [r]evolução energética “O CONSENSO CIENTÍFICO É O DE QUE MUDANÇAS FUNDAMENTAIS DEVEM OCORRER NOS PRÓXIMOS ANOS PARA EVITAR OS PIORES IMPACTOS.” 3 © GP/VISSER imagem USINA DE ENERGIA SOLAR EM DAGGETT, CALIFÓRNIA (EUA). 16
  17. imagem VAZAMENTO DE ÓLEO EM PLATAFORMA DE PETRÓLEO NO MAR DO NORTE. © GP/LANGER A iminência das mudanças climáticas exige nada menos que uma Revolução Energética. O consenso entre os especialistas é que essa “A IDADE DA PEDRA NÃO TERMINOU POR FALTA DE PEDRAS, revolução deve começar imediatamente e estar em curso adiantado nos E A ERA DO PETRÓLEO TERMINARÁ MUITO ANTES QUE O MUNDO próximos dez anos, para impedir impactos ainda mais drásticos. A ESGOTE O PETRÓLEO.” sociedade não precisa de energia nuclear. O que a sociedade precisa é Sheikh Zaki Yamani, ex- ministro de petróleo de uma completa transformação no modo como produz, consome e da Arábia Saudita distribui energia. Somente uma revolução poderá limitar o aquecimento global a um patamar inferior a 2°C. Se a temperatura média da Terra de carbono, literalmente saturando os céus. As reservas aumentar acima de 2°C, os impactos serão devastadores. geológicas de carvão poderiam fornecer combustível por mais algumas centenas de anos, mas queimar esse combustível A atual geração de eletricidade baseia-se, principalmente, na queima de significaria ultrapassar os limites de segurança. O combustíveis fósseis em enormes estações energéticas que desperdiçam desenvolvimento da indústria de petróleo e de carvão precisa grande parte da energia primária. Ao longo da rede de transmissão e chegar ao fim. durante a conversão de alta voltagem para voltagens adequadas ao consumo doméstico e comercial, mais energia é perdida. Esse sistema é Com o objetivo de evitar que o clima da Terra fique totalmente fora muito vulnerável a problemas como falhas técnicas locais, interrupções de controle, a maior parte das reservas de combustíveis fósseis do provocadas por eventos meteorológicos ou até mesmo panes provocadas mundo – carvão, petróleo e gás – devem permanecer no solo. de forma deliberada. Falhas desse tipo provocam um efeito cascata que 3 eliminar gradualmente energias sujas e não resulta em blecautes e interrupção do fornecimento para grandes áreas. sustentáveis As usinas a carvão e nucleares devem ser Qualquer tecnologia utilizada para gerar eletricidade nesse modelo gradualmente eliminadas e substituídas. Não se pode continuar a antiquado estará, inevitavelmente, sujeita a esses problemas. Portanto, construir usinas a carvão em um momento em que as emissões no cerne da Revolução Energética está a necessidade de uma mudança oferecem um perigo real à manutenção da vida no planeta. Os radical na forma como a energia é produzida e distribuída. incentivos às inúmeras ameaças nucleares também devem ser banidos, já que o pretexto de que a energia nuclear pode, de algum princípios fundamentais modo, ajudar no combate às mudanças climáticas não se sustenta. Não existe função para a energia nuclear na Revolução Energética. a revolução energética pode ser alcançada pela adesão a cinco princípios fundamentais: 4 promover eqüidade e justiça Considerando-se os limites naturais, deve-se buscar uma distribuição justa dos benefícios e dos 1 implantar sistemas de energia limpa, soluções custos entre as sociedades, nações e gerações presente e futuras. Por renováveis e descentralizadas Não há falta de energia. um lado, um terço da população mundial não tem acesso à Tudo o que deve ser feito é utilizar as tecnologias existentes para eletricidade, enquanto a maioria dos países industrializados consome aproveitar a energia de modo mais eficiente. Energias renováveis e muito mais do que a sua justa parte. medidas de eficiência energética estão disponíveis, são viáveis e cada vez mais competitivas. Eólica, solar e outras tecnologias de Os efeitos das mudanças climáticas nas comunidades mais pobres energia renovável obtiveram crescimentos de mercado de dois são agravados pela enorme desigualdade de distribuição da energia dígitos na década passada. global. Um dos princípios básicos para abordar as mudanças climáticas é o da igualdade e justiça, de modo que os benefícios dos As mudanças climáticas são uma realidade. O setor de energias serviços de energia – como luz, aquecimento, eletricidade e renováveis também. Sistemas descentralizados e sustentáveis de transporte – sejam disponibilizados a todos. Somente assim poderá energia produzem menos emissões de carbono, são mais baratos e ser alcançada uma real segurança energética, bem como as menos dependentes da importação de combustíveis. Criam mais circunstâncias para o genuíno conforto da humanidade. empregos e dão poder às comunidades locais. Sistemas descentralizados são mais seguros e mais eficientes. Este é o 5 desvincular crescimento econômico do uso de objetivo da Revolução Energética. combustíveis fósseis Começando pelos países desenvolvidos, o crescimento econômico deve ser totalmente desvinculado dos 2 respeitar os limites naturais A sociedade precisa aprender combustíveis fósseis. É uma falácia sugerir que o crescimento econômico a respeitar os limites da natureza. A atmosfera não tem deva ser atrelado ao aumento da queima de petróleo ou carvão. capacidade de absorver tanto carbono. A cada ano, as atividades humanas emitem o equivalente a cerca de 23 bilhões de toneladas • É necessário usar a energia produzida de modo muito mais eficiente. 17
  18. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL • É necessário fazer uma transição ágil para as energias renováveis de um caminho para o desenvolvimento modo a proporcionar um crescimento limpo e sustentável A Revolução Energética prevê um caminho de desenvolvimento que transforma o atual modelo energético em um sistema sustentável. Para dos princípios à prática tanto, há dois passos principais: Atualmente, cerca de 80% da oferta de energia primária hoje ainda vem de combustíveis fósseis e os 7% restantes da energia nuclear4. As fontes de passo 1: eficiência energética energias renováveis suprem apenas 13% da demanda mundial de energia A Revolução Energética tem como objetivo uma ampla exploração do primária. A cota da energia renovável na geração de eletricidade é de 18%. potencial de eficiência energética, priorizando as melhores práticas atuais A contribuição das renováveis para a demanda de energia primária na oferta e as tecnologias que estarão disponíveis no futuro, assumindo uma de aquecimento é de 26%. A biomassa, que é utilizada principalmente para contínua inovação. A energia economizada é distribuída igualitariamente aquecimento, é a maior fonte de energia renovável disponível. pelos três setores – indústria, transporte e doméstico/negócios. O uso inteligente, não a abstinência, é a filosofia básica para a conservação Esse quadro precisa mudar. A próxima década será crucial para se energética. realizarem mudanças estruturais substanciais no setor energético. Muitas das usinas nos países industrializados, como Estados Unidos, Japão e União As mais importantes opções de economia energética envolvem o Européia, serão desativadas; mais da metade de todas as usinas em operação aperfeiçoamento dos processos de isolamento térmico e projetos de têm mais de 20 anos e estarão obsoletas em um futuro próximo. Por outro construção, máquinas e motores ultra-eficientes, substituição de sistemas lado, países em desenvolvimento como China, Índia e Brasil terão que elétricos de aquecimento pelo aquecimento renovável como os coletores aumentar sua capacidade energética para suprir a crescente demanda solares e a redução no consumo de energia por veículos utilizados para o resultante de sua expansão econômica. transporte de mercadorias e pessoas. Os países industrializados, que atualmente usam energia de modo mais ineficiente, podem reduzir seu Nos próximos dez anos, será decidido como suprir o aumento da demanda de consumo drasticamente sem perder o conforto domiciliar, o acesso à energia, seja com o aumento do uso de combustíveis fósseis e nucleares ou informação ou o entretenimento proporcionados por eletrônicos. pelo uso eficiente da energia renovável. O Cenário da Revolução Energética baseia-se em uma nova conjuntura política favorável à energia renovável e à O Cenário da Revolução Energética utiliza a energia economizada co-geração combinada à eficiência energética. Para que isso aconteça, tanto nos países da OCDE como compensação para o aumento das a energia renovável como a co-geração – em larga escala ou em pequenas exigências energéticas dos países em desenvolvimento. O objetivo unidades descentralizadas – devem crescer mais rápido do que a demanda final é a estabilização do consumo global de energia nas próximas geral de energia e substituir os antigos sistemas de geração. duas décadas. Ao mesmo tempo, cria “igualdade energética” – trocando a atual unilateralidade do desperdício de energia nos países Como não é possível abandonar de uma vez o sistema atual de geração industrializados por uma distribuição mundial mais justa, com o uso energética, uma fase de transição é necessária para a implementação de uma mais eficiente. nova infra-estrutura para geração de energia renovável. Uma redução drástica na demanda de energia primária comparada ao Embora exista o firme compromisso com a promoção de fontes renováveis de “cenário de referência” da Agência Internacional de Energia (veja energia, reconhecemos que o gás, usado em usinas de co-geração de escala capítulo 4) – levando-se em conta as mesmas taxas de crescimento do apropriada, é uma opção válida como combustível de transição, capaz de PIB e populacional – é pré-requisito essencial para aumentar ajudar na descentralização da infra-estrutura energética. Com verões mais significativamente a proporção das fontes de energias renováveis na quentes, geradores triplos, que incorporam refrigeradores de absorção de matriz energética e compensar a redução da energia nuclear e dos calor utilizando a energia térmica, tornar-se-ão um método particularmente combustíveis fósseis. valioso para que se atinjam as metas de redução de emissões de gases estufa. referência 4 AIE;PERSPECTIVA ENERGÉTICA MUNDIAL 2004 18
  19. imagem POLUIÇÃO VEICULAR. © DREAMSTIME passo 2: mudanças estruturais eletricidade renovável energia descentralizada e uso de renováveis O setor de eletricidade será o pioneiro na utilização da energia em larga escala renovável. Nos últimos 20 ou 30 anos, todas as tecnologias Para atingir maior eficiência e reduzir perdas na distribuição, o Cenário renováveis para geração de eletricidade têm crescido da Revolução Energética faz uso extensivo da Energia Descentralizada continuamente, na ordem de 35% ao ano. Considera-se que esse (ED), gerada no entorno ou no próprio local de consumo. tipo de energia estará consolidada por volta de 2030 a 2050. Até 2050, a maior parte da eletricidade será produzida a partir de A ED é conectada a um sistema de rede de distribuição local, suprindo fontes de energia renováveis. casas e escritórios, ao invés de acionar um sistema de transmissão de alta voltagem. A proximidade da usina de geração de eletricidade dos aquecimento renovável consumidores permite que qualquer desperdício de calor dos processos No setor de aquecimento, a contribuição das renováveis crescerá de combustão seja canalizado para prédios ao redor, num sistema significativamente. Espera-se que as taxas de crescimento sejam conhecido como co-geração, ou calor e energia combinados. A similares àquelas do setor de eletricidade. Combustíveis fósseis serão descentralização permite que quase toda a energia produzida seja rapidamente substituídos por tecnologias modernas mais eficientes, em utilizada, ao contrário do que acontece hoje com as usinas movidas a particular biomassa, coletores solares e geotérmicos. Até 2050, combustíveis fósseis centralizadas e tradicionais. A ED também inclui tecnologias de energias renováveis irão suprir a maior parte da sistemas isolados totalmente independentes das redes públicas. demanda de aquecimento e resfriamento. As tecnologias de ED incluem ainda sistemas consagrados como bombas transporte térmicas que utilizam o ar e a terra como fontes de calor, aquecimento O enorme potencial de eficiência energética deve ser explorado antes solar térmico e biomassa. Todas essas tecnologias podem ser que os biocombustíveis assumam um papel substancial no setor de comercializadas em nível doméstico para promover aquecimento transportes. Neste estudo, considera-se a biomassa principalmente sustentável com baixa emissão de gases estufa. Embora as tecnologias para aplicações estacionárias (geração de energia a partir de ED possam ser consideradas ‘problemáticas’ por não se adequarem ao usinas). O uso dos biocombustíveis para transporte é limitado e mercado e sistema de eletricidade que existem hoje, com mudanças depende da disponibilidade do recurso, que deve ser obtido de apropriadas a ED tem o potencial para crescer exponencialmente, maneira sustentável. causando uma “destruição criativa” do atual setor energético. Acima de tudo, para alcançar um crescimento economicamente Uma enorme fração da oferta de energia global em 2050 será produzida atrativo das fontes de energias renováveis, é importante equilibrar o pelas fontes descentralizadas de energia. A energia renovável de larga uso das diversas tecnologias. Esse equilíbrio depende da escala ainda será necessária para se atingir a transição para um sistema disponibilidade de recursos, potencial de redução de custos e do dominante de renováveis. Nesse contexto, grandes fazendas eólicas desenvolvimento tecnológico. costeiras e usinas de energia solar concentrada (CSP) nas regiões mais ensolaradas do planeta desempenharão um importante papel. co-geração Aumentar o uso da geração combinada de calor e energia (CHP) resumo dos princípios do cenário melhorará a eficiência da conversão de energia dos sistemas movidos a • Consumo, geração e distribuição racionais gás natural ou biomassa. No longo prazo, a diminuição da demanda por aquecimento e o enorme potencial para a produção de calor diretamente • Produção de energia mais próxima do centro consumidor de fontes de energia renovável limitarão um maior uso da CHP. • Aproveitamento máximo de combustíveis limpos e disponíveis localmente 19
  20. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL figura 5: um futuro de energia descentralizada OS CENTROS DAS CIDADES INTERLIGADAS NO FUTURO VÃO PRODUZIR ENERGIA ALÉM DE CONSUMI-LA. OS TELHADOS E FACHADAS DE PRÉDIOS PÚBLICOS SÃO IDEAIS PARA ABSORVER ENERGIA SOLAR. TODOS OS PRÉDIOS SERÃO ENERGETICAMENTE EFICIENTES. GOVERNOS COMPROMETIDOS COM METAS DE REDUÇÃO TERÃO QUE IMPOR REGRAS E OFERECER INCENTIVOS PARA REFORMA DE PRÉDIOS. centro 1. FACHADAS COM PAINÉIS FOTOVOLTAICOS SERÃO ELEMENTOS 4. CENTRAIS EFICIENTES DE CALOR E ELETRICIDADE SERÃO DECORATIVOS. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS FICARÃO MAIS CONSTRUÍDAS EM VÁRIAS ESCALAS – OFERECENDO ENERGIA COMPETITIVOS E SERÃO MAIS UTILIZADOS POR ARQUITETOS. A CASAS OU A GRANDES CONDOMÍNIOS, SEM PERDA NA TRANSMISSÃO. 2. RENOVAÇÃO DE PRÉDIOS PODE SIGNIFICAR UM CORTE DE 80% DO GASTO DE ENERGIA – COM A MELHORIA DOS SISTEMAS DE 5. ELETRICIDADE LIMPA PARA AS CIDADES TAMBÉM ILUMINAÇÃO E VENTILAÇÃO. CHEGARÁ DE LONGE: DESERTOS E VENTO OFF-SHORE TÊM ENORME POTENCIAL. 3. COLETORES SOLARES VÃO SER UTILIZADOS PARA AQUECER ÁGUA. subúrbios 1. FOTOVOLTAICO 4. PRÉDIOS EFICIENTES 2. MICRO-USINAS DE CO-GERAÇÃO [CHP] 5. USINA GEOTÉRMICA DE AQUECIMENTO E ELETRICIDADE 3. COLETORES SOLARES PARA AQUECIMENTO 20
  21. imagem INSTALAÇÕES DA SOLON AG FOTOVOLTAICOS, EM ARNSTEIN, ALEMANHA, QUE OPERA 1.500 PLACAS SOLARES HORIZONTAIS E VERTICAIS. © PAUL LANGROCK/ZENIT integração otimizada de energia renovável É importante otimizar o sistema de energia como um todo através da administração inteligente, tanto pelos produtores como pelos Uma profunda mudança no sistema energético será necessária para consumidores, por uma combinação apropriada de usinas de acomodar os significativos aumentos de proporção da energia renovável eletricidade elétricas e através de novos sistemas para prevista no Cenário da Revolução Energética. É um processo armazenamento de eletricidade. semelhante ao que aconteceu nas décadas de 70 e 80, quando a maioria das usinas centralizadas de energia em operação hoje foi combinação apropriada de estações de energia A oferta construída nos países da OCDE. Para vender a eletricidade produzida de energia nos países OCDE é, em sua maior parte, gerada por carvão durante a noite nas usinas nucleares e a carvão, foram construídas e, em alguns casos, por usinas nucleares, que são difíceis de regular. As novas linhas de distribuição de energia de alta voltagem, aquecedores modernas estações energéticas a gás, ao contrário, são altamente de armazenamento noturno foram comercializados e enormes eficientes e mais fáceis e rápidas de regular e, portanto, melhores para aquecedores de água quente elétricos foram instalados. compensar flutuações de cargas. Usinas nucleares e a carvão têm custos de combustíveis e de operação mais baixos, mas custos de Vários países da OCDE já demonstraram que é possível integrar em seu investimentos comparativamente maiores. Elas precisam, portanto, sistema uma grande proporção de energia proveniente de fontes funcionar continuamente com “carga básica” para ter um retorno do descentralizadas e variáveis, como o vento. Um bom exemplo é a investimento. As estações de energia a gás demandam menos Dinamarca, que tem a porcentagem mais alta de geração combinada de investimentos e são lucrativas até mesmo com baixa produção, calor e energia e energia eólica da Europa. Com forte apoio político, tornando-as mais adequadas para equilibrar as variações de oferta de 50% da eletricidade e 80% do aquecimento local são supridos pelas fontes de energia renováveis. usinas de co-geração. Hoje, a contribuição da energia eólica já corresponde a 18% da demanda de eletricidade dinamarquesa. Sob gerenciamento de carga Para reduzir o consumo nos horários algumas condições, a geração de eletricidade pela co-geração e pelas de pico, o nível da demanda por eletricidade pode ser administrado turbinas eólicas chega a exceder a demanda. A compensação de carga proporcionando aos consumidores incentivos financeiros para cortar requerida para a estabilidade da rede na Dinamarca é administrada tanto seu fornecimento nos horários de pico de consumo. Tecnologias de pela regulagem da capacidade das poucas grandes estações de energia controle podem ser utilizadas para executar esse controle. Esse sistema como através da importação e exportação de países vizinhos. Um já é utilizado por alguns grandes consumidores industriais. Um sistema de três séries de tarifas permite equilibrar a geração de energia fornecedor de energia norueguês inclui até consumidores domésticos das usinas descentralizadas com o consumo de eletricidade do dia-a-dia. privados, enviando mensagens de texto com um aviso para que cortem figura 6: infra-estrutura centralizada desperdiça mais de 2/3 da energia 61.5 unidades 3.5 unidades 13 unidades PERDIDAS POR INEFICIÊNCIA E PERDIDAS NA TRANSMISSÃO PERDIDAS PELO USO PERDA DE CALOR INEFICIENTE © DREAMSTIME © DREAMSTIME © DREAMSTIME 100 unidades >> 38.5 unidades >> 35 unidades >> 22 unidades DE ENERGIA DE COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS DE ENERGIA ALIMENTAM A REDE NACIONAL DE ENERGIA OFERECIDAS DE ENERGIA REALMENTE UTILIZADAS 21
  22. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL o uso. Cada morador pode decidir, com antecedência, se quer ou não Os prognósticos para a oferta de eletricidade a partir de fontes participar. Na Alemanha, estão sendo realizados testes com tarifas renováveis, como o vento, também estão melhorando continuamente. O flexíveis, de modo que as máquinas de lavar possam operar à noite e processo de regulação de oferta é particularmente caro quando feito refrigeradores possam ser desligados temporariamente durante os com pouca antecedência. Para resolver a questão, técnicas de previsão períodos de grande demanda. para a geração de energia eólica têm melhorado consideravelmente nos últimos anos e continuam a ser aperfeiçoadas. Com isso, a necessidade Esse tipo de gerenciamento de carga é simplificado pelos avanços em de balancear a oferta tende a diminuir no futuro. tecnologias de comunicação. Na Itália, por exemplo, 30 milhões de novos medidores de consumo de eletricidade foram instalados para permitir a leitura remota e controlar a informação sobre o consumo e a “estação de energia virtual” serviços. Muitos produtos ou sistemas elétricos domésticos, como O rápido desenvolvimento das tecnologias de informação está ajudando a refrigeradores, máquinas de lavar pratos, máquinas de lavar roupas, construir caminhos para uma oferta descentralizada de energia baseada aquecedores de armazenamento, bombas de água e ar-condicionados em usinas de co-geração, sistemas de energias renováveis e estações podem ser administrados tanto pelo desligamento temporário como energéticas convencionais. Fabricantes de pequenas usinas de co-geração pela reprogramação de seu período de operação, liberando, assim, a já oferecem interfaces na Internet que permitem o controle remoto do carga de eletricidade para outras finalidades. sistema. Consumidores domésticos já podem controlar seu uso de eletricidade e aquecimento de forma a minimizar o uso de eletricidade gerenciamento de geração Sistemas de geração de eletricidade mais cara da rede – e assim atenuar o perfil da curva de demanda. Isso é renovável também podem ser envolvidos na otimização da carga. parte da tendência da chamada “casa inteligente”, onde uma mini-usina Fazendas eólicas, por exemplo, podem ser temporariamente desligadas de co-geração torna-se um centro de gerenciamento de energia. quando há muita energia disponível na rede. Pode-se avançar ainda mais com a “usina energética virtual”. Nesse armazenamento de energia Outro método para equilibrar a caso, virtual não significa que a usina não produz eletricidade de oferta e a demanda de eletricidade é o armazenamento intermediário. verdade. Refere-se ao fato de que não há estações energéticas enormes, Essa estocagem pode ser descentralizada, por exemplo, em baterias, ou espacialmente localizadas, com turbinas e geradores. O centro da usina centralizada. Até agora, usinas hidrelétricas de armazenamento por energética virtual é uma unidade de controle que processa informações bombeamento têm sido a principal forma para estocar grandes de várias estações descentralizadas, as compara com previsões de quantidades de energia elétrica. Em um sistema de armazenamento demanda, geração e condições de tempo, revisa os preços de mercado bombeado, a energia da geração elétrica é armazenada em um lago e de energia e, então, inteligentemente, otimiza a atividade total da usina liberada para circular quando requisitada, impulsionando turbinas e de energia. Algumas empresas públicas já utilizam esses sistemas, gerando eletricidade. Mundialmente, existem cerca de 280 usinas de integrando as usinas de co-geração, as fazendas eólicas, sistemas armazenamento por bombeamento que já representam uma importante fotovoltaicos e outras usinas. A usina energética virtual pode ainda contribuição para a segurança da oferta de energia. Porém, existe conectar consumidores ao processo de gerenciamento. espaço para ajustar essas operações às exigências de um futuro sistema de energia renovável. futuras redes de energia Outras soluções de armazenamento estão surgindo. Entre as soluções As redes de energia também deverão se adaptar a estruturas promissoras estão a utilização de hidrogênio e o uso de ar comprimido. descentralizadas de energia renovável. Considerando que, atualmente, as No segundo caso, a eletricidade é utilizada para comprimir ar para redes são desenhadas para transportar energia de algumas poucas dentro de profundas abóbadas de sal localizadas a 600 metros abaixo estações de energia centralizadas até os consumidores finais, um sistema da superfície do solo e sob uma pressão de mais de 70 bar. Nos futuro deverá ser mais versátil. Grandes usinas de energia suprirão de horários de pico, quando a demanda de eletricidade é alta, o ar é eletricidade as redes de alta voltagem, mas pequenos sistemas liberado para voltar para a caverna e mover a turbina. Embora esse descentralizados como o solar, co-geração e as usinas eólicas irão sistema, conhecido como CAES (Armazenamento de Energia por Ar distribuir suas energias para as redes de baixas e médias voltagens. Comprimido) ainda empregue energia auxiliar proveniente de Para transportar eletricidade proveniente de geração renovável, como as combustíveis fósseis, uma usina conhecida como ‘adiabática’, que fazendas eólicas costeiras nas áreas isoladas, um número limitado de dispensa sistemas auxiliares de energia, está sendo desenvolvida. Nas novas linhas transmissoras de alta voltagem também precisará ser novas usinas, o calor do ar comprimido é armazenado temporariamente construído. Sob o Cenário da Revolução Energética, a parcela de em um armazém gigante de calor. Uma estação de energia como essa recursos variáveis de energia renovável deve atingir cerca de 30% do pode atingir uma eficiência de estocagem de até 70%. total da demanda por eletricidade em 2020 e cerca de 40% até 2050. 22
  23. imagem INSTALAÇÕES FOTOVOLTAICAS PERTO DE BERLIM, NA ALEMANHA. OVELHAS ENTRE AS PLACAS MANTÊM A GRAMA CURTA. © PAUL LANGROCK/ZENIT eletrificação rural5 modernas de energia renovável, como os coletores e fogões solares e as novas formas de bioenergia, substituirão o uso ineficiente e A energia é essencial para reduzir a pobreza, porque traz diversos tradicional da biomassa. benefícios nas áreas de saúde, educação e igualdade. Mais de 25% da população mundial não têm acesso a serviços modernos de energia. Na África subsaariana, 80% das pessoas não têm acesso à eletricidade. Para resumo dos princípios do cenário cozinhar e ter aquecimento, elas dependem quase que exclusivamente da • Eficiência: inteligência no consumo, geração e distribuição de energia queima de biomassa – madeira, carvão vegetal e esterco. • Descentralização: produção de energia torna-se mais próxima Pessoas pobres gastam cerca de 30% do que ganham em energia, a do consumidor maior parte para cozinhar alimentos. As mulheres em especial gastam um tempo considerável para coletar, processar e utilizar • Renováveis: utilização máxima de combustíveis disponíveis e combustíveis tradicionais para cozinhar. Na Índia, de duas a sete mais ecológicos horas de cada dia podem ser dedicadas para a coleta de combustível para cozinha. Esse tempo poderia ser utilizado nos cuidados com as crianças, educação ou geração de renda. A Organização Mundial de Saúde (OMS) estima que 2,5 milhões de mulheres e crianças morrem prematuramente nos países em desenvolvimento a cada ano por respirarem as fumaças dos fogões de biomassa dentro de casa. A Meta de Desenvolvimento do Milênio de diminuir pela metade a pobreza global até 2015 não será atingida sem energia para aumentar a produção, renda e educação, criar empregos e reduzir o desgaste diário empregado somente na necessidade de sobreviver. A meta de diminuir a fome pela metade não será atingida sem energia para um maior crescimento produtivo, colheita, processamento e comercialização de alimentos. A melhora da saúde e a redução da mortalidade não acontecerão sem energia para a refrigeração necessária nas clínicas, hospitais e campanhas de vacinação. A infecção respiratória aguda, principal causa de morte de crianças, não será resolvida sem que se encare o problema da fumaça proveniente dos fogões a lenha nas casas. As crianças não estudarão à noite sem iluminação nas suas casas. E a água limpa não será bombeada ou tratada sem energia. A Comissão das Nações Unidas para o Desenvolvimento Sustentável argumenta que, “para implementar a meta aceita pelas comunidades internacionais de reduzir pela metade a proporção de pessoas vivendo com menos que um dólar por dia até 2015, o acesso aos serviços de energia é um pré-requisito”. o papel da energia renovável limpa e sustentável Atingir os cortes drásticos nas emissões de gases estufa – de 80% nos países da OCDE até 2050 –, essencial para evitar as mudanças climáticas, exigirá uma utilização em massa de energia renovável. As metas para energia renovável devem ser amplamente expandidas nos países industrializados tanto para substituir os combustíveis fósseis e a geração de energia nuclear quanto para criar a economia de escala que permita a expansão global dessa tecnologia. referência 5 ENERGIA SUSTENTÁVEL PARA REDUÇÃO DA POBREZA: UM PLANO DE AÇÃO, GREENPEACE No Cenário da Revolução Energética, supõe-se que as fontes INTERNACIONAL, SETEMBRO DE 2002 23
  24. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL cenários para a oferta futura de energia “QUALQUER ANÁLISE QUE SE PROPONHA A RESOLVER A QUESTÃO ENERGÉTICA E AMBIENTAL DEVE OLHAR PELO MENOS 50 ANOS NA FRENTE.” 4 © GP/NIMTSCH imagem USINA EÓLICA E SOLAR PERTO DE ROSTOCK, ALEMANHA. 24
  25. imagem A TECNOLOGIA DOS PAINÉIS SOLARES FOI ORIGINARIAMENTE INSPIRADA NA NATUREZA. © DREAMSTIME Passar dos princípios à ação no suprimento de energia e mitigação das ilustrando as opções disponíveis para modificar o atual sistema de mudanças climáticas requer uma perspectiva de longo prazo. A infra- suprimento energético e transformá-lo em um modelo sustentável. estrutura de energia leva tempo para ser construída. Novas tecnologias energéticas levam anos para serem desenvolvidas. Geralmente, background do cenário mudanças políticas também demoram para começar a surtir efeito. Os cenários deste relatório foram preparados conjuntamente pelo Qualquer análise que aborde as questões energética e ambiental deve, Greenpeace, Conselho Europeu de Energia Renovável (EREC) e DLR, o portanto, olhar para um horizonte de pelo menos 50 anos no futuro. Centro Aeroespacial Alemão. Os cenários de suprimento de energia foram Cenários são importantes para indicar possíveis caminhos de calculados utilizando-se o modelo de simulação MESAP/PlaNet, o mesmo desenvolvimento, dar aos governantes um panorama das perspectivas usado em um estudo similar feito pelo DLR para 25 países da União 7 futuras e indicar com quanta antecedência eles devem planejar os Européia . As projeções de demanda energética foram feitas pelo Ecofys, sistemas energéticos. Dois cenários diferentes são apresentados neste baseadas em análises do potencial de medidas de eficiência energética. relatório para demonstrar a enorme gama de caminhos futuros que podem ser adotados pelo sistema de suprimento energético: o Cenário estudo de eficiência energética de Referência, que reflete uma continuação das atuais tendências e O estudo do Ecofys teve por objetivo desenvolver cenários regionais de políticas, e o Cenário da Revolução Energética, que é feito para atingir baixa demanda de energia para o período entre 2003 e 2050, uma série de metas de políticas ambientais. utilizando a divisão regional definida na série de relatórios Perspectiva Energética Mundial da AIE. Os cálculos foram feitos para cada década o cenário de referência é baseado no cenário publicado pela Agência a partir de 2010. A demanda energética foi dividida em eletricidade e Internacional de Energia (AIE) chamado Perspectiva Energética Mundial combustíveis e distribuída pelos setores de indústria, transporte e 6 2004 (WEO 2004) , que considera apenas as políticas energéticas já outros usos como residencial e serviços. existentes. As hipóteses incluem, por exemplo, a continuação das reformas Foram desenvolvidos dois cenários de baixa demanda energética: uma versão dos mercados de eletricidade e gás, a liberalização do mercado energético referencial e outra versão de eficiência energética mais ousada, baseada nas com a redução de barreiras alfandegárias e as recentes políticas melhores práticas atuais e nas tecnologias que estarão disponíveis no futuro, destinadas a combater a poluição ambiental. O Cenário de Referência não supondo uma contínua inovação no campo da eficiência energética. Como inclui políticas adicionais para reduzir as emissões de gases estufa. Como resultado, a demanda final de energia mundial é reduzida em 47% em 2050 o cenário da AIE é uma linha horizontal que vai até 2030, foi extrapolado em comparação ao Cenário de Referência, resultando em uma demanda final através da projeção de seus principais indicadores macroeconômicos até de energia de 350 EJ em 2050. Nesse cenário, a economia de energia 2050. Desse modo, o cenário da AIE é um parâmetro de comparação com distribuiu-se entre os três setores – indústria, transportes e outros usos. As o Cenário da Revolução Energética. opções mais importantes de economia energética estão no transporte eficiente de passageiros e cargas e no aperfeiçoamento dos processos de o cenário da revolução energética tem como meta principal isolamento térmico e de projetos de construção, que juntos correspondem a reduzir as emissões de dióxido de carbono para níveis próximos a 11 46% da economia mundial de energia. gigatoneladas por ano, ou 50%, até 2050, para que o aumento da temperatura global permaneça abaixo dos 2º C. Um segundo objetivo é a principais suposições do cenário eliminação gradativa global da energia nuclear. Para atingir essas metas, O desenvolvimento de um cenário global energético exige o uso de um modelo o cenário é caracterizado por esforços concentrados na exploração ampla multi-regional. Optou-se pela divisão feita pela AIE das regiões mundiais do enorme potencial de eficiência energética. Ao mesmo tempo, todas as utilizada na série de relatórios da AIE, Perspectiva Energética, já que essa fontes de energia renovável rentáveis são utilizadas tanto para a geração agência também apresenta as mais abrangentes estatísticas globais de de calor quanto de eletricidade, assim como para a produção de energia. A Figura 7 mostra a lista de países de cada uma das dez regiões biocombustíveis. Os parâmetros gerais de crescimento populacional e do mundiais da análise da AIE. PIB são os mesmos do Cenário de Referência. Esses cenários não pretendem, de forma alguma, prever o futuro. Longe de serem previsões, os cenários simplesmente descrevem dois possíveis referências 6 AGÊNCIA INTERNACIONAL DE ENERGIA. PERSPECTIVA ENERGÉTICA MUNDIAL 2004 – caminhos de desenvolvimento dentre o vasto leque de possibilidades UMA NOVA VERSÃO FOI LANÇADA EM NOV. 2007 – PARÂMETROS BÁSICOS COMO TAXA DE CRESCIMENTO DA POPULAÇÃO E DO PIB NÃO SE ALTERARAM SIGNIFICATIVAMENTE. futuras. O Cenário da Revolução Energética detalha quais são os 7 “ENERGY REVOLUTION: A SUSTAINABLE PATHWAY TO A CLEAN ENERGY FUTURE FOR esforços e ações necessários para alcançar seus ambiciosos objetivos, EUROPE”, GREENPEACE INTERNACIONAL, SETEMBRO 2005. 25
  26. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL figura 7: definição das regiões mundiais (WEO 2004) WEO 2004 américa do europa ocde áfrica oriente médio china economias de norte ocde transição Áustria, Bélgica, Algéria, Angola, Benin, Barein, Irã, Iraque, China Canadá, México, República Checa, Botsuana, Burkina Israel, Jordânia, Albânia, Armênia, Estados Unidos Dinamarca, Finlândia, Fasso, Burundi, Kuwait, Líbano, Omã, Azerbaijão, Belarus, França, Alemanha, Camarões, Cabo Verde, Qatar, Arábia Saudita, leste da ásia Bósnia-Herzegovina, Grécia, Hungria, República Central Síria, Emirados Árabes, Afeganistão, Butão, Bulgária, Croácia, américa latina Islândia, Irlanda, Itália, Africana, Chade, Congo, Iêmen Estônia, Iugoslávia, Brunei, Camboja, Antígua e Barbuda, Luxemburgo, Holanda, República Democrática Taipei, Fiji, Polinésia Macedônia, Geórgia, Argentina, Bahamas, Noruega, Polônia, do Congo, Costa do Francesa, Indonésia, Casaquistão, Portugal, Eslováquia, Marfim, Djibuti, Egito, sul da ásia Quirguistão, Letônia, Barbados, Belize, Kiribati, Coréia do Bermuda, Bolívia, Espanha, Suécia, Suíça, Guiné Equatorial, Bangladesh, Índia, Norte, Laos, Malásia, Lituânia, Moldávia, Brasil, Chile, Colômbia, Turquia, Reino Unido Eritréia, Etiópia, Nepal, Paquistão, Sri Maldivas, Myanmar, Romênia, Rússia, Costa Rica, Cuba, Gabão, Gâmbia, Gana, Lanka Nova Caledônia, Papuá Eslovênia, Tajiquistão, Dominica, República Guiné, Guiné-Bissau, Nova Guiné, Filipinas, Turcomenistão, Dominicana, Equador, Quênia, Lesoto, Libéria, Samoa, Singapura, Ucrânia, Uzbequistão, El Salvador, Guiana Líbia, Madagascar, Ilhas Salomão, Chipre, Gibraltar, Francesa, Granada, Malati, Mali, Tailândia, Vietnã, Malta* Guadalupe, Guatemala, Mauritânia, Ilhas Vanuatu Guiana, Haiti, Maurício, Marrocos, Moçambique, Namíbia, pacífico ocde Honduras, Jamaica, Martinica, Antilhas Niger, Nigéria, Ruanda, Japão, Coréia do Sul, Holandesas, Nicarágua, São Tomé e Príncipe, Austrália, Nova Panamá, Paraguai, Senegal, Seychelles, Zelândia Peru, Porto Rico, São Serra Leoa, Somália, Cristóvão e Névis- África do Sul, Sudão, Anguilla, Santa Lúcia, Suazilândia, Tanzânia, São Vicente e Togo, Tunísia, Uganda, Granadinas, Suriname, Zâmbia, Zimbábue Trinidad e Tobago, Uruguai, Venezuela * POSICIONAMENTO DE GIBRALTAR E MALTA NAS ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO POR RAZÕES ESTATÍSTICAS 26
  27. imagem PAINÉIS SOLARES EM USINA DE REFRIGERAÇÃO PARA PESCADOS, NAS ILHAS MARSHALL. © GP/MORGAN crescimento populacional desenvolvimento sem destruir o meio ambiente é um desafio-chave para alcançar uma oferta global e sustentável de energia. As taxas de crescimento populacional utilizadas para o período até 2030 foram as mesmas do WEO 2004. Para o período de 2030 a 2050, consideraram-se os parâmetros utilizados na revisão de 2004 do crescimento econômico documento Perspectivas da População Mundial das Nações Unidas. O crescimento econômico é um dos vetores fundamentais do aumento A previsão é que a população mundial crescerá 41% entre 2003 e na demanda de energia. Desde 1971, cada 1% de aumento do Produto 2050, aumentando de 6,3 bilhões para quase 8,9 bilhões de pessoas. A Interno Bruto (PIB) global é acompanhado de 0,6% de aumento no taxa de crescimento populacional diminuirá no período de projeção, de consumo de energia primária. Desvincular a demanda de energia do 1,2% entre 2003 e 2010 para 0,42% entre 2040 e 2050. A crescimento do PIB é, portanto, um pré-requisito para a redução da população das regiões em desenvolvimento continuará crescendo mais demanda no futuro. rapidamente, mesmo com a previsão de declínio contínuo das Para fazer um quadro comparativo do crescimento das diferentes economias de transição. As populações dos países da Europa e do economias mais condizente com a realidade, que pudesse refletir as Pacífico pertencentes à OCDE devem atingir seu ápice numérico por diferenças no padrão de vida, consideraram-se taxas de crescimento volta de 2020/2030, seguido de um significativo declínio. A população de PIB adaptadas às taxas de equiparação de poder de compra dos países da América do Norte pertencentes à OCDE continuará a (PPP, em inglês). Todos os dados sobre desenvolvimento econômico crescer, mantendo o mesmo percentual na população global. do WEO 2004 utilizaram por base as taxas de crescimento do PIB Em compensação, o percentual da população nas “regiões em referenciadas pela PPP. O presente estudo segue a mesma desenvolvimento” em relação à população mundial deve aumentar de abordagem, utilizando-se as taxas de PPP em vez de taxas de 76% para 82% até 2050. O percentual da população vivendo em mercado cambial convencionais. Os índices monetários referem-se ao países da OCDE diminuirá, assim como a população da China, dos valor do dólar norte-americano em 2000. atuais 20,8% para 16%. A África permanece como a região que terá Como o Cenário de Referência WEO 2004 só se refere ao período até o maior crescimento populacional. Em 2050, 21% da população 2030, fez-se necessária a adoção de outros critérios referenciais de mundial estará nesse continente. Satisfazer as necessidades de crescimento econômico para o período posterior. O Cenário de Emissões energia das populações cada vez mais numerosas das regiões em do IPCC 2000 propicia um guia de caminhos potenciais para o figura 8: desenvolvimento do PIB mundial por regiões tabela 2: evolução da população mundial por região MILHARES 2003 E 2050 2050 REGIÃO 2003 2010 2020 2030 2040 2050 AMÉRICA DO AMÉRICA LATINA 7% 7% NORTE OCDE Mundo 6309590 6848630 7561980 8138960 8593660 8887550 6% EUROPA OCDE Europa OCDE 527300 538470 543880 543880 527560 508970 ÁFRICA 20% 2% PACÍFICO OCDE 7% 7% América do Norte OCDE 425800 456520 499310 535380 563110 586060 3% ECONOMIAS 13% 8% Pacífico OCDE 199000 201800 201800 197800 190990 182570 3% DE TRANSIÇÃO Economias de transição 345000 340200 333460 320360 303170 284030 3% 5% 2003 China 1311300 1376920 1447330 1461870 1448710 1407150 ORIENTE 4% 16% CHINA Leste da Ásia 622600 686240 765570 829070 871470 889060 MÉDIO 22% 21% Sul da Ásia 1410000 1575710 1792960 1980540 2123630 2210120 10% 10% LESTE América Latina 439570 481170 536790 581310 612610 630020 SUL DA ÁSIA 25% DA ÁSIA África 847660 980400 1183430 1387010 1615780 1835730 Oriente Médio 181360 211200 257450 301740 336630 353840 fonte ONU 27
  28. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL desenvolvimento até o ano de 2050, oferecendo quatro referências de 3,4%, um pouco mais alta do que os 3,2% do WEO de 2004. Em básicas e grupos de cenários relacionados. A média anual mundial da paralelo, o WEO 2006 espera que o consumo final de energia em 2030 taxa de crescimento do PIB adotada no WEO para o período de 2002 seja 4% mais alto que o do WEO 2004. Uma análise dos impactos do a 2010 (3,7%) é significativamente maior que em qualquer dos crescimento da economia na demanda de energia sob o Cenário da cenários do IPCC, mas mostra um rápido declínio para 2,7% no Revolução Energética mostra que um aumento médio de 0,1% do PIB período 2020-2030. De 2030 em diante optou-se pelas taxas adotadas mundial no período de 2003 a 2050 acarretaria um aumento da no grupo de cenários B2 do IPCC, que descreve um mundo cuja ênfase demanda final de energia de cerca de 0,2%. está em soluções locais para a sustentabilidade econômica, social e ambiental, combinadas com um nível intermediário de desenvolvimento custos do desenvolvimento futuro econômico. O custo do fornecimento de eletricidade é um parâmetro indispensável O resultado desta análise é a previsão de diminuição gradativa da taxa para a avaliação dos cenários futuros de energia. Os principais vetores de crescimento do PIB em todas as regiões do mundo nas próximas são: preço dos combustíveis, custos de investimentos em tecnologias de décadas. Espera-se um crescimento médio do PIB mundial de 3,2% ao novas usinas e custos potenciais das emissões de CO2. ano no período entre 2002-2030, um pequeno decréscimo em relação Os preços futuros de energia baseiam-se nas projeções da AIE, do aos 3,3% do período de 1971 a 2002. Dessa maneira, a taxa de 2002 Departamento de Energia dos Estados Unidos e da Comissão Européia. a 2030 fica em 2,7%. As economias da China e outros países asiáticos Os custos de investimentos futuros em usinas foram estimados usando-se devem crescer mais rapidamente, seguidas pelas economias de transição uma abordagem de curva de aprendizagem. Os fatores de aprendizagem e da África. O ritmo da economia chinesa deve diminuir com o seu específicos de tecnologia (proporções progressivas) foram obtidos com amadurecimento, mas se tornará, de qualquer modo, a maior economia uma extensiva revisão bibliográfica. O desenvolvimento da capacidade do mundo no começo da década de 2020. O PIB da Europa e do cumulativa para cada tecnologia foi feito a partir dos resultados do Pacífico pertencentes à OCDE crescerá pouco menos que 2% ao ano na Cenário da Revolução Energética. Todos os preços referem-se ao valor do projeção para o período, enquanto o crescimento econômico da América dólar norte-americano em 2000. do Norte pertencente à OCDE será levemente maior. A fração do PIB da OCDE em relação ao PIB global (nos valores ajustados pela PPP) diminuirá de 58% em 2002 para 38% em 2050. projeções de preço dos combustíveis fósseis O relatório Perspectiva Energética Mundial 2006 prevê uma taxa de O recente drástico aumento nos preços mundiais do petróleo resultou em crescimento médio anual do PIB mundial para o período 2004-2030 projeções futuras de preços muito mais altos. Sob o cenário “alto preço de figura 9: desenvolvimento do PIB mundial por regiões, tabela 3: projeções de desenvolvimento do PIB de 2002 a 2050 (TAXAS DE CRESCIMENTO MÉDIAS ANUAIS) 2050 REGIÃO 2002 - 2010 - 2020 - 2030 - 2040 - 2002 - 2010 2020 2030 2040 2050 2050 AMÉRICA LATINA 6% 18% AMÉRICA OCDE Mundo 3.7% 3.2% 2.7% 2.3% 2.0% 2.7% ÁFRICA 6% ORIENTE 2% Europa OCDE 2.4% 2.2% 1.7% 1.3% 1.1% 1.7% 6% MÉDIO 2% 4% América do Norte OCDE 3.2% 2.4% 1.9% 1.6% 1.5% 2.1% 25% 13% 8% Pacífico OCDE 2.5% 1.9% 1.7% 1.5% 1.4% 1.8% SUL DA ÁSIA 5% 14% EUROPA OCDE Economias de transição 4.6% 3.7% 2.9% 2.6% 2.5% 3.2% 2002 China 6.4% 4.9% 4.0% 3.2% 2.6% 4.1% 12% 7% 23% LESTE Leste da Ásia 4.5% 3.9% 3.1% 2.5% 2.2% 3.2% DA ÁSIA 4% 6% PACÍFICO OCDE 10% Sul da Ásia 5.5% 4.8% 4.0% 3.2% 2.5% 3.9% 5% ECONOMIAS CHINA 22% América Latina 3.4% 3.2% 2.9% 2.6% 2.4% 2.9% DE TRANSIÇÃO África 4.1% 3.8% 3.4% 3.4% 3.4% 3.6% Oriente Médio 3.5% 3.0% 2.6% 2.3% 2.0% 2.6% fonte (2002-2030: AIE 2004; 2030-2050: HIPÓTESES PRÓPRIAS) 28
  29. imagem MINERAÇÃO DE SUPERFÍCIE DE CARVÃO EM HAMBACH. © BERND ARNOLD/VISUM/GP petróleo e gás” de 2004, pela Comissão Européia, por exemplo, considerou-se demanda global por petróleo e gás, supõe-se uma tendência de elevação do o barril de petróleo a um custo de US$ 34 em 2030. O modelo financiado preço dos combustíveis fósseis, que pode chegar a US$ 85 o barril até 2030 pela Comissão Européia (CASCADE-MINTS 2006), por outro lado, prevê o e bater os US$ 100 em 2050. Projeta-se um aumento do preço do gás preço do barril do petróleo em US$ 94 em 2050, o preço do gás em US$ natural para US$ 9 ou US$ 10/GJ em 2050. 15/GJ e o preço mundial do carvão em US$ 95 por tonelada. As projeções de preço de petróleo em 2030 variam entre US$ 52 por barril (US$ 55 na tabela 3: hipóteses de aumento do preço dos conversão para o valor da moeda norte-americana em 2005), da AIE, a até combustíveis fósseis mais de US$ 100. COMBUSTÍVEIS 2003 2010 2020 2030 2040 2050 FÓSSEIS Como a oferta de gás natural é limitada pela disponibilidade de infra- estrutura dos gasodutos, não há um preço mundial no mercado para o Petróleo cru em $ 28.0 62.0 75.0 85.0 93.0 100.0 2000/barril produto. Na maioria das regiões do mundo, o preço do gás é diretamente atrelado ao preço do petróleo. Atuais projeções do preço do gás em 2030 Gás natural em $2000/GJ variam dos US $4,5/GJ do Departamento de Energia dos Estados Unidos - América 3.1 4.4 5.6 6.7 8.0 9.2 até o valor máximo de US$ 6,9/GJ. - Europa 3.5 4.9 6.2 7.5 8.8 10.1 - Ásia 5.3 7.4 7.8 8.0 9.2 10.5 Devido aos recentes aumentos nos preços da energia, essas projeções podem ser consideradas bastante conservadoras. Considerando-se o aumento da Carvão $2000/t 42.3 59.4 66.2 72.9 79.7 86.4 tabela 4: hipóteses de aumento de preço da biomassa tabela 5: previsões de aumento de custos das emissões $2000/GJ de CO2 ($/TCO ) 2 BIOMASSA 2003 2010 2020 2030 2040 2050 PAÍSES 2010 2020 2030 2040 2050 Biomassa em US$ 2000/GJ Países do Anexo B de Kyoto 10 20 30 40 50 - Europa 4.8 5.8 6.4 7.0 7.3 7.6 Países de fora do Anexo B 20 30 40 50 - outras regiões 1.4 1.8 2.3 2.7 3.0 3.2 tabela 6: aumento de eficiência e custos de investimentos para tecnologias de usinas selecionadas POWER PLANT POWER PLANT 2010 2030 2050 Usina termelétrica de condensação a carvão Eficiência (%) 41 45 48 Custos de investimentos ($/kW) 980 930 880 Custos de geração de eletricidade incluindo custos de emissão de CO2 6.0 7.5 8.7 ($cents/kWh) Usina termelétrica Emissões de CO2 a) (g/kWh) de condensação de petróleo 837 728 697 Eficiência (%) 39 41 41 Custos de investimentos ($/kW) 670 620 570 Custos de geração de eletricidade incluindo custos de emissão de CO2 ($ 22.5 31.0 46.1 cents/kWh) Ciclo combinado de gás natural Emissões de CO2 a) (g/kWh) 1,024 929 888 Eficiência (%) 55 60 62 Custos de investimentos ($/kW) 530 490 440 Custos de geração de eletricidade incluindo custos de emissão de CO2 6.7 8.6 ($cents/kWh) 10.6 Emissões de CO2 a) (g/kWh) 348 336 325 nota REFERE-SE SOMENTE ÀS EMISSÕES DIRETAS, EMISSÕES DO CICLO NÃO SÃO CONSIDERADAS AQUI/ADICIONAR OS CUSTOS POR KWH COM DIFERENTES PREÇOS DE PETRÓLEO (BAIXO, MÉDIO E ALTO)/ADICIONAR OS FATORES DE EMISSÃO (KGCO2/KWH), CUSTOS BASEADOS NA SITUAÇÃO DOS EUA (FONTE: DLR, 2006) 29
  30. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL projeções de preço da energia renovável geralmente mais altos que os dos sistemas convencionais com os quais competem. Os custos também podem depender das condições locais As opções de tecnologias de energia renovável disponíveis hoje têm como o regime de ventos, a disponibilidade da oferta de biomassa diferenças marcantes em termos de maturidade técnica, custos e barata ou a necessidade essencial de cumprir o licenciamento potencial de desenvolvimento. Enquanto a energia hídrica tem sido ambiental na construção de uma usina hidrelétrica. Contudo, há um largamente utilizada há décadas, outras tecnologias, como a grande potencial para a redução de custos, através de gaseificação da biomassa, ainda precisam abrir caminho até sua aperfeiçoamentos técnicos e de fabricação em larga escala, maturidade econômica. Algumas fontes renováveis, devido a sua própria especialmente no longo prazo definido neste estudo. natureza, incluindo a energia solar e a eólica, propiciam uma oferta variável, exigindo uma coordenação controlada pela rede elétrica. Mas, Para identificar custos de desenvolvimento no longo prazo, foram embora na maioria dos casos sejam tecnologias descentralizadoras – aplicadas curvas de aprendizagem que refletem a correlação entre sua potência é gerada e usada localmente pelos consumidores –, no a capacidade cumulativa e a evolução dos custos. Para muitas futuro poderão ser empregadas em larga escala, na forma de parques tecnologias, o fator de aprendizagem (ou razão de progressão) cai eólicos costeiros e estações concentradas de energia solar (CSP). na variação entre 0,75 para sistemas menos maduros e 0,95 ou mais para tecnologias bem estabelecidas. Um fator de 0,9 significa Utilizando as vantagens das diferentes tecnologias e promovendo a que os custos estão previstos para cair em 10% toda vez que o coordenação entre as fontes renováveis, pode-se disponibilizar uma vasta output cumulativo da tecnologia dobrar. As razões de progressão gama de opções para um mercado maduro e integrado, passo a passo, às específicas de tecnologias são derivadas de uma revisão atuais estruturas fornecedoras de energia, o que poderá proporcionará um bibliográfica8.Isso mostra, por exemplo, que o fator de portfólio bastante variado de tecnologias para a oferta de calor, aprendizagem para módulos solares PV tem sido bastante eletricidade e combustíveis. constante em 0,8 nos últimos 30 anos enquanto a energia eólica A maioria das tecnologias renováveis aplicadas hoje está em fase varia de 0,75 no Reino Unido para 0,94 na Alemanha, que tem inicial de desenvolvimento de mercado. Por isso, seus custos são um mercado mais amadurecido para essa tecnologia. figura 10: variação dos atuais custos de geração de eletricidade pelas fontes de energias renováveis na europa (EXCLUINDO-SE PV, COM CUSTOS DE 25 A 50 CENTAVOS DE DÓLAR/KWH). AS DIFERENÇAS DE TONALIDADE DO AZUL REFLETEM AS CONDIÇÕES VARIÁVEIS DAS FONTES RENOVÁVEIS DE ENERGIA . hídrico, nova instalação hídrico, modernização hídrico, usina desvalorizada vento, em terra, vento, costeiro madeira, usina (20 MWel) madeira, CHP (5 MWel) biogás, micro CHP (500 kWel) gaseificação madeira, CC (20 MWel) geotérmica importação, usina de energia solar térmica 0 5 10 15 20 25 ct/kWh referências 8 DLR 2006, DR. WOLFRAM KREWITT ET AL. 30
  31. imagem GREENPEACE DOA SISTEMA DE ENERGIA SOLAR PARA UMA VILA COSTEIRA EM ACEH, NA INDONÉSIA, UMA DAS ÁREAS MAIS AFETADAS PELO TSUNAMI DE DEZEMBRO DE 2004. © GP/HOTLI SIMANJUNTAK 1. fotovoltaicos (PV) 3. coletores solares térmicos para aquecimento e resfriamento Embora o mercado mundial de PV tenha crescido mais de 30% ao ano nos últimos anos, a contribuição da tecnologia fotovoltaica para a Pequenos sistemas de coletores solares térmicos para água e geração de eletricidade ainda é muito pequena. O foco dos pesquisadores aquecimento auxiliar já estão bem desenvolvidos para vários tipos de da tecnologia é o aperfeiçoamento de módulos existentes e componentes aplicação. Por outro lado, grandes reservatórios de aquecimento do sistema e no desenvolvimento de novos tipos de células no setor de sazonal para armazenar o calor do verão até o inverno, quando o filmes finos e novos materiais para as células cristalinas. A previsão é aquecimento se faz necessário, estão disponíveis somente em escala que a eficiência comercial das células cristalinas melhore de 15% a piloto. Apenas com sistemas locais de aquecimento com 20% nos próximos anos e que as células de filmes finos que utilizam armazenamento temporário seria possível suprir uma larga fatia do menos matéria-prima estejam disponíveis no mercado. mercado de aquecimento de baixa temperatura com energia solar. Fatores cruciais para seu lançamento no mercado são baixos custos de O fator de aprendizagem para módulos PV tem se mantido constante armazenamento e produção adequada e aproveitável de calor. em 0.8 por um período de mais de 30 anos, indicando um índice alto contínuo de aprendizagem técnica e redução de custo. Considerando Informações do mercado europeu de coletores indicam um fator de uma capacidade global instalada de 2.000 GW em 2050 e uma aprendizagem de aproximadamente 0,90 para coletores solares, uma diminuição na taxa de aprendizagem após 20309, calcula-se que os indicação de um sistema relativamente bem desenvolvido a partir de custos de geração de eletricidade estarão por volta de 5-9 uma perspectiva tecnológica. Por outro lado, prevê-se que a construção centavos/kWh em 2050. Comparada com outras tecnologias de de reservatórios temporários de calor terá uma redução de custos de renováveis, a energia fotovoltaica deve, portanto, ser classificada como mais de 70% no longo prazo. No futuro, dependendo da configuração uma opção a longo prazo. Sua importância deriva de sua grande do sistema, será possível alcançar custos solares térmicos entre 4 e 7 flexibilidade e seu enorme potencial técnico. centavos/kWh térmico. 2. usinas de energia solar térmica concentrada 4. energia eólica Usinas solares térmicas de “concentração” só podem utilizar luz solar Em um curto período de tempo, o desenvolvimento da energia eólica direta e são, portanto, dependentes de locações com alta incidência resultou no estabelecimento de um próspero mercado global. As solar. A África do Norte, por exemplo, tem um potencial técnico que maiores turbinas eólicas do mundo, várias delas instaladas na excede em muito sua demanda local. As variadas tecnologias solares Alemanha, têm capacidade de 6 MW. O custo de novos sistemas tem, térmicas (refletores parabólicos de calha, torres de energia e contudo, estagnado em alguns países nos últimos anos devido ao concentradores de discos parabólicos) oferecem boas perspectivas para contínuo aumento da demanda e investimentos consideráveis dos futuros progressos e redução de custos. Um avanço importante é a fabricantes no aperfeiçoamento da tecnologia e desenvolvimento e criação de grandes reservatórios de energia térmica que possam introdução de novos sistemas. O resultado é que o fator de estender o tempo de operação desses sistemas para além do período de aprendizagem observado para turbinas de vento construídas entre iluminação solar. 1990 e 2000 na Alemanha era somente 0,94. Contudo, desde que os desenvolvimentos técnicos proporcionaram aumentos de produção, os Devido ao pequeno número de concentradores de energia solar (CSP) custos de geração de eletricidade tendem a diminuir. Prevê-se um maior construídos até agora, é difícil obter fatores de aprendizagem potencial de redução de custos, com a taxa de aprendizagem confiáveis para este setor. Neste relatório, assume-se que o fator de correspondentemente mais alta. aprendizagem de 0,88, obtido a partir de dados dos refletores parabólicos de calha construídos na Califórnia, pode passar para 0,95 Enquanto o relatório Perspectiva Energética Mundial 2004 da AIE no processo de assimilação da nova tecnologia pelo mercado depois de espera que a capacidade eólica mundial cresça somente a 330 GW até 2030. A Avaliação Energética Mundial das Nações Unidas prevê que o 2030, a Avaliação Energética Mundial das Nações Unidas prevê um mercado de geração de eletricidade solar térmica vai desfrutar de um nível de saturação global de cerca de 1.900 GW para o mesmo crescimento dinâmico similar ao da indústria eólica, mas com um período. Já a versão 2006 do relatório Perspectiva Global de Energia atraso de 20 anos. Dependendo do nível de irradiação e modo de Eólica10 projeta uma capacidade global acima de 3.000 GW até 2050. operação, prevêem-se custos de geração de eletricidade em 5-8 Uma curva de experiência para turbinas eólicas é derivada da centavos/kWh, pressupondo-se sua rápida introdução no mercado nos combinação dos atuais fatores de aprendizagem observados com uma próximos anos. previsão de alto crescimento no mercado, orientado através do referências 9 EPIA/GREENPEACE INTERNACIONAL: SOLARGENERATION 2006. 10 EUROPEAN WIND ENERGY ASSOCIATION E GREENPEACE. 31
  32. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL Panorama Global de Energia Eólica, indicando que os custos para reduzido para 4% depois de 2030, o resultado seria uma potencial turbinas eólicas terão uma redução de 40% por volta de 2050. redução de custos em 50% até 2050. Além disso, apesar dos altos valores atuais (cerca de 20 centavos/kWh), os custos da produção de 5. biomassa eletricidade – dependendo dos custos de fornecimento de calor – estão O fator crucial para o uso comercial da biomassa é o custo da previstos para baixar para cerca de 6-10 centavos/kWh no longo matéria-prima básica, que hoje varia de um custo negativo para prazo. Devido à sua oferta não flutuante, a energia geotérmica é resíduos de madeira (crédito para custos de coleta e tratamento do considerada um elemento-chave na infra-estrutura futura de oferta de lixo evitado), passando por materiais residuais de baixo custo até energia baseada em fontes renováveis. chegar a plantações de biocombustíveis de custo elevado. 7. hidrelétricas Conseqüentemente, o espectro de custos de geração de energia a partir de biomassa é bastante amplo. A energia hidrelétrica é uma tecnologia madura que vem sendo utilizada para geração de eletricidade de uso comercial em larga escala. Um Uma das opções mais econômicas é o uso de restos de madeira oriundos potencial adicional pode ser explorado primeiramente pela de turbinas a vapor de usinas combinadas de calor e energia (CHP). A modernização e expansão dos sistemas existentes. O limitado potencial gaseificação de biocombustíveis sólidos, por outro lado, que proporciona de redução de custos remanescente poderá, provavelmente, ser anulado uma ampla variedade de aplicações, ainda é relativamente cara. Espera-se com o aumento dos problemas das futuras obras e o crescimento das que custos mais acessíveis de produção de eletricidade sejam alcançados exigências ambientais. Pode-se prever que, para os sistemas de pequena com a utilização de gás de madeira em micro unidades de CHP (motores escala, onde os custos de geração de energia são geralmente mais altos, e células combustíveis) e em usinas a gás e vapor. a necessidade de cumprir as exigências ecológicas envolverá Há ainda um grande potencial para uso de biomassa sólida na geração de proporcionalmente custos mais altos que para os grandes sistemas. calor tanto em pequenos quanto em grandes centros geradores de calor Resumo da evolução de custos de energias renováveis conectados às redes de aquecimento locais. A conversão de plantações em etanol e ‘biodiesel’ a partir de ésteres metílicos e etílicos provenientes de A figura 12 resume as tendências de custo para tecnologias de energia diferentes oleaginosas ganhou muita importância nos últimos anos na renovável derivadas das respectivas curvas de aprendizagem. Deve-se Europa, EUA e Brasil. Os processos para a obtenção de combustíveis enfatizar que a redução prevista de custos não decorre apenas do sintéticos de gases biogênicos também terão um papel importante. tempo, mas também da capacidade cumulativa. Portanto, faz-se necessário um desenvolvimento dinâmico do mercado. Em 2020, a 6. geotérmica maioria das tecnologias deve reduzir seus custos de investimentos A energia geotérmica tem sido utilizada mundialmente há tempos para específicos entre 30% e 60% em relação aos níveis atuais, e entre aquecimento, enquanto a geração de eletricidade é limitada a poucos 20% e 50% a partir do momento em que for atingido seu completo locais com condições geológicas específicas. Extensas pesquisas desenvolvimento (que deve ocorrer depois de 2040). adicionais e desenvolvimentos são necessários para acelerar o Menores custos de investimentos para as tecnologias de energias progresso dessa tecnologia. Em particular, a criação de vastas renováveis significam uma redução dos custos de eletricidade e superfícies de troca de calor subterrâneas (tecnologia HDR) e o aquecimento, como mostra a figura 12. Os custos de geração hoje estão aperfeiçoamento de geradoras de calor e energia com o Ciclo por volta de 8 a 20 centavos/kWh para as mais importantes Orgânico Rankine (ORC, em inglês). tecnologias, com exceção dos fotovoltaicos. No longo prazo, prevê-se Como uma grande parte dos custos das usinas geotérmicas é que os custos caiam para cerca de 4 a 10 centavos/kWh. Essas decorrente da perfuração profunda, as informações já disponíveis do estimativas dependem de condições específicas locais como o regime de setor petrolífero podem ser usadas, com fatores de aprendizagem ventos ou a incidência solar, a disponibilidade de biomassa a preços observados de menos de 0,80. Considerando um crescimento médio razoáveis ou a garantia de abertura de crédito para aumentar a oferta global do mercado de energia geotérmica de 9% ao ano até 2020, de aquecimento por geração combinada de calor e energia. referências em relação aos custos assumidos AGÊNCIA INTERNACIONAL DE ENERGIA. \"ENERGY TECHNOLOGY PERSPECTIVES - SCENARIOS AND STRATEGIES TO 2050\". (AIE 2006); \"PERSPECTIVAS ENERGÉTICAS MUNDIAIS 2005 (AIE 2005); \"PERSPECTIVAS ENERGÉTICAS MUNDIAIS 2004 (AIE 2004); DEPARTAMENTO NORTE-AMERICANO DE ENERGIA: \"PERSPECTIVA ENERGÉTICA ANUAL 2006 COM PROJEÇÕES PARA 2030\" (AIE 2006); COMISSÃO EUROPÉIA: \"EUROPEAN ENERGY AND TRANSPORT - SCENARIOS ON KEY DRIVERS\" (COMISSÃO EUROPÉIA, 2004); CASCADE 2006: HTTP://WWW.E3MLAB.NTUA.GR/CASCADE.HTML. NITSCH, J.; KREWITT, W.; NAST, M.; VIEBAHN, P.; GÄRTNER, S.; PEHNT, M.; REINHARDT, G.; SCHMIDT, R.; UIHLEIN, A.; BARTHEL, C.; FISCHEDICK, M.; MERTEN, F.; SCHEURLEN, K. (2004): ÖKOLOGISCH OPTIMIERTER AUSBAU DER NUTZUNG ERNEUERBARER ENERGIEN IN DEUTSCHLAND. IN: BUNDESMINISTERIUM FÜR UMWELT, NATURSCHUTZ UND REAKTORSICHERHEIT [ED.]: UMWELTPOLITIK, KÖLLEN DRUCK. ÖKO-INSTITUT (2005): GLOBAL EMISSION MODEL FOR INTEGRATED SYSTEMS (GEMIS), VERSION 4.3; INSTITUTE FOR APPLIED ECOLOGY E.V.; HTTP://WWW.GEMIS.DE. WBGU (2003): ÜBER KIOTO HINAUS DENKEN - KLIMASCHUTZSTRATEGIEN FÜR DAS 21. JAHRHUNDERT. SONDERGUTACHTEN DES WISSENSCHAFTLICHEN BEIRATS DER BUNDESREGIERUNG FÜR GLOBALE UMWELTVERÄNDERUNG, BERLIN, 2003. HTTP://WWW.WBGU.DE/WBGU_SN2003.HTML 32
  33. imagem ESTAÇÃO DE ENERGIA NUCLEAR COM TORRES DE REFRIGERAÇÃO. © DREAMSTIME figura 11: evolução futura dos custos de investimentos (NORMALIZADA PARA OS NÍVEIS DE CUSTOS ATUAIS) PARA AS TECNOLOGIAS DE ENERGIAS RENOVÁVEIS DERIVADAS DE CURVAS DE APRENDIZAGEM 120 OCEÂNICA 100 SOLAR TÉRMICA CONCENTRADA/ SEM ESTOCAGEM 80 % PV 60 GEOTÉRMICA 40 EÓLICA 20 BIOMASSA (APLICAÇÕES CHP) 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 BIOMASSA (USINAS ELÉTRICAS) figura 12: evolução futura dos custos de investimentos para tecnologias selecionadas de geração de eletricidade 6000 OCEÂNICA 5000 HÍDRICA 4000 EÓLICA $/kW 3000 SOLAR TÉRMICA CONCENTRADA/ SEM ESTOCAGEM 2000 PODER SOLAR CONCENTRADO COM ARMAZENAMENTO 1000 PV 0 2003 2010 2020 2030 2040 2050 GÁS CC referência DADOS PARA EUROPA OCDE. SOLAR TÉRMICA CONCENTRADA PARA O ORIENTE MÉDIO. OS CUSTOS DE GERAÇÃO DEPENDEM PARCIALMENTE DOS PREÇOS LOCAIS ESPECÍFICOS DE COMBUSTÍVEL E CRÉDITOS DE AQUECIMENTO. figura 13: evolução esperada dos custos de geração de eletricidade dos combustíveis fósseis e opções renováveis 50 PV GEOTÉRMICA, CHP 40 EÓLICA $/kWh 30 BIOMASSA CHP HÍDRICA 20 CARVÃO 10 SOLAR TÉRMICA CONCENTRADA/ SEM ESTOCAGEM 0 GÁS NATURAL CC 2000 2010 2020 2030 2040 2050 referência DADOS PARA EUROPA OCDE. SOLAR TÉRMICA CONCENTRADA PARA O ORIENTE MÉDIO. OS CUSTOS DE GERAÇÃO DEPENDEM PARCIALMENTE DOS PREÇOS LOCAIS ESPECÍFICOS DE COMBUSTÍVEL E CRÉDITOS DE AQUECIMENTO. 33
  34. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL mapa 1: resultados cenário de referência e da revolução energética CENÁRIO GLOBAL CENÁRIO RESULTADOS AMÉRICA DO NORTE OCDE AMÉRICA LATINA LEGENDA REF ALT REF ALT PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh > -50 > -40 > -30 REF CENÁRIO DE REFERÊNCIA 2003 113,980H 4,857H 113,980H 4,857H 2003 19,393 830 19,393 830 2050 161,936H 8,960H 64,779 8,960 2050 62,854 3,982 26,739 2,308 > -20 > -10 >0 ALT CENÁRIO ALTERNATIVO % % % % 2003 6 15 6 15 2003 28 71H 28 71H > +10 > +20 > +30 2050 8 16M 49M 8 2050 15 33H 67H 90H % % % % PORCENTAGEM DE MUDANÇA NO > +40 > +50 CONSUMO DE ENERGIA NO 2003 86 67M 86 67M 2003 71 27L 71 27L CENÁRIO ALTERNATIVO DE 2050 COMPARADO AO CONSUMO 0 1000 KM 2050 86 75 86 20 2050 84M 66 33L 10L ATUAL EM 2003 % % % % PORCENTAGEM DAS RENOVÁVEIS % 2003 8 18M ENERGIA NUCLEAR 2003 1 3 ENERGIA NUCLEAR ELIMINADA EM ELIMINADA EM 2050 6 9 2030 2050 1 1 2030 PORCENTAGEM DOS COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS % PORCENTAGEM DE ENERGIA NUCLEAR % MÁXIMO | MÉDIO | MÍNIMO PE PRODUÇÃO DE ENERGIA PRIMÁRIA/DEMANDA EM PETA JOULES [PJ] EL “ ELETRICIDADE/GEREÇÃO EM TERAWATT/HORA [TWh] 34
  35. EUROPA OCDE ORIENTE MÉDIO CHINA ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh 2003 79,319 3,323 79,319 3,323 2003 17,569L 554 17,569L 554 2003 55,379 1,943 55,379 1,943 2003 45,472M 1,574 45,472M 1,574 2050 93,356 4,988 50,475 3,141 2050 39,205L 1,941L 20,097L 1,671 2050 127,688 9,045 74,731H 7,556H 2050 67,537 3,287 37,045M 2,413 % % % % % % % % 2003 7 18M 7 18%M 2003 1L 3L 1L 3L 2003 19M 15 19M 15 2003 4 18M 4 18M 2050 12 28 48 80% 2050 1L 4L 52 84 2050 12M 16M 33L 53L 2050 7M 14 57 79 % % % % % % % % 2003 79 53 79 53 2003 99H 97H 99H 97H 2003 80M 82 80M 82 2003 90 64 90 64 2050 84M 64 52M 20 2050 98H 96H 48 16 2050 85 80 67H 47H 2050 90 79M 43 21 % % % % % % % % 2003 14H 30H ENERGIA NUCLEAR 2003 0L 0L ENERGIA NUCLEAR 2003 1 2 ENERGIA NUCLEAR 2003 7 18M ENERGIA NUCLEAR ELIMINADA EM ELIMINADA EM ELIMINADA EM ELIMINADA EM 2050 4M 8 2030 2050 0L 0L 2030 2050 3 4 2030 2050 3 6M 2030 ÁFRICA SUL DA ÁSIA LESTE DA ÁSIA PACÍFICO OCDE REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh PE PJ EL TWh 2003 22,292 502L 22,292 502L 2003 26,921 744 26,921 744 2003 22,348 686 22,348 686 2003 35,076 1,649M 35,076 1,649M 2050 74,255M 3,852 43,356 2,698 2050 71,709 4,551M 36,813 2,790M 2050 59,955 3,232 30,973 693L 2050 46,716 2,661 23,290 1,619 % % % % % % % % 2003 47H 17 47H 17 2003 41 15 41 15 2003 23 14 23 14 2003 3 10 3 10 2050 29H 5 57 56 2050 20 9 49M 59 2050 10 13 49M 81 2050 7 17 36 70M % % % % % % % % 2003 53L 80 53L 80 2003 58 82 58 82 2003 75 80 75 80 2003 85 67M 85 67 2050 71L 94 43 44 2050 77 87 51 41% 2050 88 85 51 19 2050 79 60L 64 30M % % % % % % % % 2003 1 3 ENERGIA NUCLEAR 2003 1 3 ENERGIA NUCLEAR 2003 2 6 ENERGIA NUCLEAR 2003 11 22 ENERGIA NUCLEAR ELIMINADA EM ELIMINADA EM ELIMINADA EM ELIMINADA EM 2050 0L 0L 2030 2050 3 4 2030 2050 1 2 2030 2050 14H 23H 2030 DESIGN WWW.ONEHEMISPHERE.SE CONCEITO SVEN TESKE/GREENPEACE INTERNACIONAL. 35
  36. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL mapa 2: emissões de co 2 nos cenários de referência e de revolução energética CENÁRIO GLOBAL EMISSÕES CO2 AMÉRICA DO NORTE AMÉRICA LATINA LEGENDA REF ALT REF ALT mio t % mio t % mio t % mio t % >20 10-20 5-10 REF CENÁRIO DE REFERÊNCIA 2003 6,646H 6,646H 2003 802 802 CO2 CO2 2050 9,297H +40 1,787 -73L/-68 2050 3,200 +300 442L -45M/-34 0-5 % EMISSIÕES ALT CENÁRIO ALTERNATIVO GLOBAIS t t t t 2003 16H 16H 2003 2 2 2050 16H 3 2050 5 1 0 1000 KM CO2 EMISSÕES TOTAIS MILHÕES DE TONELADAS [mi t] | % AUMENTO/QUEDA EM RELAÇÃO A 2003 | % AUMENTO/QUEDA EM RELAÇÃO A 1990 EMISSÕES PER CAPITA (TONELADAS [t]) MÁXIMO | MÉDIO | MÍNIMO 36
  37. EUROPA OCDE ORIENTE MÉDIO CHINA ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT mio t % mio t % mio t % mio t % mio t % mio t % mio t % mio t % 2003 3,886 3,886 2003 1,004 1,004 2003 3,313 3,313 2003 2,685M 2,685M CO2 CO2 CO2 CO2 2050 5,210 34% 1,160M -70/-71 2050 2,116L +111 493 -51/-22 2050 8,547 +158 3,284H -1/+30 2050 3,655 +36 745 -72/-81 t t t t t t t t 2003 7 7 2003 6M 6M 2003 3 3 2003 8 8 2050 10 2M 2050 6M 1 2050 6M 2M 2050 13 3 ÁFRICA SUL DA ÁSIA LESTE DA ÁSIA PACÍFICO OCDE REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT mio t % mio t % mio t % mio t % mio t % mio t % mio t % mio t % 2003 727L 727L 2003 1,126 2003 1,063 1,063 2003 1,871 1,871 CO2 CO2 CO2 CO2 2050 3,440 +373H 1,075 +48H/+21 2050 4,039M +259 1,077 -4/+47 2050 3,726 +250 831 -22/+22 2050 2,259 +21 700 -63/-29 t t t t t t t t 2003 1L 1L 2003 1L 1L 2003 2 2 2003 9 9 2050 2L 1 2050 2L 0.5L 2050 4 1 2050 12 4H DESIGN WWW.ONEHEMISPHERE.SE CONCEITO SVEN TESKE/GREENPEACE INTERNACIONAL. 37
  38. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL principais resultados do cenário global “UM AUMENTO DA ATIVIDADE ECONÔMICA E DA POPULAÇÃO NÃO PRECISA NECESSARIAMENTE ACARRETAR UM AUMENTO NA DEMANDA POR ENERGIA.” 5 © DREAMSTIME imagem TORRES E LINHA DE TRANSMISSÃO DE ELETRICIDADE. 38
  39. imagem NOVO PAINEL DE CONTROLE COM MEDIDORES FIXOS DE ELETRICIDADE. © DREASMTIME Neste relatório, duas conjunturas até o ano 2050 são esboçadas. O Cenário O Cenário da Revolução Energética descreve um padrão de transição de Referência é baseado em um contexto de referência publicado pela AIE para um modelo sustentável de oferta de energia. no documento Perspectiva Energética Mundial 2004, extrapolado para o período pós-2030. O novo relatório de 2006 considerou uma taxa média principais dados anual de crescimento do PIB mundial levemente maior, de 3,4%, em vez de 3,2%, para o período entre 2004-2030. O relatório de 2006 prevê um • A exploração do grande potencial de eficiência energética previsto no consumo final de energia, em 2030, 4% maior que o estudo de 2004. Uma Cenário da Revolução Energética reduzirá a demanda de energia análise sensível do impacto do crescimento econômico na demanda de primária dos atuais 435.000 PJ/a (Peta Joules por ano) para energia sob o Cenário da Revolução Energética mostra que um aumento da 410.000 PJ/a até 2050. Já sob o Cenário de Referência, haverá um média mundial do PIB de 0,1% (sobre o período de 2003-2050) leva a um aumento para 810.000 PJ/a. A drástica redução na demanda que a aumento na demanda energética final de cerca de 0,2%. economia de energia trará é um pré-requisito essencial para que as fontes de energias renováveis respondam por uma parcela significativa da oferta de energia, compensando a redução do uso da cenário da revolução energética energia nuclear e dos combustíveis fósseis. Até 2050, o Cenário da Revolução Energética tem como meta reduzir as • O aumento do uso da geração combinada de calor e energia (CHP) emissões mundiais de gases estufa em 50% em relação aos níveis de também melhora a eficiência de conversão energética dos sistemas 1990. As emissões per capita de dióxido de carbono seriam reduzidas para geradores, que passariam a se utilizar cada vez mais de gás natural menos de 1.3 toneladas por ano, mantendo o aumento da temperatura ou biomassa como matéria-prima. No longo prazo, a diminuição da média global menor do que 2°C. Um objetivo secundário é a diminuição demanda e a produção de calor diretamente de fontes de energia global do uso da energia nuclear. Para alcançar esses objetivos, o cenário é renovável limitarão uma maior expansão dos sistemas CHP. caracterizado por esforços significativos para a ampla exploração do vasto potencial de eficiência energética. Ao mesmo tempo, todas as fontes de • O setor de eletricidade será o pioneiro na utilização da energia energias renováveis rentáveis são disponibilizadas para a geração de renovável. Até 2050, cerca de 70% da eletricidade será produzida aquecimento e eletricidade, bem como para a produção de biocombustíveis. a partir de fontes renováveis de energia, incluindo energia hídrica produzida em larga escala. Uma capacidade instalada de 7.100 Atualmente, as fontes de energias renováveis fornecem 13% da demanda GW produzirá 21.400 Terawatt/hora por ano (TWh/a) de mundial de energia primária. Cerca de 80% do fornecimento de energia eletricidade em 2050. primária ainda vem dos combustíveis fósseis e os 7% restantes vêm da energia nuclear. A biomassa, que é utilizada principalmente para • No setor de aquecimento, a contribuição das renováveis aumentará aquecimento, é a principal fonte de energia renovável. Já na geração de para 65% até 2050. Combustíveis fósseis serão rapidamente eletricidade, a parcela da energia renovável corresponde a 18%, enquanto substituídos por tecnologias mais evoluídas e eficientes, a contribuição dos renováveis na oferta de aquecimento é de 26%. particularmente biomassa, coletores solares e geotérmicos. figura 15: projeção do crescimento da população mundial figura 16: projeção da intensidade energética nos cenários de referência e da revolução energética 10,000,000 9,000,000 8,000,000 MJ/US$ 7,000,000 7 6,000,000 6 5,000,000 5 4,000,000 3,000,000 4 2,000,000 3 1,000,000 2 0 2003 2010 2020 2030 2040 2050 1 ORIENTE MÉDIO SUL DA ÁSIA ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO 0 2000 2010 2020 2030 2040 2050 ÁFRICA LESTE DA ÁSIA PACÍFICO OCDE CENÁRIO ALTERNATIVO AMÉRICA DO SUL CHINA AMÉRICA DO NORTE OCDE CENÁRIO DE REFERÊNCIA EUROPA OCDE 39
  40. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL • Antes de os biocombustíveis passarem a desempenhar um papel • Até 2050, metade da demanda de energia primária será suprida com substancial no setor de transportes, o enorme potencial de eficiência fontes de energias renováveis. energética deve ser explorado. Neste estudo, a biomassa é Para atingir um crescimento economicamente competitivo principalmente destinada às fontes estacionárias; o uso dos das fontes de energias renováveis, o emprego equilibrado e biocombustíveis para transporte será limitado de acordo com o volume oportuno de todas as tecnologias é fundamental. de biomassa produzida de forma sustentável. figura 17: projeção da demanda final global de energia nos cenários de referência e da revolução energética 600,000 600,000 TRANSPORTE 500,000 500,000 OUTROS SETORES 400,000 400,000 INDÚSTRIA 300,000 300,000 200,000 200,000 100,000 100,000 0 0 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 CENÁRIO DE REFERÊNCIA CENÁRIO DA REVOLUÇÃO ENERGÉTICA figura 18: evolução do consumo global de energia figura 19: evolução do consumo global de energia primária no cenário de referência primária no cenário da revolução energética (‘EFICIÊNCIA’ = REDUÇÃO COMPARADA AO CENÁRIO DE REFERÊNCIA) 800,000 800,000 700,000 700,000 600,000 600,000 500,000 500,000 400,000 400,000 300,000 300,000 200,000 200,000 100,000 100,000 PJ/a 0 PJ/a 0 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 ‘EFICIÊNCIA’ SOLAR HÍDRICA CARVÃO OCEÂNICA BIOMASSA GÁS LINHITA GEOTÉRMICA EÓLICA PETRÓLEO CRU NUCLEAR 40
  41. imagem PAINEL SOLAR FOTOVOLTAICO NA ILHA TOBI, NO PACÍFICO. ESSE PAINEL PRODUZ TODA A ELETRICIDADE CONSUMIDA NA ILHA. © GP/NOBLE evolução das emissões de CO2 Energética cumpre as metas globais de redução de CO2 e ajuda a estabilizar os custos de energia, aliviando, desse modo, a pressão No Cenário de Referência, as emissões de CO2 quase dobrarão em econômica sobre a sociedade. Aumentar a eficiência energética e todas as regiões do mundo em 2050 – cenário distante de um padrão incrementar a oferta energética proveniente de fontes de energias sustentável de desenvolvimento. Já no Cenário da Revolução renováveis resultarão, no longo prazo, em uma redução de um terço Energética, as emissões diminuirão de 23 bilhões de toneladas em dos custos da eletricidade constatados no Cenário de Referência. 2003 para 12 bilhões de toneladas em 2050. As emissões anuais per Fica claro que planejar de acordo com metas ambientais rigorosas capita cairão de 4 toneladas para 1.3 tonelada. Apesar da eliminação no setor energético também é uma opção bem sucedida do ponto de gradual da energia nuclear e o aumento da demanda de eletricidade, as vista econômico. emissões de CO2 no setor de eletricidade diminuirão radicalmente. No longo prazo, a eficiência crescerá e o aumento do uso de Para tornar a Revolução Energética uma realidade e biocombustíveis acarretará redução das emissões de CO2 no setor de evitar os perigos das mudanças climáticas, o transportes. Com uma parcela de 36% do total das emissões de CO2 Greenpeace reivindica que o setor de energia: em 2050, o setor energético ficará atrás do setor de transportes no • Elimine gradualmente todos os subsídios para combustíveis fósseis e ranking dos maiores emissores. energia nuclear e internalize os custos externos. custos • Defina metas legais obrigatórias para energias renováveis. Em termos de custos de oferta de energia, a tendência é de • Determine retorno estável e definido para os investidores no setor. aumento contínuo para suprir uma demanda sempre crescente. No Cenário de Referência, o crescimento da demanda, o aumento dos • Garanta acesso prioritário dos geradores renováveis à rede de preços dos combustíveis fósseis e os custos das emissões de CO2 eletricidade. resultam em um aumento de quase 4 vezes dos custos totais com • Estabeleça padrões de eficiência energética rigorosos para todas as eletricidade – dos atuais US$ 1.130 bilhões por ano para mais de aplicações, construções e veículos consumidores de energia. US$ 4.300 bilhões por ano em 2050. Já o Cenário da Revolução figura 20: evolução das emissões globais de CO2 por setor no cenário da revolução energética (‘EFICIÊNCIA’ = REDUÇÃO COMPARADA AO CENÁRIO DE REFERÊNCIA) 50,000 45,000 40,000 ‘EFICIÊNCIA’ 35,000 TRANSPORTE 30,000 25,000 OUTROS SETORES 20,000 INDÚSTRIA 15,000 10,000 ELETRICIDADE PÚBLICA E CHP 5,000 PJ/a 0 2003 2010 2020 2030 2040 2050 41
  42. 42 quadro 1: revolução energética PERSPECTIVA ENERGÉTICA GLOBAL SUSTENTÁVEL [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL Nuclear Linhita Carvãõ Gasolina / Diesel Gás Co-Geração calor e eletricidade (fóssil)
  43. Hidreletricidade Eólica Fotovoltaica Bioenergia Geotérmica Solar térmica Oceânica Eficiência 43 Nota: Os números foram arredondados em mil
  44. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL o cenário da revolução energética no Brasil É POSSÍVEL ELIMINAR AS USINAS A ÓLEO DIESEL, CARVÃO E NUCLEARES E DIMINUIR A PARTICIPAÇÃO DAS USINAS A GÁS 6 GREENPEACE/FLÁVIO CANNALONGA imagem TURBINAS EÓLICAS INSTALADAS EM FORTALEZA (CE) 44
  45. imagem PAINEL SOLAR FOTOVOLTAICO NA ILHA TOBI, NO PACÍFICO. ESSE PAINEL PRODUZ TODA A ELETRICIDADE CONSUMIDA NA ILHA. GREENPEACE/RODRIGO BALEIA A evolução da demanda de energia está condicionada a três fatores chave: projeção do crescimento populacional e do PIB • Crescimento populacional, referente ao número de consumidores de energia. De acordo com o Cenário de Referência da Agência Internacional de • Econômico, para o qual o Produto Interno Bruto (PIB) é o Energia (AIE), que utiliza as projeções de crescimento demográfico indicador mais usado normalmente. Em geral, o crescimento da ONU, a população do Brasil aumentará em proporção semelhante da demanda energética acompanha o crescimento do PIB. à média latino-americana e de forma menos acentuada que outras regiões em desenvolvimento. • Intensidade Energética, ou a quantidade de energia necessária para produzir uma unidade de PIB. Em 2050, a população brasileira será de 260 milhões de habitantes. Entre 2030 e 2040, o crescimento será de 0,5% ao ano; após 2040, Para o Brasil, este relatório elaborou três cenários. O primeiro é o de cairá para uma taxa anual de 0,3% ao ano. Tal crescimento Referência, com dados da Empresa de Pesquisa Energética (EPE), órgão moderado será importante para aliviar a pressão sobre a demanda ligado ao Ministério de Minas e Energia, que constam do estudo “Mercado de recursos energéticos e o meio ambiente. de Energia Elétrica 2006-2015”. O segundo é o Intermediário, elaborado em parceria pelo GEPEA (Grupo de Energia do Depto. de Engenharia de Os dados de expansão da economia também seguiram o relatório da Energia e Automação Elétricas da USP) e Greenpeace. E o terceiro é o EPE, que indica um crescimento do PIB brasileiro de 3,2% ao ano. Cenário da Revolução Energética, elaborado pelo Greenpeace. Na produção de todos os Cenários, o GEPEA/USP foi responsável pela execução das modelagens e pela supervisão técnica do trabalho. intensidade elétrica Os três cenários baseiam-se nas mesmas projeções de crescimento populacional O crescimento econômico é um vetor preponderante para o e econômico e usam a mesma projeção de geração de eletricidade para 2050. aumento da demanda por energia e eletricidade. Entretanto, o Nos Cenários Intermediário e da Revolução Energética, a geração a partir de crescimento da atividade econômica e da população não implica, diferentes tecnologias de produção de eletricidade é complementada por necessariamente, um crescimento proporcional em termos de esforços na conservação e uso racional de energia (eficiência energética). demanda por energia elétrica. Nos últimos trinta anos, o crescimento de cada ponto percentual do produto interno bruto os cinco princípios-chave que nortearam a revolução global tem sido acompanhado por um crescimento de 0,6% no energética são: consumo de energia primária. Esta diferença ocorre por conta do 1 implementar soluções renováveis, especialmente desenvolvimento e da aplicação de medidas de eficiência através de sistemas de energia descentralizados energética, principalmente em países desenvolvidos. 2 respeitar os limites naturais do meio ambiente A intensidade elétrica equivale à quantidade de energia necessária para produzir uma unidade de PIB. Assim, quanto mais racional o 3 eliminar gradualmente as fontes de energia uso da energia, menor a intensidade elétrica. No Cenário de não-sustentáveis Referência, assume-se que a intensidade elétrica passará de 297 4 promover a equidade na utilização dos recursos MWh/milhãoR$ (megawatt-hora por milhão de reais) para 558 5 desvincular o crescimento econômico do consumo MWh/milhão R$ em 2050. de combustíveis fósseis figura 21: projeção do crescimento populacional figura 22: projeção da intensidade elétrica nos cenários de referência e revolução energética CENÁRIO DA REVOLUÇÃO ENERGÉTICA CENÁRIO DE REFERÊNCIA 45
  46. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL evolução do consumo final de energia elétrica cenário de referência 2050 Aumentar consideravelmente a eficiência energética é um pré-requisito crucial para atender a demanda a partir de uma matriz energética Para 2050, o Cenário de Referência prevê a geração de 1639 TWh, essencialmente renovável. Usar a energia de forma inteligente não é apenas distribuídos de acordo com a figura 25. Nesta projeção, a geração benéfico do ponto de vista ambiental, como também econômico. Na grande hidrelétrica responde por 38%, gás natural, 34%, biomassa, 15%, maioria dos casos, ao considerar-se a cadeia energética completa, adotar nuclear, 6%, eólica, 4%, óleo combustível e diesel, 3% e carvão, menos medidas de eficiência energética implica custos inferiores ao investimento de 1%. A participação das energias renováveis é de 56% e a em geração. Desta forma, uma estratégia coerente de eficientização contribuição da eficiência energética é desprezível. energética ajuda a viabilizar eventuais custos extras durante a fase da introdução de recursos renováveis como solar e eólico no mercado. cenário intermediário 2050 A combinação entre as estimativas de crescimento da população, do PIB e Já no Cenário Intermediário, o GEPEA/USP considerou a geração total da intensidade elétrica projeta caminhos de desenvolvimento da demanda e de 1160 TWh e a economia, através de medidas de eficiência do consumo final de energia elétrica no Brasil. Estes são mostrados nas energética, de 413 TWh, ou seja, um consumo final de eletricidade de figuras 31 e 32, discriminados em setores de consumo. No Cenário de 1009 TWh, comparado aos 1422 TWh anuais previstos no Cenário de Referência, o consumo final de eletricidade, que era de 346 TWh (terawatts Referência. Do caminho proposto pelo GEPEA/USP, foi eliminada a hora) em 2005, chega a 1422 TWh em 2050, um aumento de quatro vezes geração de eletricidade a partir de óleo combustível e diesel e em 45 anos. Já no Cenário da Revolução Energética, observa-se um considerada uma redução gradual na geração nuclear a partir de 2030. crescimento acentuado: o consumo final de eletricidade atinge 1009 TWh No Cenário Intermediário, a geração hidrelétrica responderá por 40%, em 2050, ou cerca de 30% inferior ao consumo do cenário de referência. gás natural, 25%, eólica, 8%, 24% de biomassa e 1% de carvão. Medidas de eficiência energética têm potencial para reduzir o consumo em A parcela das renováveis na matriz elétrica brasileira chega a 76%. 413 TWh/a, adiando a necessidade de aumentar a geração elétrica durante o período de análise.Tal redução progressiva do consumo deve ser alcançada por meio do uso de equipamentos elétricos eficientes em todos cenário da revolução energética 2050 os setores. Outras medidas, como a conscientização da sociedade para De acordo com as projeções do Cenário da Revolução Energética, em economizar eletricidade e o gerenciamento da demanda elétrica a fim de 2050, 88% da eletricidade produzida no Brasil será proveniente de fontes deslocar picos de utilização intensa, são essenciais para atingir tal redução. renováveis de energia. A previsão é a geração de 1077 TWh/ano e uma economia de 413 TWh/ano através de medidas de eficiência energética. O cenário 2005 pacote da Revolução Energética exclui a geração de eletricidade a partir de óleo combustível, carvão e nuclear. A geração hidrelétrica responde por Segundo o Ministério de Minas e Energia, em 2005 o Brasil produziu 38%, biomassa, por 26%, energia eólica contribui com 20%, gás natural 367 TWh/ano de eletricidade. Naquele ano, a matriz elétrica nacional com 12% e a geração a partir de painéis fotovoltáicos deve saltar de uma era composta da seguinte forma: 84% hidrelétricas, 4% biomassa, 4% participação insignificante até 2030 para 4% em 2050. gás natural, 4% diesel e óleo combustível, 1% carvão e 3% nuclear. figura 23: consumo setorial de eletricidade no cenário figura 24: consumo setorial de eletricidade no cenário de referência da revolução energética (‘EFICIÊNCIA’ = REDUÇÃO COMPARADA AO CENÁRIO DE REFERÊNCIA; (‘EFICIÊNCIA’ = REDUÇÃO COMPARADA AO CENÁRIO DE REFERÊNCIA) OUTROS SETORES = SERVIÇOS, RESIDÊNCIAS) 46
  47. GREENPEACE/FLÁVIO CANNALONGA figura 25: geração total (2005) - cenário de referência figura 26: geração elétrica total (2050) cenário de referência 1% CARVÃO DIESEL E ÓLEO COMBUSTÍVEL 4% 0% CARVÃO 0% PAINÉIS FOTOVOLTÁICOS DIESEL E ÓLEO COMBUSTÍVEL 3% NUCLEAR 3% NUCLEAR 6% 0% PAINÉIS FOTOVOLTÁICOS EÓLICA 0% BIOMASSA E RESÍDUOS 4% EÓLICA 4% GÁS NATURAL 4% 15% BIOMASSA 38% HIDRELÉTRICA E RESÍDUOS 84% HIDRELÉTRICA GÁS NATURAL 34% geração total: 367 TWh/ano geração total: 1639 TWh/ano eficiência energética: 0 TWh/ano figura 27: geração elétrica total (2050) figura 28: geração elétrica total (2050) cenário GEPEA-USP cenário Greenpeace DIESEL E ÓLEO COMBUSTÍVEL 1% CARVÃO 0% 0% CARVÃO 4% PAINÉIS FOTOVOLTÁICOS NUCLEAR 2% 0% DIESEL E ÓLEO COMBUSTÍVEL 0% EÓLICA 8% PAINÉIS FOTOVOLTÁICOS NUCLEAR 0% EÓLICA 20% 40% HIDRELÉTRICA 38% 24% BIOMASSA HIDRELÉTRICA E RESÍDUOS 26% BIOMASSA 12% GÁS NATURAL GÁS NATURAL 25% E RESÍDUOS geração total: 1160 TWh/ano geração total: 1077 TWh/ano eficiência energética: 413 TWh/ano eficiência energética: 413 TWh/ano 47
  48. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL A evolução da geração de eletricidade entre décadas, para os Cenários Uma premissa adotada para elaboração dos cenários é que o uso de de Referência e da Revolução Energética, pode ser vista na figura 22. combustíveis fósseis ficará mais caro com o passar do tempo à medida que O crescimento da geração e da capacidade instalada de energias as emissões de CO2 passam a ser valoradas. Os valores estimados para as renováveis no Cenário da Revolução Energética podem ser vistos nas emissões de CO2 podem variar de R$ 41 a R$ 138 por tonelada de carbono figuras 29 a 32. (US$ 15 a 50 por tonelada de carbono no período de 2010 a 2050). Ao incluir no cálculo os valores para emissões de CO2, entre 2010 e 2040, custos futuros de geração elétrica observa-se uma redução gradual por volta de 3,5% na diferença de custos entre os dois cenários, conforme ilustrado na figura 34. Neste período, os A figura 33 mostra que a adoção de tecnologias renováveis no custos do Cenário da Revolução Energética passam a ser de R$ 0,07 e R$ Cenário da Revolução Energética aumenta o custo de geração 0,11 por kWh maiores do que os custos do Cenário de Referência. elétrica entre R$ 0,10 e R$ 0,20 por kWh, entre 2010 e 2040. Esta diferença cai para apenas R$ 0,03 por kWh no horizonte final Já em 2050, o custo de eletricidade previsto no cenário da Revolução da análise devido à redução dos custos das tecnologias eólica e Energética fica pouco abaixo do custo do Cenário de Referência. Esta solar, que responderão por uma parcela significativa da matriz redução na diferença de custos deve-se à participação significativa de elétrica em 2050. recursos fósseis na matriz do Cenário de Referência. figura 29: evolução da geração de eletricidade no figura 30: evolução da geração de eletricidade no cenário de referência cenário de revolução energética (‘EFICIÊNCIA’ = REDUÇÃO COMPARADA AO CENÁRIO DE REFERÊNCIA) CO-GERAÇÃO FÓSSIL 48
  49. GREENPEACE/FLÁVIO CANNALONGA figura 31: crescimento da geração de energias renováveis no cenário da revolução energética figura 32: projeção da capacidade de energias renováveis no cenário da revolução energética 49
  50. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL figura 33: custos médios de geração de eletricidade (R$/kWh) CENÁRIO DA REVOLUÇÃO ENERGÉTICA figura 34: custos médios de geração de eletricidade incluindo custos de CO2 CENÁRIO DA REVOLUÇÃO ENERGÉTICA figura 35: custos totais de geração elétrica CENÁRIO DA REVOLUÇÃO ENERGÉTICA - MEDIDAS DE EFICIÊNCIA CENÁRIO DA REVOLUÇÃO ENERGÉTICA - GERAÇÃO DE ELETRICIDADE 50
  51. A crescente demanda provocará um aumento considerável de custos • O fim da tecnologia nuclear e de combustíveis fósseis para totais de eletricidade no Cenário de Referência. Neste contexto, o eletricidade e a crescente demanda por energia serão compensados, crescimento da demanda e o aumento dos preços dos combustíveis em princípio, por novas e eficientes usinas a gás operando em ciclo fósseis resultam em custos de suprimento de eletricidade de R$ combinado. O gás ocupa um papel importante na transição da matriz 537,6 bilhões por ano em 2050. Este custo prevê a manutenção dos elétrica atual para uma matriz elétrica estruturada em torno das tecnologias renováveis mais sustentáveis, com tendência a reduzir atuais subsídios e benefícios relegados aos combustíveis fósseis. sua participação após 2040. A figura 35 mostra que o Cenário da Revolução Energética é capaz • A energia hídrica continuará como maior fonte para a produção de de reduzir este custo total para pouco mais de R$ 350 bilhões por eletricidade, ainda que reduza sua participação na matriz. Devido a ano em 2050. Somando a esta parcela os custos anuais de medidas preocupações ambientais, o uso da energia hídrica deverá crescer menos de eficiência energética contemplados no Cenário da Revolução do que no cenário referencial. Sua participação será reduzida dos 84% Energética, em torno de R$ 70 bilhões por ano, temos uma em 2005 para 38% em 2050. economia final de R$ 117,6 bilhões por ano em 2050. Esta redução • A participação da biomassa, por outro lado, deve chegar a 26% em considerável de custos de longo prazo de oferta elétrica mostra que 2050. Vale ressaltar que o aumento da parcela de biomassa na o aumento da eficiência energética e o direcionamento do matriz deverá ser acompanhado de salvaguardas sócio-ambientais suprimento energético para fontes renováveis compensam não para a expansão deste recurso energético. apenas em termos ambientais, como também em termos econômicos. • A energia eólica será a renovável de maior expansão, produzindo 217 TWh/ano ou 20% da matriz. o mapa do caminho da revolução energética • Painéis solares fotovoltaicos iniciam sua participação na matriz de forma modesta, mas devem encerrar o horizonte de análise com uma A capacidade instalada de tecnologias renováveis crescerá de 79 geração anual de 43 TWh/ano em 2050, ou 4%. Hoje, os sistemas GW (346 TWh/ano) em 2005 para 310 GW (948 TWh/ano) em fotovoltaicos desempenham um papel importante na geração de 2050. Aumentar a capacidade renovável em quatro vezes nos eletricidade para comunidades isoladas da rede elétrica. próximos 44 anos exige investimento da iniciativa privada, interesse • O aumento considerável da eficiência energética é benéfico dos do consumidor e apoio governamental através de instrumentos pontos de vista ambiental e econômico. Em geral, ao considerar-se a políticos bem definidos. cadeia energética completa, a aplicação de medidas de eficiência Em termos legais, existe hoje no Brasil o PROINFA, um programa implica custos menores do que investimentos na geração de energia. que incentiva a adoção de energias renováveis modernas. Na lógica Uma estratégia coerente de conservação de energia é capaz de da Revolução Energética, são necessários pacotes de incentivos mais compensar parcialmente os custos adicionais requeridos durante a fase de introdução das renováveis modernas como eólica e solar no abrangentes e ambiciosos para criar, efetivamente, um mercado de mercado. As medidas de eficiência energética podem evitar a geração energias renováveis modernas. de aproximadamente 413 TWh/ano no Cenário da Revolução Uma vez que a demanda elétrica continua crescendo, há um grande Energética em comparação ao Cenário de Referência. potencial para investimento em capacidade adicional de geração nas • Esta redução na demanda elétrica pode ser alcançada a partir do próximas duas décadas. Como o setor energético trabalha com ciclos uso de equipamentos elétricos eficientes em todos os setores de longos de investimentos, as decisões para reestruturar o sistema de consumo, principalmente com motores mais eficientes na indústria e oferta devem ser tomadas imediatamente. medidas de conservação para residências e comércio. Por exemplo, medidas simples como a substituição de lâmpadas incandescentes Para viabilizar economicamente o crescimento das energias por compactas fluorescentes, utilização de refrigeradores mais renováveis modernas, é extremamente importante uma introdução eficientes e a substituição de chuveiros elétricos por aquecimento equilibrada e coordenada de todas as tecnologias disponíveis. Este solar da água. Outra medida que apresenta bons resultados de movimento depende tanto de aspectos técnicos e econômicos como economia de energia é o uso da arquitetura bioclimática em de políticas públicas e, para alcançá-lo, o Cenário da Revolução construções, que privilegia a circulação natural do ar e a iluminação Energética propõe: natural reduzindo o consumo de iluminação e ar condicionado. 51
  52. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL segurança energética “ATUALMENTE, CERCA DE 80% DA DEMANDA GLOBAL POR ENERGIA É SUPRIDA POR COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS. O AUMENTO SEM CESSAR DESSA DEMANDA SE CONTRAPÕE AO LIMITE NATURAL DESSES RECURSOS.” 7 © DREAMSTIME imagem ATIVIDADE GEOTÉRMICA 52
  53. imagem CAMPO PETROLÍFERO PERTO DE BIBI-HEYDA, NO AZERBAIJÃO. © GP/KARSTEN SMID A questão da segurança energética está na lista de prioridades da agenda OPEP declararam possuir reservas de petróleo muito maiores do que as política internacional. As preocupações concentram-se nos custos e na reais, enquanto competiam por quotas de produção. Estas quotas eram disponibilidade física de fornecimento. No momento, cerca de 80% da alocadas de forma proporcional ao volume de reservas. Entre 1985 e 1990, demanda energética global é atendida por combustíveis fósseis. O após a nacionalização das companhias, os países da OPEP aumentaram incessante aumento da demanda energética é suprido às custas da suas reservas conjuntas em 82%. Essas revisões duvidosas nunca foram exaustão desses recursos, que são finitos. A concentração geográfica das verificadas. Muitos países continuaram declarando as mesmas reservas fontes de petróleo e gás também não é compatível com a distribuição da intocadas durante anos, sem que nenhuma grande descoberta tenha sido demanda. Alguns países dependem quase que inteiramente de importações feita e a produção tenha continuado no mesmo patamar. Para piorar, as de energia. Os mapas a seguir ilustram a disponibilidade e distribuição reservas de petróleo e gás da antiga União Soviética foram superestimadas regional dos diferentes combustíveis. As informações deste capítulo em cerca de 30% porque os registros originais foram mal interpretados. baseiam-se parcialmente no relatório Plugging the Gap - Renewable Apesar de as companhias privadas estarem agora se tornando mais realistas Energy Systems, do Conselho Global de Energia Eólica, de 2006. em relação à extensão de suas reservas, os países da OPEP controlam a maioria absoluta das reservas conhecidas. As informações sobre os recursos petróleo destes países continuam insatisfatórias. Em resumo, as informações devem ser consideradas com cautela. Uma estimativa imparcial e confiável das O petróleo é o sangue da economia moderna global, como ficou claro reservas mundiais de petróleo deveria ser elaborada com base em uma na crise de fornecimento da década de 70. É a fonte mais importante avaliação média retroativa das descobertas regionais. de energia, suprindo 36% das necessidades mundiais. O petróleo é empregado quase que exclusivamente para usos essenciais como gás transporte. No entanto, a capacidade das reservas de petróleo suprirem a crescente demanda global tem gerado um debate acalorado, por vezes O gás natural foi a fonte de energia fóssil que mais cresceu nas últimas obscurecido por informações pobres e a recente escalada de preços. duas décadas, impulsionado por seu papel cada vez maior na geração mista de eletricidade. Geralmente, o gás é considerado uma fonte abundante, mas existem poucos estudos conclusivos sobre as reservas de gás. o caos das reservas de combustíveis fósseis Os campos de gás são mais concentrados que os de petróleo e foram As informações públicas sobre as reservas de petróleo e gás são inconsistentes descobertos mais rapidamente, pois alguns poucos campos representam a e não confiáveis por razões legais, comerciais, históricas e, às vezes, políticas. maior parte das reservas mundiais: o maior campo de gás do mundo tem As fontes mais conhecidas e citadas são os periódicos da indústria de petróleo 15% dos “Últimos Recursos Recuperáveis” (Ultimate Recoverable Oil & Gas Journal e World Oil. Estas publicações têm utilidade limitada, já que Resources), comparado aos 6% do maior campo de petróleo. Infelizmente, relatam dados sobre as reservas fornecidos pelas empresas e governos sem os dados sobre as reservas de gás sofrem dos mesmos males de imprecisão qualquer verificação independente. No mais, não existe uma padronização de informações que atinge o petróleo, já que o gás vem do mesmo tipo de universal para a definição de reservas e seus respectivos relatos. Os dados formação geológica e tem os mesmos atores envolvidos na sua exploração. sustentam diferentes grandezas físicas e conceituais. Uma terminologia confusa (“evidenciada”,“provável”,“possível”,“recuperável”,“razoável De forma geral, a maioria das reservas descobertas é inicialmente certeza”), somente contribui para o problema. subestimada e, então, gradualmente revisada para cima, oferecendo uma impressão otimista de crescimento. Acredita-se que as reservas da Rússia, Historicamente, as companhias privadas de petróleo vêm subestimando as maiores do mundo, foram superestimadas em cerca de 30%. Devido às suas reservas, obedecendo a regras conservadoras do mercado financeiro e similaridades geológicas, os recursos de gás seguem a mesma dinâmica de à prudência comercial.Toda vez que uma descoberta era feita, apenas uma depleção do petróleo e, portanto, os mesmos ciclos de descoberta e parte dos recursos estimados pelos geologistas era relatada; as revisões nos produção. As informações existentes para o gás são ainda menos confiáveis anos seguintes aumentariam as reservas daquele mesmo campo petrolífero. do que as do petróleo. Não é possível saber ao certo a quantidade de gás Companhias nacionais de petróleo, representadas quase que integralmente que já produzida, já que o gás queimado e expelido nem sempre é pela Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP), não estão considerado. Diferentemente das reservas publicadas, os estoques sujeitas a qualquer tipo de contabilidade. Portanto, seus relatórios periódicos conhecidos têm se mantido praticamente constantes desde 1980. A grosso são ainda menos esclarecedores. No final da década de 80, os países da modo, as novas descobertas têm se equiparado à produção. 53
  54. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL carvão pelo menos um pouco de carvão. Grandes consumidores ou futuros O carvão era a maior fonte mundial de energia primária até ter sido grandes consumidores de energia, como Estados Unidos, China e Índia, ultrapassado pelo petróleo nos anos 60. Atualmente, o carvão fornece são auto-suficientes em carvão e continuarão a sê-lo no futuro previsível. quase 25% da energia mundial. Apesar de sua abundância, o crescimento O carvão vem sendo explorado em larga escala há dois séculos. Desta da exploração do carvão é hoje ameaçado pelas preocupações ambientais. forma, tanto o produto quanto as fontes existentes são bem conhecidas O futuro do combustível será determinado pelos acontecimentos e não existem previsões de identificação de novos depósitos relacionados à segurança energética e ao aquecimento global. substanciais. Extrapolando as estimativas futuras da demanda, o O carvão é um recurso abundante e melhor distribuído geograficamente mundo consumirá 20% de suas atuais reservas até 2030 e 40% até do que o petróleo e o gás. As reservas recuperáveis globais são as maiores 205012. Ou seja, se as tendências atuais forem mantidas, ainda haveria entre todos os combustíveis fósseis.Boa parte dos países do mundo tem fornecimento de carvão por algumas centenas de anos. tabela 8: visão geral das reservas e fontes de combustíveis fósseis RESERVAS, FONTES E OCORRÊNCIAS ADICIONAIS DE PORTADORES DE ENERGIA FÓSSIL DE ACORDO COM DIFERENTES AUTORES. C CONVENCIONAL (PETRÓLEO COM UMA CERTA DENSIDADE, GÁS NATURAL LIVRE, GÁS PETRÓLEO), NC NÃO CONVENCIONAL (PETRÓLEO COMBUSTÍVEL PESADO, PETRÓLEOS MUITO PESADOS, AREIA DE PICHE E ÓLEO DE XISTO, GÁS EM FILÕES DE CARVÃO, GÁS AQÜÍFERO, GÁS NATURAL, GÁS EM FORMAÇÕES ESTREITAS, GÁS HIDRATO). A PRESENÇA DE OCORRÊNCIAS ADICIONAIS É ADMITIDA BASEADA NAS CONDIÇÕES GEOLÓGICAS, MAS SEU POTENCIAL PARA A RECUPERAÇÃO ECONÔMICA É ATUALMENTE BASTANTE INCERTO. EM COMPARAÇÃO: EM 1998, A DEMANDA GLOBAL DE ENERGIA PRIMÁRIA ERA 402 EJ (UNDP ET AL., 2000). PORTADOR DE ENERGIA BROWN, 2002 IEA, 2002c IPCC, 2001a NAKICENOVIC UNDP ET AL., BGR, 1998 EJ EJ EJ ET AL., 2000 2000 EJ EJ EJ Gás reservas 6,600 6,200 c 5,400 c 5,900 c 5,500 c 5,300 nc 8,000 nc 8,000 nc 9,400 nc 100 recursos 9,400 11,100 c 11,700 c 11,700 c 11,100 c 7,800 nc 10,800 nc 10,800 nc 23,800 nca) 111,900 ocorrências adicionais 796,000 799,700 930,000 Petróleo reservas 5,800 5,700 c 5,900 c 6,300 c 6,000 c 6,700 nc 6,600 nc 8,100 nc 5,100 nc 5,900 fontes 10,200 13,400 c 7,500 c 6,100 c 6,100 c 3,300 nc 15,500 nc 13,900 nc 15,200 nc 25,200 ocorrências adicionais 61,000 79,500 45,000 Carvão reservas 23,600 22,500 42,000 25,400 20,700 16,300 fontes 26,000 165,000 100,000 117,000 179,000 179,000 ocorrências adicionais 121,000 125,600 Total reservas (reservas + fontes) 180,600 223,900 212,200 213,200 281,900 361,500 Total ocorrências 1,204,200 1,218,000 1,256,000 referência 12 “PLUGGING THE GAP -A SURVEY OF WORLD FUEL RESOURCES AND THEIR IMPACT ON THE DEVELOPMENT OF WIND ENERGY”; GWEC, RES SETEMBRO 2006 54
  55. imagem NOVA USINA DE LINHITA, CONSTRUÍDA EM COLÔNIA, NA ALEMANHA. ESSA USINA VAI EMITIR MAIS DE 10 MILHÕES DE TONELADAS DE CO2 POR ANO. © GP/BERND ARNOLD/VISUM nuclear Um relatório conjunto da Agência de Energia Nuclear da OCDE e da Agência Internacional de Energia Atômica (Urânio 2003: O urânio, mineral usado como combustível nas usinas nucleares, é um Reservas, Produção e Demanda) estima que, com a atual recurso finito cuja exploração econômica é limitada. Sua distribuição é tecnologia, todas as usinas nucleares existentes terão esgotado quase tão concentrada quanto a do petróleo e não corresponde às seus combustíveis nucleares em menos de 70 anos. Considerando necessidades de consumo. Cinco países – Canadá, Austrália, Casaquistão, os vários cenários para o desenvolvimento mundial da energia Rússia e Níger – controlam três quartos do suprimento mundial. As nuclear, é provável que o fornecimento de urânio se esgote em reservas da Rússia, um dos grandes consumidores de urânio, devem estar algum momento entre 2026 e 2070. Assumindo uma tendência esgotadas em um prazo de 10 anos. decrescente no uso da energia nuclear, as estimativas realistas Fontes secundárias, como depósitos antigos, atualmente, compõem quase indicam que a oferta será suficiente somente para alguns metade das reservas mundiais de urânio. No entanto, essas reservas países até 2050. Essa previsão inclui depósitos de urânio e o também se esgotarão em breve. A capacidade de mineração terá que ser uso de Combustível Óxido Misto (MOX), uma mistura de urânio quase duplicada nos próximos anos para atender à demanda. e plutônio. tabelas 9 - 11: hipóteses de uso de combustíveis fósseis no cenário da revolução energética Petróleo 2003 2010 2020 2030 2040 2050 Referência [PJ] 147,425 176,791 206,365 231,237 256,069 284,010 Referência [milhão barril] 24,089 28,887 33,720 37,784 41,841 46,407 Alternativa [PJ] 147,425 144,085 128,606 110,865 98,832 87,135 Alternativa [milhão barril] 24,089 23,543 21,014 18,115 16,149 14,238 Gás 2003 2010 2020 2030 2040 2050 Referência [PJ] 93,230 101,344 123,691 145,903 166,033 189,471 Referência [bilhão de metros cúbicos = 10E9m3] 2,453 2,667 3,256 3,840 4,369 4,986 Alternativa [PJ] 93,230 98,994 103,975 107,023 100,822 93,055 Alternativa [bilhão de metros cúbicos = 10E9m3] 2,453 2,605 2,736 2,816 2,653 2,449 Carvão 2003 2010 2020 2030 2040 2050 Referência [PJ] 107,902 112,992 126,272 146,387 170,053 202,794 Referência [milhão t] 5,367 5,499 6,006 6,884 7,916 9,356 Alternativa [PJ] 107,903 90,125 70,858 51,530 39,717 31,822 Alternativa [milhão t] 5,367 4,380 3,325 2,343 1,748 1,382 55
  56. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL energia renovável Pesquisa para a Energia Solar, a energia disponibilizada pelas fontes de energias renováveis é 2.850 vezes maior do que a demanda atual A natureza oferece uma ampla variedade de opções para a produção de do planeta. Em apenas um dia, a luz do Sol que chega à Terra energia. Trata-se, essencialmente, da questão de como converter a luz produz energia suficiente para satisfazer as atuais exigências do Sol, o vento, a biomassa ou a água em eletricidade, calor ou energia, mundiais de energia por oito anos. Apesar disso, apenas um do modo mais eficiente, sustentável e rentável possível. percentual desse potencial está tecnicamente acessível. Mesmo Em média, a energia solar que atinge a Terra é de cerca de um assim, ainda é suficiente para fornecer seis vezes mais energia do quilowatt por metro quadrado. De acordo com a Associação de que o mundo precisa atualmente. figura 36: energias mundiais renováveis tabela 12: tecnicamente disponível hoje A QUANTIDADE DE ENERGIA QUE PODE SER ACESSADA COM AS TECNOLOGIAS ATUAIS FORNECE UM TOTAL DE 5,9 VEZES A DEMANDA GLOBAL POR ENERGIA ENERGIA SOLAR Sol 3.8 vezes 2850 VEZES Calor geotérmico 1 vez Vento 0.5 vezes Biomassa 0.4 vezes Energia hídrica 0.15 vezes ENERGIA EÓLICA 200 VEZES Energia dos oceanos 0.05 vezes fonte DR. JOACHIM NITSCH BIOMASSA 20 VEZES ENERGIA ENERGIA HÍDRICA GEOTÉRMICA FONTES 1 VEZ 5 VEZES MUNDIAIS DE ENERGIA VENTO- MARÉS 2 VEZES ENERGIA POTENCIAL DAS FONTES DE ENERGIAS RENOVÁVEIS TODAS AS FONTES DE ENERGIAS RENOVÁVEIS FORNECEM 3.078 VEZES A ATUAL ENERGIA GLOBAL NECESSÁRIA fonte WBGU 56
  57. © GP/MIZUKOSHI definição dos tipos potenciais de fontes de energia l13 potencial teórico O potencial teórico identifica o limite físico mais alto de energia disponível de um determinado recurso. Para a energia solar, por exemplo, isto significa o total de radiação solar que atinge a superfície da Terra. potencial de conversão É derivado da eficiência anual da respectiva tecnologia de conversão. Portanto, não é um valor rigorosamente definido, visto que a eficiência de uma dada tecnologia depende do progresso tecnológico. potencial técnico Considera restrições adicionais em relação à área que está disponível no mundo real para a geração de energia. São consideradas aqui restrições tecnológicas, estruturais, legais e ecológicas. potencial econômico É a proporção do potencial técnico que pode ser utilizado economicamente. Para a biomassa, por exemplo, são incluídas aquelas quantidades que podem ser exploradas e são economicamente competitivas em relação a outros produtos e usos agrários. potencial sustentável Limita o potencial de uma fonte de energia com base na avaliação de fatores ecológicos e sócio-econômicos. Os mapas de recursos a seguir mostram a distribuição regional de energia estimada que pode ser recuperada e utilizada. Os cálculos foram feitos com base na rede global de eletricidade com uma resolução de 0.5° de longitude e latitude. O potencial resultante é especificado como densidade média de energia por área de superfície ou por módulo inclinado/área de conversão, de modo que a unidade de medida é sempre “output por área”. referência 13 WBGU 57
  58. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL mapa 3: cenários de referência e da revolução energética para petróleo CENÁRIO GLOBAL AMÉRICA DO NORTE OCDE AMÉRICA LATINA REF ALT REF ALT TMB % TMB % TMB % TMB % 2005 59.5 5.0% 59.5 5.0% 2005 103.5 8.6% 103.5 8.6% FONTE NÃO RENOVÁVEL 2003 MB PJ 6,849H 41,917 MB PJ 6,849H 41,917 2003 MB 1,464 PJ 8,961 MB 1,464 PJ 8,961 2050 10,863H 66,481 2,940H 17,991 2050 4,319 26,430 750 4,589 PETRÓLEO B B B B 2003 16H 16H 2003 3 3 2050 18H 5 2050 7 1 LEGENDA US $ DÓLARES POR BARRIL 110 CUSTO 100 preço do petróleo cru 1970- 2005 e previsões futuras >60 50-60 40-50 REF CENÁRIO DE REFERÊNCIA comparando os cenários 90 ALT alternativo e de referência 1 barril = 159 litros 30-40 20-30 10-20 ALT CENÁRIO ALTERNATIVO 80 FONTE: INTERNATIONAL ENERGY AGENCY/ALT: DEVELOPMENTS APPLIED IN THE GES-PROJECT 5-10 0-5 RECURSOS 70 GLOBAIS (%) 0 1000 KM 60 50 REF 40 RESERVAS TOTAIS EM BILHÃO DE BARRIS [BB] | % DO TOTAL GLOBAL (FINAL DE 2005) 30 CONSUMO POR REGIÃOEM MILHÃO DE BARRIS [MB] | PETAJOULE [PJ] 20 CONSUMO PER CAPITA EM BARRIS [B] 10 0 MÁXIMO | MÉDIO | MÍNIMO 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 ANOS 1970 - 2005 PASSADO ANOS 2005 - 2050 FUTURO 58
  59. EUROPA OCDE ORIENTE MÉDIO CHINA ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT TMB % TMB % TMB % TMB % TMB % TMB % TMB % TMB % 2005 12.2 1.3% 12.2 1.3% 2005 742.7 61.9%H 742.7 61.9%H 2005 16.0 1.3% 16.0 1.3% 2005 124.4 10.3%M 124.4 10.3%M MB PJ MB PJ MB PJ MB PJ MB PJ MB PJ MB PJ MB PJ 2003 4,877 29,848 4,877 29,848 2003 1,598 9,782 1,598 9,782 2003 1,742 10,664 1,742 10,664 2003 1,563 9,568 1,563 9,568 2050 4,960M 30,358 2,238 13,695 2050 3,198 19,570 645L 3,949 2050 6,163 37,718 2,366 14,480 2050 3,215 19,678 835 5,110 B B B B B B B B 2003 9 9 2003 9 9 2003 1 1 2003 5M 5M 2050 10 4 2050 9M 2 2050 4 2 2050 11 3M ÁFRICA SUL DA ÁSIA LESTE DA ÁSIA PACÍFICO OCDE REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT TMB % TMB % TMB % TMB % TMB % TMB % TMB % TMB % 2005 114.3 9.5% 114.3 9.5% 2005 5.9 0.5% 5.9 0.5% 2005 13.2 1.0% 13.2 1.0% 2005 4.0 0.3% L 4.0 0.3% L MB PJ MB PJ MB PJ MB PJ MB PJ MB PJ MB PJ MB PJ 2003 833L 5,099 833L 5,099 2003 914 5,597 914 5,597 2003 1,411 8,634 1,411 8,634 2003 2,836M 17,355 2,836M 17,355 2050 3,304 20,220 868 5,312 2050 3,063L 18,747 896 5,481 2050 4,027 24,648 1,404M 8,593 2050 3,294 20,160 1,296 7,934 B B B B B B B B 2003 1 1 2003 1L 1L 2003 2 2 2003 14 14 2050 2 0 2050 1L 0L 2050 5 2 2050 18 7H EMISSÕES DE RESERVAS E CONSUMO consumo global referência CO2 reservas versus demanda, produção e consumo consumo global alternativo comparação entre globais comparação do consumo global nos cenários cenários alternativo e de alternativo e de referência referência 2003-2050 bilhões de toneladas milhões de barris. 1 barril = 159 litros FONTE GPI/EREC FONTE BP 2006 1,721 BILHÕES DE BARRIS CONSUMIDOS DESDE 2003 25 50,000 BILHÕES DE TONELADAS EM MILHÕES DE BARRIS 1,201 20 REF 40,000 BILHÕES DE BARRIS REF 2005 15 30,000 932 10 20,000 BILHÕES ALT DE BARRIS CONSUMIDOS ALT DESDE 2003 5 10,000 0 0 2045 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 1970 - 2005 PASSADO ANOS 2005 - 2050 FUTURO DESIGN WWW.ONEHEMISPHERE.SE CONCEITO SVEN TESKE/GREENPEACE INTERNATIONAL. 59
  60. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL mapa 4: cenários de referência e da revolução energética para gás CENÁRIO GLOBAL AMÉRICA DO NORTE OCDE AMÉRICA LATINA REF ALT REF ALT bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % 2005 7.5 4.1% 7.5 4.1% 2005 7.0 3.9% 7.0 3.9% FONTE NÃO RENOVÁVEL 2003 bn m3 752H PJ 28.568 bn m3 752H PJ 28.568 2003 bn m3 103 PJ 3.916 bn m3 103 PJ 3.916 2050 1,035H 39.312 352H 13.368 2050 570 21.666 104 3.940 GÁS m3 m3 m3 m3 2003 17.7H 17.7H 2003 2.3 2.3 2050 17.7 6H 2050 9.0 1.7 LEGENDA US $ DÓLARES POR MILHÃO Btu 11 CUSTO 10 preço do gás natural 1984-2005 e previsões >50 40-50 30-40 REF CENÁRIO DE REFERÊNCIA futuras comparando os 9 cenários alternativo e de referência 20-30 10-20 5-10 ALT CENÁRIO ALTERNATIVO 8 FONTE JAPAN CIF/EUROPEAN ALT UNION CIF/IEA 2005 - US IMPORTS/ IEA 2005 - EUROPEAN IMPORTS 0-5 RECURSOS 7 GLOBAIS (%) 0 1000 KM 6 5 REF LNG 4 RESERVAS TOTAIS EM TRILHÃO DE METROS CÚBICOS [TM3] 3 CONSUMO POR REGIÃO EM BILHÃO DE METROS CÚBICOS [BM3] 2 GÁS NATURAL CONSUMO PER CAPITA EM METROS CÚBICOS [M3] 1 0 MÁXIMO | MÉDIO | MÍNIMO 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 ANOS 1984 - 2005 PASSADO ANOS 2005 - 2050 FUTURO 60
  61. EUROPA OCDE ORIENTE MÉDIO CHINA ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % 2005 4.9 2.7% 4.9 2.7% 2005 72.1 40.1%H 72.1 40.1%H 2005 2.4 1.3% 2.4 1.3% 2005 59.1 32.9% 59.1 32.9% bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ 2003 457 17.354 457 17.354 2003 191M 7.262 191M 7.262 2003 35L 1.327 35L 1.327 2003 559 21.260 559 21.260 2050 583 22.139 285 10.935 2050 478M 18.154 142 5.401 2050 200L 7.604 551 20,932 2050 897 34.074 266 10.122 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 2003 8.7 8.7 2003 10.5 10.5 2003 0.3L 0.3L 2003 16.2 16.2 2050 11.4 5.6M 2050 13.5 4 2050 1.4L 3.9 2050 31.6H 9.4 ÁFRICA SUL DA ÁSIA LESTE DA ÁSIA PACÍFICO OCDE REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % bn m3 % 2005 14.4 8.0%M 14.4 8.0%M 2005 1.1 0.6%L 1.1 0.6%L 2005 8.5 4.7% 8.5 4.7% 2005 2.5 1.4% 2.5 1.4% bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ bn m3 PJ 2003 65 2.472 65 2.472 2003 59 2.255 59 2.255 2003 112 4.241 112 4.241 2003 120 4.575 120 4.575 2050 420 15.952 210 7.978 2050 324 12.314 256 9.737 2050 274 10.395 163M 6.195 2050 207 7.862 117L 4.446 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 2003 0.8 0.8 2003 0.4 0.4 2003 1.8 1.8 2003 6.1M 6.1M 2050 2.3 1.1 2050 1.5 1.2L 2050 3.1 1.8 2050 11.3M 6.4 EMISSÃO DE CO2 RESERVAS E CONSUMO consumo global referência comparação entre reservas versus demanda, produção e consumo consumo global alternativo cenários alternativo e de globais; comparação dos cenários alternativo e referência 2003-2050 de referência. bilhão de toneladas em bilhões de m3 FONTE GPI/EREC FONTE 1970-2005 BP, 206-2050 GPI/EREC 173 TRILHÓES DE METROS CÚBICOS CONSUMIDOS 25 5,000 BILHÃO DE TONELADAS BILHÕES DE m3 DESDE 2003 180 REF 20 4,000 TRILHÕES DE METROS CÚBICOS 2005 15 3,000 ALT 10 REF 2,000 127 5 ALT 1,000 TRILHÓES DE METROS CÚBICOS CONSUMIDOS DESDE 2003 0 0 2040 2045 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 1970 - 2005 PASSADO ANOS 2005 - 2050 FUTURO DESIGN WWW.ONEHEMISPHERE.SE CONCEITO SVEN TESKE/GREENPEACE INTERNATIONAL. 61
  62. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL mapa 5: cenários de referência e da revolução energética para carvão CENÁRIO GLOBAL AMÉRICA DO NORTE OCDE AMÉRICA LATINA REF ALT REF ALT mn t % mn t % mn t % mn t % 2005 254,432 28.0%H 254,432 28.0%H 2005 19,893 2.2% 19,893 2.2% FONTE NÃO RENOVÁVEL 2003 mn t 1,326 PJ 27,417 mn t 1,326 PJ 27,417 2003 mn t 38 PJ 869 mn t 38 PJ 869 2050 1,618 33,475 84 84 2050 217 4,997 17 394 CARVÃO t t t t 2003 3.1H 3.1H 2003 0.1L 0.1L 2050 2.8H 0.1M 2050 0.3 0.0L LEGENDA US $ DÓLARES POR TONELADA 11 CUSTO 10 preço do carvão 1987- 2005 e previsões futuras >60 50-60 40-50 REF CENÁRIO DE REFERÊNCIA para o cenário alternativo 9 US% por t 30-40 20-30 10-20 ALT CENÁRIO ALTERNATIVO 8 FONTE JAPAN CIF/EUROPEAN UNION CIF/IEA 2005 - US IMPORTS/ IEA 2005 - EUROPEAN IMPORTS ALT 5-10 0-5 RECURSOS 7 GLOBAIS (%) 0 1000 KM JAPAN COKING, COAL 6 JAPAN STEAM COAL 5 4 NW EUROPE RESERVAS TOTAIS EM MILHÕES DE TONELADAS [MI T] / % DO TOTAL GLOBAL (FINAL DE 2005) 3 US CENTRAL APPALACHIAN CONSUMO POR REGIÃO EM MILHÕES DE TONELADAS [MI T] / PETA JOULE [PJ] 2 CONSUMO PER CAPITA EM TONELADAS [T] 1 0 MÁXIMO | MÉDIO | MÍNIMO 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 ANOS 1987 - 2005 PASSADO ANOS 2005 - 2050 FUTURO 62
  63. EUROPA OCDE ORIENTE MÉDIO CHINA ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT mn t % mn t % mn t % mn t % mn t % mn t % mn t % mn t % 2005 61,972 6.8% 61,972 6.8% 2005 419 0.0%L 419 0.0%L 2005 114,500 12.6% 114,500 12.6% 2005 225,123 24.8% 225,123 24.8% mn t PJ mn t PJ mn t PJ mn t PJ mn t PJ mn t PJ mn t PJ mn t PJ 2003 839 13,166 839 13,166 2003 17L 397 17L 397 2003 1,400H 32,241 1,400H 32,241 2003 634M 9,957 634M 9,957 2050 1,197 25,539 71 1,635 2050 38L 861 9L 208 2050 2,754H 63,434 648H 14,916 2050 391 6,923 27 628 t t t t t t t t 2003 1.6 1.6 2003 0.1 0.1 2003 1.1M 1.1M 2003 1.8 1.8 2050 2.4 0.1 2050 0.1L 0.0 2050 2.0 0.5 2050 1.4M 0.1 ÁFRICA SUL DA ÁSIA LESTE DA ÁSIA PACÍFICO OCDE REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT mn t % mn t % mn t % mn t % mn t % mn t % mn t % mn t % 2005 50,336 5.5% 50,336 5.5% 2005 95,495 10.5%M 95,495 10.5%M 2005 1,287 4.7% 1,287 4.7% 2005 79,510 8.7% 79,510 8.7% mn t PJ mn t PJ mn t PJ mn t PJ mn t PJ mn t PJ mn t PJ mn t PJ 2003 181 4,163 181 4,163 2003 362 7,727 362 7,727 2003 190 3,990 190 3,990 2003 382 7,975 382 7,975 2050 727 16,732 225 5,171 2050 1,103 24,057 152M 3,500 2050 902M 17,944 44 1,006 2050 409 8,832 106 2,438 t t t t t t t t 2003 0.2 0.2 2003 0.3 0.3 2003 0.3 0.3 2003 1.9 1.9 2050 0.4 0.1 2050 0.5 0.1 2050 1.0 0.0 2050 2.2 0.6H EMISSÃO DE CO2 RESERVAS E CONSUMO consumo global referência 325 BILHÕES DE comparação entre reservas versus demanda, produção e consumo consumo global alternativo TONELADAS CONSUMIDAS cenários alternativo e de globais; comparação dos cenários alternativo e de DESDE 2003 referência 2003-2050 referência. bilhão de toneladas em bilhões de m3 FONTE GPI/EREC SOURCE 1970-2050 GPI/EREC REF 909 BILHÕES DE TONELADAS 2005 25 5,000 BILHÃO DE TONELADAS MILHÃO DE TONELADAS 20 4,000 REF 15 3,000 ALT 141 10 2,000 BILHÕES DE TONELADAS CONSUMIDAS DESDE 2003 5 1,000 ALT 0 0 2003 2010 2020 2030 2040 2050 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 1970 - 2005 PASSADO ANOS 2005 - 2050 FUTURO DESIGN WWW.ONEHEMISPHERE.SE CONCEITO SVEN TESKE/GREENPEACE INTERNATIONAL. 63
  64. GLOBAL ENERGY [R]EVOLUTION [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA A SUSTAINABLEPARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL PERSPECTIVAS WORLD ENERGY OUTLOOK mapa 6: cenários de referência e da revolução energética para nuclear CENÁRIO GLOBAL AMÉRICA DO NORTE OCDE AMÉRICA LATINA REF ALT REF ALT t % t % t % t % 2005 680,109 21% 680,109 21% 2005 95,045 3% 95,045 3% TWh TWh TWh TWh 2003 873 2003 21 ELIMINADA ELIMINADA 2050 840H EM 2003 2050 29 EM 2003 FONTE NÃO RENOVÁVEL 2003 PJ 9,526 PJ 9,526 2003 PJ 228 PJ 228 2050 9,164H 0 2050 316 0 NUCLEAR kWh kWh kWh kWh 2003 2,051H 2,051H 2003 48 48 2050 1,433 0 2050 46 0 LEGENDA US $ DÓLARES POR TONELADA 110 100 >30 20-30 10-20 REF CENÁRIO DE REFERÊNCIA 90 5-10 0-5 RECURSOS GLOBAIS (%) ALT CENÁRIO ALTERNATIVO 80 70 0 1000 KM 60 50 RESERVAS TOTAIS EM TONELADAS [MI T] / % DO TOTAL GLOBAL 40 GERAÇÃO POR REGIÃO EM TERAWATT HORA [TW/H] 30 CONSUMO POR REGIÃO EM PETA JOULE [PJ] 20 CONSUMO PER CAPITA EM QUILOWATT HORA [KWH] 10 MÁXIMO | MÉDIO | MÍNIMO 0 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 64
  65. EUROPA OCDE ORIENTE MÉDIO CHINA ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT t % t % t % t % t % t % t % t % 2005 56,445 2% 56,445 2% 2005 0 0%L 0 0%L 2005 35,060 1% 35,060 1% 2005 997,487 31%H 997,487 31%H TWh TWh TWh TWh TWh TWh TWh TWh 2003 981H 2003 0L 2003 43 2003 282M ELIMINADA ELIMINADA ELIMINADA ELIMINADA 2050 385 EM 2003 2050 6L EM 2003 2050 377 EM 2003 2050 210M EM 2003 PJ PJ PJ PJ PJ PJ PJ PJ 2003 10,696H 10,696H 2003 0L 0L 2003 472 472 2003 3,074M 3,074M 2050 4,200 0 2050 65L 0 2050 4,116 0 2050 2,291M 0 kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh 2003 1,859 1,859 2003 0L 0L 2003 33 33 2003 817M 817M 2050 756 0 2050 17 0 2050 268 0 2050 739M 0 ÁFRICA SUL DA ÁSIA LESTE DA ÁSIA PACÍFICO OCDE REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT t % t % t % t % t % t % t % t % 2005 470,312 15%M 470,312 15%M 2005 40,980 1% 40,980 1% 2005 5,630 0% 5,630 0% 2005 741,600 23% 741,600 23% TWh TWh TWh TWh TWh TWh TWh TWh 2003 13 2003 20TWh 2003 39 2003 370 ELIMINADA ELIMINADA ELIMINADA ELIMINADA 2050 13 EM 2003 2050 190 EM 2003 2050 70 EM 2003 2050 610 EM 2003 PJ PJ PJ PJ PJ PJ PJ PJ 2003 139 139PJ 2003 213 213 2003 424 424 2003 4,033 4,033 2050 142 0 2050 2,073 0 2050 764 0 2050 6,655 0 kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh 2003 15 15 2003 14 14 2003 62 62 2003 1,858 1,858 2050 7L 0 2050 86 0 2050 79 0 2050 3,341H 0 geração global referência CUSTO REATORES PRODUÇÃO capacidade global referência preço do urânio enriquecido Idade e quantidade dos geração a carvão versus geração global alternativo 1987-2000 e previsões reatores no mundo capacidade instalada; futuras comparando os comparação dos capacidade global alternativo cenários alternativo e de cenários alternativo e referência de referência toneladas TWh e GW FONTES REF. AIE. CENÁRIO ALT.: EVOLUÇÃO APLICADA NO PROJETO GES 35 NO. DE REATORES 30 3000 TWh TWh 25 2500 GW ALT REF 20 2000 400 GW 15 1500 300 TWh 10 1000 200 5 500 GW 100 0 0 0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 2003 2010 2020 2030 2040 2050 ANOS 1970 - 2006 PASSADO ANOS 2006 - 2050 FUTURO IDADE DOS REATORES ANOS 2003 - 2050 DESIGN WWW.ONEHEMISPHERE.SE CONCEITO SVEN TESKE/GREENPEACE INTERNATIONAL. 65
  66. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL mapa 7: cenários de referência e da revolução energética para solar CENÁRIO GLOBAL ÁREA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 16,838 KM2 ÁREA NECESSÁR SUPRIR A REGIÃ 23,605 KM2 ÁREA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 8,021 KM2 AMÉRICA DO NORTE OCDE AMÉRICA LATINA REF ALT REF ALT FONTE RENOVÁVEL 2003 % 0.05M PJ 57H % PJ 2003 % 0.01 PJ 2 % PJ 2050 0.26M 423 7.22 4,677 2050 0.03 16L 8.33 2,228 SOLAR kWh kWh kWh kWh 2003 37 2003 1 2050 201 2,217M 2050 7 982 LEGENDA pv 6,000 CUSTO PRODUÇÃO comparação entre concentração de energia solar (CSP) 5,000 comparação entre 19.04% recursos renováveis e carvão cenários alternativo e de não renováveis 4,000 referência 2003 - 2050 2600- 2400- 2200- REF CENÁRIO DE REFERÊNCIA 2003 - 2050 gás [eletricidade] 2800 2600 2400 3,000 14.09% centavos/kwh TWh 2000- 1800- 1600- ALT CENÁRIO ALTERNATIVO 2,800 2200 2000 1800 SOURCE EPIA FONTE GPI/EREC 2,600 1400- 1200- 1000- 0.70 2,400 TWh 1600 1400 1200 0.65 0 1000 KM 0.60 2,200 800- 600- 400- 0.55 CENTAVOS DE US$/KWh 1000 800 600 2,000 0.50 0.45 8.58% 200- 0- RADIAÇÃO EM KWH 1,500 400 200 POR M2 0.40 FONTE DLR 1,000 pv/concentração (CSP) 0.35 ALT 0.30 800 REF pv/concentração (CSP) 0.25 % do total de energia solar PRODUÇÃO POR REGIÃO EM % DA PRODUÇÃO GLOBAL PETA JOULE [PJ] 600 0.20 0.15 400 2.33% PRODUÇÃO PER CAPITA EM QUILOWATT/HORA [KWH] 0.10 0.22% 0.51% 0.44% 200 0.01% 0.33% 0.05 0.01% 0.06% 0.17% 0 0 MÁXIMO | MÉDIO | MÍNIMO 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 2003 - 2050 66
  67. EUROPA OCDE ORIENTE MÉDIO CHINA ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ 2003 0.05M 39 2003 0.18H 32 2003 0.00L 0L 2003 0.00 1 2050 0.25 233M 6.07 3,062 2050 0.32 125 38H 7,641H 2050 0.46 584H 8.26 6,172 2050 0.00 3 7.85 2,908 kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh 2003 20M 2003 49H 2003 0L 2003 1 2050 127M 1,671 2050 98 5,999H 2050 115 1,218 2050 3L 2,844 ÁREA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 10,470 KM2 ÁREA NECESSÁRIA PARA ÁREA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO SUPRIR A REGIÃO 11,025 KM 2 22,220 KM2 ÁREA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO ÁREA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 27,509 KM2 ÁREA NECESSÁRIA PARA 16,387 KM2 SUPRIR CENÁRIO RIA PARA ÃO ALTERNATIVO EM 2050 2 152,222 KM2 ÁREA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 6,360 KM2 ÁREA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 9,787 KM2 ÁFRICA SUL DA ÁSIA LESTE DA ÁSIA PACÍFICO OCDE REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ 2003 0.00L 0L 2003 0.00L 0L 2003 0.00L 0L 2003 0.09 31M 2050 0.17 127 15.12 6,557 2050 0.17 121 12.36M 4,552M 2050 0.39 235 5.70L 1,767L 2050 0.85H 397 11.67 2,719 kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh 2003 0L 2003 0L 2003 0L 2003 44 2050 19 992 2050 15 572 2050 73 552L 2050 604H 4,137 22,000 ALT solar CAPACIDADE PRODUÇÃO PRODUÇÃO 2,800 comparação entre comparação entre 18.01% Comparação entre ALT renovável 20,000 200,000 cenários alternativo e de cenários alternativo e de cenários alternativo e de REF solar 2,600 referência 2003 - 2050 referência 2003 - 2050 referência 2003 - 2050 10.36% [eletricidade] [aquecimento] [energia primária] REF renovável 18,000 180,000 2,400 % do total de GW PJ PJ energia solar 2,200 16,000 160,000 FONTE GPI/EREC 7.40% FONTE GPI/EREC FONTE GPI/EREC 2,000 13.49% 14,000 140,000 PJ PJ 1,800 GW 4.42% 1,600 12,000 120,000 1,400 10,000 100,000 8.63% 0.28% 1,200 1.66% 0.25% 8,000 80,000 0.20% 1,000 0.41% ALT pv/concentração (CSP) 0.12% 800 6,000 REF PV/ concentração (CSP) 60,000 0.08% 4.17% % do total de energia solar 600 4,000 1.25% 40,000 0.04% 0.04% 400 0.12% 0.69% 2,000 0.12% 0.48% 0.60% 20,000 200 0.33% 0.24% 0 0 0 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 2003 - 2050 DESIGN WWW.ONEHEMISPHERE.SE CONCEITO SVEN TESKE/GREENPEACE INTERNATIONAL. 67
  68. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL mapa 8: cenários de referência e da revolução energética para eólica CENÁRIO GLOBAL ÁREA EÓLICA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 114,068 KM2 ÁREA EÓLICA NE PARA SUPRIR A 10,114 KM2 ÁREA EÓLICA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 59,316 KM2 AMÉRICA DO NORTE OCDE AMÉRICA LATINA REF ALT REF ALT FONTE RENOVÁVEL 2003 % 0.04M PJ 44 % PJ 2003 % 0.01 PJ 1 % PJ 2050 0.73 1,188 8.34 5,400H 2050 0.32 198 10.5H 2,808M EÓLICA kWh kWh kWh kWh 2003 28 2003 1 2050 563 2,559 2050 87 1,238M LEGENDA eólica 7,500 CUSTO comparação entre carvão 7,000 recursos renováveis e gás não renováveis 6,500 >11 10-11 9-10 REF CENÁRIO DE REFERÊNCIA 2003 - 2050 6,000 centavos/kWh 8-9 7-8 6-7 ALT CENÁRIO ALTERNATIVO 5,500 FONTE GWEC 5,000 5-6 4-5 3-4 4,500 TWh 0 1000 KM 0.12 4,000 1-2 0-1 VELOCIDADE MÉDIA EM M/S 0.11 FONTE DLR 3,500 0.10 0.09 3,000 0.08 2,500 0.07 CENTAVOS DE US$/ KWH 0.06 2,000 0.05 PRODUÇÃO POR REGIÃO EM % DA PRODUÇÃO GLOBAL PETA JOULE [PJ] 1,500 0.04 2% 0.03 1,000 PRODUÇÃO PER CAPITA EM QUILOWATT/HORA [KWH] 0.02 500 0% 0.01 0.38% 1.18% 0 0 MÁXIMO | MÉDIO | MÍNIMO 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 ANOS 2003 - 2050 68
  69. EUROPA OCDE ORIENTE MÉDIO CHINA ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ 2003 0.21H 160H 2003 0.00L 0L 2003 0.01 4 2003 0.00L 0L 2050 2.10H 1,962H 7.24 3,654 2050 0.18 72L 3.50 704 2050 0.53M 681 5,78 4,320 2050 0.21 139 7.77 2,880 kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh 2003 84H 2003 0L 2003 1 2003 0 2050 1,071H 1,994 2050 57 553 2050 135 853 2050 136M 2,817H ÁREA EÓLICA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 60,837 KM2 ÁREA EÓLICA NECESSÁRIA ÁREA EÓLICA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO PARA SUPRIR A REGIÃO 77,186 KM2 91,255 KM2 ÁREA EÓLICA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO ÁREA EÓLICA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 14,867 KM2 ÁREA EÓLICA NECESSÁRIA 95,000 KM2 PARA SUPRIR CENÁRIO ECESSÁRIA REGIÃO ALTERNATIVO EM 2050 2 602,490 KM2 ÁREA EÓLICA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 41,825 KM2 ÁREA EÓLICA NECESSÁRIA PARA SUPRIR A REGIÃO 38,023 KM2 ÁFRICA SUL DA ÁSIA LESTE DA ÁSIA PACÍFICO OCDE REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ 2003 0.01 2 2003 0.05M 13M 2003 0.00L 0L 2003 0.02 6 2050 0.14L 104 1.10L 479L 2050 0.26M 137 4.65 1,710 2050 0.21 126 6.39M 1,980 2050 0.69 324M 7,73 1,800 kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh 2003 1 2003 3 2003 0L 2003 9M 2050 16L 72L 2050 17 215 2050 39 619 2050 493 2,739 3,000 eólico alternativo eólico alternativo PRODUÇÃO CAPACIDADE PRODUÇÃO comparação entre 2,800 comparação entre comparação entre renováveis alternativo eólico referência 200,000 23% cenários alternativo e de cenários alternativo e de cenários alternativo e de eólico referência referência 2003 - 2050 2,600 referência 2003 - 2050 referência 2003 - 2050 [eletricidade] [eletricidade] [energia primária] eólico renováveis 180,000 2,400 TWh GW PJ 2,200 160,000 22% SOURCE GWEC FONTE GPI/GWEC FONTE GPI/GWEC 2,000 140,000 PJ 1,800 GW 1,600 120,000 19% eólico alternativo 1,400 100,000 eólico referência 1,200 % do total eólicode 80,000 referência 1,000 800 60,000 11% 600 40,000 2.95% 400 3.07% 2.91% 20,000 2.09% 200 0 0 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 2003 - 2050 DESIGN WWW.ONEHEMISPHERE.SE CONCEITO SVEN TESKE/GREENPEACE INTERNATIONAL. 69
  70. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL mapa 9: cenários de referência e da revolução energética para geotérmico CENÁRIO GLOBAL AMÉRICA DO NORTE OCDE AMÉRICA LATINA REF ALT REF ALT FONTE RENOVÁVEL 2003 % 0.54H PJ 621H % PJ 2003 % 0.31M PJ 61 % PJ 2050 0.78H 1,270H 5.88M 3,810 2050 0.54 338M 4,05 1,083 GEOTÉRMICA kWh kWh kWh kWh 2003 405H 2003 38 2050 602H 1,806 2050 149 478 LEGENDA geotérmica, CHP geotérmico alternat CUSTO PRODUÇÃO comparação entre carvão comparação entre geotérmico referênc recursos renováveis e gás cenários alternativo e de % do total eólico de não renováveis referência 2003 - 2050 referência 100 90 REF CENÁRIO DE REFERÊNCIA 2003 - 2050 [eletricidade] 600 centavos/kWh TWh 2.03% 80 70 60 ALT CENÁRIO ALTERNATIVO 550 FONTE EREC FONTE GPI/EREC 500 50 40 30 450 TWh 0.26 0 1000 KM 1.77% 0.24 400 CENTAVOS DE US$/ KWH 20 10 FLUXO DE CALOR NA SUPERFÍCIE EM MW/M2 0.22 350 FONTE ARTEMIEVA AND MOONEY, 2001 0.20 0.18 300 0.16 1.33% 250 0.87% 0.60% 0.14 0.12 200 0.10 0.59% PRODUÇÃO POR REGIÃO EM % DA PRODUÇÃO GLOBAL PETA JOULE [PJ] 150 0.51% 0.08 0.54% 0.25% 0.06 100 PRODUÇÃO PER CAPITA EM QUILOWATT/HORA [KWH] 0.47% 0.04 50 0.46% 0.02 0.32% 0 0 MÁXIMO | MÉDIO | MÍNIMO 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 2003 - 2050 70
  71. EUROPA OCDE ORIENTE MÉDIO CHINA ECONOMIAS DE TRANSIÇÃO REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ 2003 0.20 150M 2003 0.00L 0L 2003 0.00 0 2003 0.00 2 2050 0.61 567 8.70 4,392H 2050 0.00L 1L 6.89 1,384 2050 0.06 76 0.12L 93L 2050 0.30 201 7.91 2,930 kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh 2003 79M 2003 0L 2003 0 2003 2 2050 310 2,397 2050 1L 1,087M 2050 15 18L 2050 196M 2,866H ÁFRICA SUL DA ÁSIA LESTE DA ÁSIA PACÍFICO OCDE REF ALT REF ALT REF ALT REF ALT % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ % PJ 2003 0.10 22 2003 0.00 0 2003 2.00 446 2003 0.10 34 2050 0.05 34 2,26 981 2050 0.17 122 4.02 1,480M 2050 1.33 798 9.62H 2,978 2050 0.38M 176 2.81 654 kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh kWh 2003 7 2003 0 2003 199 2003 48 2050 5 148 2050 15 186 2050 249 931 2050 268 995 ivo 9,000 CAPACIDADE PRODUÇÃO PRODUÇÃO cia comparação entre 8,400 comparação entre 7.17% comparação entre 200,000 e cenários alternativo e de cenários alternativo e de cenários alternativo e de referência 2003 - 2050 7,800 referência 2003 - 2050 referência 2003 - 2050 4.85% [eletricidade] [aquecimento] 180,000 [energia primária] 7,200 GW PJ PJ geotérmico alternativo 6,600 5.70% 160,000 3.98% geotérmico renováveis FONTE GPI/EREC FONTE GPI/EREC FONTE GPI/EREC 200 6,000 geotérmico alternativo geotérmico referência 140,000 PJ 180 5,400 geotérmico referência geotérmico renováveis GW PJ 2.74% % do total geotérmico 120,000 % do total geotérmico 160 4,800 3.82% 140 4,200 100,000 0.44% 120 3,600 1.58% 0.42% 80,000 0.72% 0.39% 100 3,000 0.35% 80 2,400 2.20% 60,000 0.34% 60 1,800 40,000 0.31% 0.31% 40 1,200 0.85% 0.27% 0.20% 0.24% 20,000 20 600 0.11% 0.18% 0.16% 0.11% 0 0 0 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 2003 - 2050 ANOS 2003 - 2050 DESIGN WWW.ONEHEMISPHERE.SE CONCEITO SVEN TESKE/GREENPEACE INTERNATIONAL. 71
  72. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL tecnologias de geração de energia “O CENÁRIO DA REVOLUÇÃO ENERGÉTICA ESTÁ FOCADO NO POTENCIAL DE ECONOMIA DE ENERGIA E NAS FONTES RENOVÁVEIS, PRINCIPALMENTE NOS SETORES DE GERAÇÃO DE ELETRICIDADE E AQUECIMENTO.” 8 © GP/COBBING imagem USINA ENERGÉTICA PERTO DE REYKJAVIK, NOROESTE DA ISLÂNDIA. A ENERGIA É PRODUZIDA A PARTIR DA ATIVIDADE GEOTÉRMICA. AS ROCHAS VULCÂNICAS ESTÃO VISÍVEIS ATRÁS DA USINA. 72
  73. imagem ESTAÇÃO DE ELETRICIDADE GEOTÉRMICA. © PAUL LANGROCK/ZENIT Este capítulo descreve a variedade de tecnologias disponíveis hoje e no • supercrítico e ultracrítico Essas usinas operam a temperaturas mais futuro para satisfazer a demanda mundial por energia. O Cenário da altas que a combustão convencional, aumentando a eficiência para 50%. Revolução Energética é focado no potencial de economia de energia e nas • combustão em leito fluidizado O carvão é queimado em um fontes renováveis, principalmente nos setores de eletricidade e geração de reator que consiste em um leito através do qual o gás é alimentado calor. Embora o uso de combustível no setor de transporte seja considerado para manter o combustível em estado turbulento. Isto melhora a nos cenários de oferta de energia futura, não são apresentadas descrições combustão, a transferência de calor e recuperação de produtos detalhadas sobre tecnologias para o setor, tais como biocombustíveis para residuais. Pela elevação das temperaturas no leito, uma torrente de veículos, que oferecem uma alternativa à atual predominância do petróleo. gás de alta pressão pode ser utilizada para estimular a turbina a gás, gerando eletricidade. As emissões tanto de dióxido de enxofre quanto tecnologias de combustíveis fósseis de óxido de nitrogênio podem ser reduzidas substancialmente. Os combustíveis fósseis mais usados para a geração de energia em todo • combustão pressurizada de carvão triturado Desenvolvida o mundo são o carvão e o gás natural. O petróleo também é utilizado principalmente na Alemanha, é baseada na combustão de uma nuvem onde não existe disponibilidade de outros combustíveis em locais de partículas de carvão finamente trituradas criando um vapor de alta remotos como ilhas ou onde o recurso é proveniente do próprio local. temperatura e alta pressão para geração de energia. Os gases de Atualmente, carvão e gás natural fornecem mais da metade da oferta combustão quente são usados para gerar eletricidade de um modo global de eletricidade. similar ao sistema de ciclo combinado. Outras tecnologias futuras em potencial envolvem o aumento do uso da tecnologias de combustão a carvão gaseificação do carvão. A gaseificação de carvão subterrâneo, por Em uma usina a carvão convencional, o carvão triturado ou em pó é exemplo, envolve a conversão de carvão bruto profundamente subterrâneo impelido em uma câmara de combustão, na qual é queimado a alta em gás combustível que pode ser utilizado para aquecimento industrial, temperatura. Os gases quentes e o calor produzido convertem a água geração de energia, fabricação de hidrogênio, gás natural sintético ou corrente dos canos que revestem a caldeira em vapor. Esse vapor outros químicos. O gás pode ser processado para remover o CO2 antes de impulsiona uma turbina, gerando eletricidade. Mais de 90% da chegar aos consumidores finais. Projetos demonstrativos estão em capacidade global energética a carvão utiliza esse sistema. Estações andamento na Austrália, Europa, China e Japão. geradoras a carvão podem variar em capacidade de algumas poucas centenas a até vários milhares de megawatts. tecnologias de combustão a gás Uma série de tecnologias foi adotada para aperfeiçoar a performance O gás natural pode ser usado para gerar eletricidade através de turbinas a gás ambiental da combustão convencional do carvão, incluindo a limpeza ou a vapor. Durante a combustão, o gás produz cerca de 45% menos dióxido do carvão (para reduzir o volume de cinzas) e várias tecnologias ‘bolt- de carbono do que o carvão para gerar uma quantidade equivalente de calor. on’ ou ‘tratamento de final de tubo”, para reduzir as emissões de usinas de turbinas a gás usam o calor dos gases para operar substâncias particuladas, dióxido sulfúrico e óxido de nitrogênio, diretamente a turbina.Turbinas a gás natural movimentam-se rapidamente principais poluentes resultantes da queima de carvão, com exceção do e são, portanto, geralmente usadas para o suprimento de energia durante os dióxido de carbono. A Desulfuração de Gás de Combustão (FGD), por períodos de pico de demanda, embora a custos mais altos que as centrais. exemplo, geralmente envolve um “esfregamento” dos gases em combustão usando uma mistura de solvente alcalino, que é Podem-se alcançar eficiências particularmente altas através da combinação predominantemente baseado em cal ou calcário. de turbinas a gás com turbinas a vapor em um modo de ciclo combinado. Em uma usina de ciclo combinado de turbinas a gás (CCGT, em inglês), um Outras mudanças fundamentais foram operadas no modo como o gerador de turbina a gás gera eletricidade e os gases queimados das carvão é queimado, tanto para melhorar a eficiência quanto para turbinas produzem vapor para gerar eletricidade adicional. A eficiência das reduzir as emissões de poluentes, inclusive: modernas usinas CCGT pode chegar a mais de 50%. A maior parte das usinas a gás construídas a partir da década de 90 é desse tipo. • ciclo combinado de gaseificação integrada (IGCC, em inglês) O carvão não é queimado diretamente, mas reage com oxigênio e Antes do recente aumento nos preços globais do gás, as usinas de energia vapor para formar uma “sanga”, composta principalmente por hidrogênio CCGT eram as opções mais baratas para gerar eletricidade em diversos e monóxido de carbono, que é limpo e posteriormente queimado em uma países. Ainda assim, os custos principais têm sido substancialmente mais turbina a gás, gerando eletricidade e vapor. O IGCC melhora a eficiência baixos do que os praticados para usinas a carvão e nucleares, além do de combustão de carvão de 38%-40% para até 50%. tempo de construção ser menor. 73
  74. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL tecnologias de redução de carbono As ameaças à saúde também existem quando grandes quantidades de CO2 são Toda vez que carvão ou gás são queimados, há a produção de dióxido de liberadas em explosões, por exemplo. Embora o gás, normalmente, se disperse carbono (CO2). Dependendo do tipo de usina, uma grande quantidade de gás rapidamente depois de vazar, ele pode se acumular em depressões naturais ou será dissipada na atmosfera e contribuirá com as mudanças climáticas. edifícios fechados, já que o dióxido de carbono é mais pesado que o ar. O gás Uma usina de carvão antracitoso descarrega aproximadamente 720 gramas também é igualmente perigoso quando escapa vagarosamente e sem ser de dióxido de carbono por quilowatt hora; já uma usina moderna a gás, notado em áreas residenciais, acumulando-se, por exemplo, em porões. cerca de 370 gramas de CO2 por kWh. Para garantir que nada de CO2 seja Os perigos de tais vazamentos são conhecidos nas áreas vulcânicas naturais. emitido pela chaminé de uma usina, o gás precisa ser primeiro capturado e, O escape de gás no Lago de cratera Nyos nos Camarões, na África, em 1986, então, armazenado em algum lugar. Ambos os métodos – de seqüestro e matou mais de 1.700 pessoas. Ao menos 10 pessoas morreram na região do armazenamento – têm limitações. Até mesmo depois de empregar Lázio, na Itália, nos últimos 20 anos, como resultado da liberação de CO2. tecnologias de seqüestro, uma quantidade residual de dióxido de carbono – entre 60 e 150g CO2/kWh – continuará a ser emitida. armazenamento de carbono e metas para as mudanças climáticas armazenamento de dióxido de carbono É possível que o armazenamento de carbono contribua para as metas de O CO2 capturado no ponto de incineração deve ser armazenado em algum redução de emissões de CO2 para combater as mudanças climáticas? lugar. Avaliações atuais consideram que esse CO2 poderia ser depositado Sabemos que é necessário reduzir as emissões globalmente em 50% até nos oceanos ou sob a superfície do solo em profundidades maiores do que 2050. Usinas que estocam CO2 estão sendo desenvolvidas. No entanto, 3 mil pés. Contudo, assim como acontece com os resíduos nucleares, a elas só se tornarão realidade dentro de, no mínimo, 15 anos, o que questão é saber se essa solução só vai postergar o problema. significa que não poderão contribuir de forma substancial para proteger o clima até o ano de 2020, pelo menos. Portanto, o armazenamento de riscos do armazenamento de CO2 nos oceanos carbono é irrelevante para cumprir os objetivos do Protocolo de Kyoto. O armazenamento de CO2 nos oceanos poderia resultar na acidificação O armazenamento de CO2 também não oferece grande ajuda para se (diminuição do pH) altamente acelerada de grandes áreas e seria muito atingir a meta de 80% de redução até 2050 nos países da OCDE. Se ela prejudicial para um grande número de organismos vivos ou até para realmente estiver disponível em 2020, a maioria das novas usinas mundiais ecossistemas inteiros no entorno dos locais de disposição. O CO2 já terá sido modernizada.Tudo que poderá ser feito, então, para as usinas descartado desse modo provavelmente voltará para a atmosfera em um existentes, é sua readaptação e o seqüestro de CO2 do escoamento de período relativamente curto. Os oceanos são tanto recursos produtivos resíduos de gás. Como a readaptação das usinas existentes é muito cara, o como patrimônio natural comuns desta e das futuras gerações e precisam custo do seqüestro de carbono seria muito alto. ser protegidos. Dada a diversidade de outras opções disponíveis para lidar com as emissões de CO2, o descarte de CO2 no oceano, fundo dos mares, O seqüestro de CO2 aumentará também o preço da eletricidade proveniente lagos e outros reservatórios abertos deve ser rejeitado. de combustíveis fósseis. Embora os custos de armazenagem dependam de uma série de fatores, incluindo a tecnologia usada para separação, transporte e o tipo de instalação de estocagem, especialistas do Painel riscos do armazenamento subterrâneo de CO2 Intergovernamental de Mudanças Climáticas, das Nações Unidas, calculam Campos vazios de petróleo e gás são perfurados durante suas fases de custos adicionais entre 3,5 e 5,0 centavos de euros/kWh de energia. Já que exploração e produção, que posteriormente têm de ser fechados. modernas turbinas eólicas em boas locações de vento já são competitivas Normalmente, utiliza-se um tipo de cimento especial. Porém, o dióxido de com as novas usinas a carvão, os custos irão provavelmente figurar entre os carbono é reativo à água e ataca metais ou cimento. Portanto, até mais altos. Como resultado, a tecnologia mais que duplicaria o custo atual mesmo buracos fechados apresentam perigos à segurança. Para muitos da eletricidade. especialistas a questão não é se, mas quando os vazamentos acontecerão. Devido à falta de experiência com o armazenamento de CO2, sua segurança é conclusão geralmente comparada à armazenagem de gás natural. Essa tecnologia tem Fontes de energias renováveis já estão disponíveis, em muitos casos, a sido testada e experimentada por décadas e estimada pela indústria como custos mais baixos e sem os impactos ambientais negativos que estão sendo de baixo risco. O Greenpeace discorda desta avaliação. Uma série de associados com a exploração, transporte e processamento dos vazamentos de instalações de armazenamento de gás tem ocorrido em todo o combustíveis fósseis. É a energia renovável, combinada à eficiência mundo, por vezes exigindo a evacuação dos moradores que vivem nos arredores. energética e à conservação da energia, que deve ser mais explorada Um vazamento repentino de CO2 pode ser fatal. O dióxido de carbono por si só no mundo – e não a captura e armazenamento de carbono –, de modo não é tóxico e está contido no ar que nós respiramos, numa porcentagem de a neutralizar a causa principal das mudanças climáticas – a queima aproximadamente 0,04%. Mas um grande aumento de sua concentração de combustíveis fósseis como carvão, petróleo e gás. O Greenpeace desloca o oxigênio vital no ar. Concentrações de 7% a 8% de CO2 no ar podem se opõe a qualquer esforço para o seqüestro e armazenamento de ser fatais, causando morte por sufocamento em períodos de 30 a 60 minutos. carbono que levem a: 74
  75. imagem USINA NUCLEAR. © DREAMSTIME • um enfraquecimento ou ameaça de acabar com as regulamentações • um esboço padrão para cada tipo para expedir licença, reduzir custos globais e regionais existentes sobre o descarte de resíduos no mar de capital e tempo de construção; (seja na coluna de água, no fundo do mar ou abaixo dele). • um projeto mais simplificado, tornando-os mais fáceis para operar e • continuação ou aumento do financiamento do setor de combustíveis menos vulneráveis a descontroles operacionais; fósseis em detrimento da energia renovável e da eficiência energética. • maior disponibilidade e vida útil mais longa, geralmente de 60 anos; • a estagnação de melhoramentos da energia renovável, eficiência energética e da conversão de energia. • possibilidade reduzida de acidentes de derretimento do núcleo; • a promoção dessa futura tecnologia em potencial como única grande • impactos mínimos no meio ambiente; solução para as mudanças climáticas, levando ao desenvolvimento de • maior queima para reduzir o uso de combustível e a quantidade novos combustíveis fósseis – especialmente usinas de linhita e de resíduos; carvão, e o aumento das emissões a curto e médio prazos. • absorventes inflamáveis (\"tóxicos\") para estender a vida do combustível. tecnologias nucleares Porém, permanece incerto até que ponto essas metas lidam com os problemas A geração de eletricidade em usinas nucleares envolve transferir o calor de padrões de segurança mais exigentes, opondo-se às melhorias econômicas. produzido por uma reação de fissão nuclear controlada para um gerador de turbina a vapor convencional. A reação nuclear acontece dentro de um O reator europeu a água pressurizada (EPR, em inglês) foi núcleo, circundada por um recipiente de retenção de diversos tipos e desenvolvido a partir dos projetos mais recentes da Geração II para começar a estruturas. O calor é removido do núcleo por um líquido refrigerador (gás operar na França e na Alemanha15. Seus objetivos declarados são: aperfeiçoar ou água). A reação é controlada por um elemento \"moderador\". os níveis de segurança – em particular, com a redução da probabilidade de um acidente severo por um fator de dez, atingir a mitigação de acidentes sérios No mundo todo, nas últimas duas décadas, tem havido uma diminuição restringindo suas conseqüências para a própria usina e reduzir custos. geral na construção de novas usinas nucleares, provocada por diversos Comparado aos seus predecessores, contudo, o EPR apresenta inúmeras fatores como o medo de um acidente nuclear, após os eventos em Three modificações que constituem uma redução nas margens de segurança, incluindo: Mile Island, Chernobyl e Monju, e o aumento da vigilância sobre questões econômicas e ambientais, como a administração de resíduos e • O volume da construção do reator foi reduzido pela simplificação do o descarte radioativo. formato do sistema de resfriamento central de emergência e pelo uso dos resultados de novos cálculos que prevêem menos aumento de hidrogênio durante um acidente. projetos de reatores nucleares: questões de desenvolvimento e segurança • A produção térmica da usina foi aumentada em 15%, relativo ao No início de 2005, havia 441 reatores nucleares operando em 31 reator francês, pelo aumento da temperatura de saída central, com países em todo o mundo. Embora existam dúzias de reatores de as principais bombas de resfriamento funcionando a uma capacidade diferentes projetos e tamanhos, apenas três categorias principais estão mais alta e modificando os geradores a vapor. empregadas ou em desenvolvimento: • O EPR tem menos séries supérfluas em sistemas de segurança do que geração I Reatores de protótipo comercial, desenvolvidos nas décadas o reator alemão Geração II. de 50 e 60, como reatores modificados ou militarmente ampliados, Diversas outras modificações são aclamadas como substanciais aperfeiçoamentos originalmente para a propulsão de submarinos ou produção de plutônio. de segurança, incluindo um sistema de \"capturador de núcleo\" para controlar um geração II Projetos de reatores mais utilizados em operação acidente de derretimento. Contudo, apesar das mudanças serem consideradas, não comercial por todo o mundo. há nenhuma garantia que represente uma melhora significativa no nível de segurança do EPR. Em particular, a redução da probabilidade de derretimento do geração III Reatores de nova geração, atualmente em construção. Os núcleo por um fator de dez não é comprovada. Além disso, há sérias dúvidas se a reatores da Geração III incluem os chamados \"Reatores Avançados\".Três mitigação e controle de um acidente de derretimento do núcleo com a concepção destes reatores já estão em operação no Japão, com outros planejados ou do \"capturador de núcleo\" realmente funcionará. em construção. Há relatos de que cerca de 20 diferentes projetos estão sendo desenvolvidos14, sendo que a maioria deles são projetos Por último, reatores da Geração IV estão, atualmente, sendo \"evolucionários\", desenvolvidos a partir de modificações nos reatores da desenvolvidos com o objetivo de comercialização em 20 a 30 anos. Geração II, mas sem apresentar mudanças drásticas. Alguns deles têm referências abordagens mais inovadoras. De acordo com a Associação Nuclear 14 IAEA 2004; WNO 2004a Mundial, os reatores da Geração III são caracterizados da seguinte forma: 15 HAINZ 2004. 75
  76. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL tecnologias de energias renováveis tipos de sistema PV As energias renováveis envolvem uma variedade de fontes naturais que • rede conectada É o tipo mais comum de sistema solar PV para são constantemente renovadas e, por isso, ao contrário dos casas e empresas nos países desenvolvidos. A conexão à rede de combustíveis fósseis e do urânio, nunca se esgotarão. A maioria das eletricidade local permite que qualquer excesso de energia produzido renováveis origina-se em efeitos do Sol e da Lua sobre padrões seja vendido para a prestadora de serviços. Quando a iluminação do climáticos da Terra. As renováveis não produzem emissões e poluições dia acaba, a eletricidade é importada da rede. Um inversor é usado prejudiciais associadas com os combustíveis fósseis. Apesar de a para converter a energia DC produzida pelo sistema para energia AC energia hidrelétrica estar sendo usada em uma escala industrial desde para fazer funcionar um aparelho elétrico normal. o meio do século passado, a exploração das outras fontes renováveis • rede de apoio Um sistema PV pode ser conectado à rede local de tem uma história mais recente. eletricidade ou a uma bateria de reserva. Qualquer excesso de eletricidade solar produzida após a bateria ter sido carregada é, energia solar (fotovoltaica) então, vendido para a rede. Esse sistema é ideal para ser usado em A radiação solar disponível é mais do que suficiente para satisfazer o áreas onde o fornecimento de energia não é confiável. grande aumento da demanda por sistemas de energia solar em todo o • fora da rede Completamente independente da rede, o sistema PV é mundo. A luz do Sol que atinge a superfície da Terra é suficiente para conectado a uma bateria por meio de um controlador de carga, que armazena proporcionar 2.850 vezes o tanto de energia que nós atualmente usamos. a eletricidade gerada e age como o principal suprimento de energia. Um Em uma média global, cada metro quadrado de solo é exposto a uma inversor pode ser usado para proporcionar energia AC, possibilitando o uso de quantidade de luz solar suficiente para produzir 1.700 kWh de energia aparelhos elétricos normais. Aplicações típicas fora da rede são as estações todo ano. A média de irradiação na Europa é de cerca de 1.000 kWh por para retransmissão de telefones celulares ou eletrificação rural, que são metro quadrado, comparada com 1.800 kWh no Oriente Médio. pequenos sistemas domésticos solares (SHS) que atendem necessidades A tecnologia fotovoltaica (PV) envolve a geração de eletricidade a partir básicas de eletricidade, ou mini-redes solares, que são sistemas de eletricidade da luz solar. O segredo desse processo é o uso de um material solar maiores que fornecem eletricidade para várias casas. semicondutor que pode ser adaptado para liberar elétrons. Os elétrons são • sistema híbrido Um sistema solar pode ser combinado com outra fonte de partículas carregadas negativamente que formam a base da eletricidade. O energia – um gerador de biomassa, uma turbina eólica ou gerador a diesel – material semicondutor mais comum usado em células fotovoltaicas é o para assegurar um suprimento de eletricidade consistente. Um sistema híbrido silício, um elemento encontrado em abundância na areia.Todas as células pode ser conectado à rede, sustentando-se por si mesmo, ou com apoio da rede. PV têm pelo menos duas camadas desses semicondutores, um carregado positivamente e outro carregado negativamente. Quando a luz brilha no semicondutor, o campo de eletricidade entre essas duas camadas promove a circulação da eletricidade. Quanto maior a intensidade da luz, maior a figura 37: tecnologia fotovoltaica corrente de eletricidade. No entanto, um sistema fotovoltaico não necessita de luz direta radiante para que opere e pode gerar eletricidade 1. LUZ (FÓTONS) mesmo em dias nublados. O solar fotovoltaico (PV) é diferente do sistema 2. GRADE DE CONTATO FRONTAL coletor solar térmico (veja abaixo), no qual os raios de Sol são usados para gerar calor, geralmente para água quente na casa, piscina etc. 3. CAMADA ANTI-REFLEXIVA 1 4. SEMICONDUTOR TIPO-N 5. FORMATO PAINEL As partes mais importantes de um sistema PV são as células que formam 6. SEMICONDUTOR TIPO-P os blocos de construção básicos, os módulos que juntam grandes números 2 7. CONTATO TRASEIRO de células dentro de uma unidade e, em algumas situações, os inversores 3 usados para converter a eletricidade gerada em uma forma adequada para 4 o uso diário. Quando uma instalação de PV é descrita como tendo uma 5 capacidade de 3 kWh (pico), isso se refere à produção do sistema sob as 6 condições de teste padrão, permitindo comparações entre diferentes módulos. Na Europa Central, um sistema de eletricidade solar classificado 7 3kWh, com uma área de superfície de aproximadamente 27 metros quadrados, produziria energia suficiente para satisfazer uma demanda de eletricidade de um lar com responsabilidade energética. 76
  77. concentração de energia solar (CSP) • receptor central ou torre solar Um módulo fotovoltaico circular de helióstatos (grandes espelhos individualmente rastreadores) é usado Usinas de concentração de energia solar (CSP), também chamadas de para concentrar a luz solar em um receptor central montado no topo de usinas de energia solar térmicas, produzem eletricidade de modo muito uma torre. Um transmissor médio de calor absorve a radiação similar às estações convencionais de energia. A diferença é que elas obtêm altamente concentrada refletida pelos helióstatos e a converte em seus depósitos de energia pela concentração de radiação solar e energia térmica. Esta, por sua vez, é usada na geração subseqüente de convertendo-a em vapor ou gás de alta temperatura para impulsionar uma vapor superaquecido para a operação da turbina. O meio de transmissão turbina ou motor. Grandes espelhos concentram a luz solar em uma única de calor inclui água/vapor, sais derretidos, sódio líquido e ar. Se gás ou linha ou ponto. O calor produzido é utilizado para gerar vapor. O vapor ar pressurizado são usados a temperaturas muito altas – cerca de quente e altamente pressurizado é usado para mover as turbinas que geram 1.000°C ou mais – como meio de transferência de calor, podem ser eletricidade. Em regiões abastecidas pelo Sol, usinas CSP podem garantir utilizados até mesmo para substituir o gás natural em uma turbina a grandes quotas de produção de eletricidade. gás, fazendo uso, desse modo, da excelente eficiência (mais de 60%) Nesse tipo de usina, quatro elementos principais são requeridos: um dos modernos ciclos combinados de gás e vapor. concentrador, um receptor, algum meio de transmissão ou armazenamento Após um aumento intermediário para a capacidade de 30MW, e conversão de energia. Uma diversidade de sistemas é possível, incluindo pesquisadores que desenvolvem torres solares acreditam que usinas de combinações com outras tecnologias renováveis e não renováveis. As três torres conectadas à rede podem ser construídas para uma capacidade de tecnologias solares térmicas mais promissoras são: 200 MW de unidades somente solares. A utilização do armazenamento • painéis parabólicos Refletores de espelhos dispostos em um arranjo de calor aumentará sua flexibilidade. Embora se considere que as usinas parabólico são usados para concentrar a luz solar em tubos receptores de torres solares estejam muito mais distantes da comercialização que termicamente eficientes colocados na linha focal das parabólicas. Um líquido os sistemas de painéis parabólicos, essa tecnologia é promissora no longo de transferência térmica, como o óleo térmico sintético, circula pelos tubos. prazo devido a sua alta eficiência de conversão. Existem projetos em Aquecido a aproximadamente 400°C pelos raios solares concentrados, esse desenvolvimento na Espanha, África do Sul e Austrália. óleo é bombeado através de uma série de trocas de calor para produzir vapor • disco parabólico Um refletor em forma de disco é usado para superaquecido. O vapor é convertido em energia elétrica em um gerador de concentrar a luz solar em um receptor estabelecido como ponto focal. turbina a vapor convencional, que pode ser parte de um ciclo de vapor A irradiação concentrada é absorvida em um receptor, que aquece um convencional ou integrado em um ciclo combinado de turbinas a vapor e gás. fluído ou gás (ar) até aproximadamente 750°C, que é, então, usado Essa é a tecnologia solar mais desenvolvida, com um total de 354 para gerar eletricidade em um pequeno êmbolo, um motor Stirling ou MW de usinas conectadas à rede do sul da Califórnia desde 1980 e uma microturbina, anexados ao receptor. O potencial dos discos mais de 2 milhões de metros quadrados de coletores de painéis parabólicos encontra-se principalmente em um fornecimento de energia parabólicos instalados em todo o mundo. descentralizado. figuras 38 - 40: painéis parabólicos/receptor central ou torre solar/disco parabólico PAINÉIS RECEPTOR DISCO PARABÓLICOS CENTRAL Receptor PARABÓLICO Central Refletor REFLETOR Receptor / Motor Helióstatos TUBO DE ABSORÇÃO BOMBEADOR SOLAR 77
  78. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL coletores solares térmicos energia eólica Sistemas de coleta solar térmicos são baseados em um princípio secular: Nos últimos 20 anos, a energia eólica se tornou a fonte de energia que o Sol aquece água contida em um recipiente escuro. As tecnologias mais cresce no mundo. As turbinas eólicas atuais são produzidas por solares térmicas no mercado atual são eficientes e altamente confiáveis, uma sofisticada indústria de escala que emprega uma tecnologia fornecendo energia para uma ampla gama de aplicações – da água quente eficiente, rentável e de rápida instalação. Os tamanhos das turbinas doméstica e aquecimento em prédios residenciais e comerciais até o variam de poucos kW a mais de 5.000 kW, com as maiores turbinas aquecimento de piscinas, refrigeração solar assistida, aquecimento de alcançando mais de 100m de altura. Uma grande turbina eólica pode processo industrial e dessalinização de água potável. produzir eletricidade suficiente para cerca de 5 mil casas. As fazendas eólicas mais sofisticadas são formadas por poucas turbinas enormes capazes de gerar várias centenas de MW. água quente doméstica e aquecimento solar de ambientes A produção de água quente doméstica é a aplicação mais comum. Dependendo Globalmente, os recursos eólicos são enormes e bem distribuídos pelos das condições e da configuração dos sistemas, a maior parte da necessidade de cinco continentes, capazes de gerar mais eletricidade que a demanda água quente nos prédios pode ser atendida pela energia solar. Sistemas maiores energética total do mundo. Turbinas eólicas podem ser operadas não podem, adicionalmente, cobrir uma parte substancial da energia necessária somente nas áreas costeiras com maior abundância de ventos, como para aquecimento de ambientes. Há dois tipos principais de tecnologia: também em países que não têm litoral, incluindo regiões como o centro do Leste Europeu, das Américas do Norte e do Sul e da Ásia. As fontes • tubulação a vácuo O absorvente dentro da tubulação a vácuo retém a eólicas off-shore são ainda mais produtivas do que as em terra, radiação do Sol e aquece o líquido interior. A radiação adicional é encorajando a instalação de parques de vento litorâneos com fundações adquirida de um refletor atrás dos tubos. A forma redonda da tubulação a fixadas no solo do oceano. Na Dinamarca, um parque eólico construído vácuo permite que os raios solares atinjam o absorvente independente de em 2002 utiliza 80 turbinas para produzir eletricidade suficiente para sua angulação. Mesmo em um dia nublado, quando a luz vem de vários uma cidade com população de 150 mil habitantes. ângulos de uma vez, o coletor de tubulação a vácuo ainda é efetivo. Turbinas eólicas menores podem produzir energia eficientemente em áreas • painel plano É basicamente uma caixa coberta de vidro aplicado no que, de outro modo, não têm acesso à eletricidade. Essa energia pode ser telhado como uma clarabóia. Dentro da caixa há uma série de tubos de usada diretamente ou armazenada em baterias. Novas tecnologias para cobre com rebarbas de fundição de cobre anexadas.Toda essa estrutura usar a energia eólica também estão sendo desenvolvidas para prédios é revestida por uma substância preta projetada para capturar os raios expostos em cidades densamente povoadas. solares, que aquecem a água, e uma mistura anti-congelante que circula do coletor até a caldeira do prédio. design de turbinas eólicas Uma significativa consolidação do design de turbina eólica vem ocorrendo refrigeração solar assistida desde os anos 80. A maioria das turbinas comerciais atualmente opera em um Refrigeradores solares utilizam energia térmica para produzir refrigeração eixo horizontal com três lâminas espaçadas uniformemente, anexadas a um e/ou desumidificar o ar de um modo similar a um refrigerador ou ar- rotor. Deste rotor, a energia é transferida através de uma caixa de câmbio para condicionado convencional. Essa aplicação é bem adequada à energia solar um gerador. A caixa de câmbio e o gerador ficam dentro de um suporte térmica, já que a demanda por refrigeração é geralmente maior quando há chamado nacela. Alguns projetos de turbina evitam a caixa de câmbio através mais sol. O uso em larga escala da refrigeração solar deve ocorrer no futuro. do uso de pulsão direta. A produção de eletricidade é canalizada através da torre para um transformador e, eventualmente, dentro da rede local. figura 41: tecnologia de painel solar plano As turbinas eólicas podem operar com uma velocidade de vento de 3 a 4 metros por segundo (m/s) até cerca de 25m/s. Limitar sua energia em altas velocidades de vento é feito pela regulação de potência por “stall” – reduzindo a produção de energia de forma passiva – ou pela regulação de potência por variação de ângulo de passo “pitch” – ativamente mudando o ângulo das lâminas de modo que elas não ofereçam nenhuma resistência ao vento. O controle “pitch” tornou-se o método mais comum. As lâminas podem também girar a uma velocidade constante ou variável. A variável permite que a turbina acompanhe mais de perto a mudança de velocidade do vento. Atualmente, os principais fatores para as tecnologias eólicas são: 78
  79. imagem PRODUÇÃO DE ENERGIA ALTERNATIVA COM GERADORES EÓLICOS E PAINÉIS SOLARES. © DREAMSTIME • alta produtividade em locais de muito ou pouco vento turbinas eólicas operam em 50 países em todo o mundo. O mercado alemão é o maior, mas um impressionante crescimento vem ocorrendo • compatibilidade de rede na Espanha, Dinamarca, Índia e Estados Unidos. • performance acústica energia de biomassa • performance aerodinâmica Biomassa é um termo amplo utilizado para descrever material de origem • impacto visual biológica recente que pode ser usado como fonte de energia, incluindo madeira, plantações, algas e outras plantas, assim como resíduos agrícolas • expansão costeira e florestais. A biomassa pode ser usada para uma variedade de usos finais: Embora o mercado costeiro existente represente apenas 0,4% da aquecimento, geração de eletricidade ou combustível para transporte. O capacidade eólica mundial instalada em terra, os desenvolvimentos mais termo “bioenergia” é usado para sistemas de energia de biomassa que recentes em tecnologia eólica são principalmente direcionados para esse produzem aquecimento e/ou eletricidade, e “biocombustíveis”, para potencial emergente. O foco deve estar em modos mais efetivos para a combustíveis líquidos para transporte. O biocombustível fabricado por construção de grandes turbinas. várias plantações tem sido cada vez mais empregado como combustível Tecnologias eólicas modernas estão disponíveis para uma grande variedade para veículos, especialmente com o aumento do custo do petróleo. de locais – como de baixa ou alta velocidades de vento, climas desérticos ou Fontes biológicas de energia são renováveis, facilmente armazenadas e, árticos. Fazendas eólicas européias operam com alta disponibilidade e estão, se produzidas sustentavelmente, não emitem CO2, já que o gás emitido geralmente, bem integradas ao meio ambiente e são aceitas pelo público. durante sua transferência para energia utilizável é equilibrado pelo Apesar das inúmeras previsões de um provável nivelamento em um dióxido de carbono absorvido durante o crescimento das plantas. tamanho de médio alcance, as turbinas têm crescido ano a ano – de Usinas de biomassa geradoras de eletricidade funcionam como as usinas a unidades de 20-60 kW na Califórnia nos anos 80 até as últimas gás natural ou a carvão, exceto pelo fato de que o combustível precisa ser máquinas de muitos MW de capacidade com diâmetros de rotor acima processado antes que ele possa ser queimado. Essas usinas, geralmente, não de 100 metros. A média de tamanho de turbinas instaladas no mundo são tão grandes quanto usinas a carvão, porque seu suprimento de em 2005 foi de 1.282 kW, enquanto a maior máquina em operação é a combustível deve ser cultivado próximo às usinas. A geração de calor pelas Enercom E112, com uma capacidade de mais de 6 MW. usinas de biomassa pode resultar da utilização de calor produzido em uma A expansão tanto dos mercados quanto dos fabricantes tem decorrido usina de calor e energia combinados (CHP), canalizando o calor para as do aumento do tamanho das turbinas. Atualmente, mais de 80 mil casas e indústrias próximas, ou por meio de sistemas de aquecimento. figura 42: tecnologia de turbinas eólicas figura 43: tecnologia de biomassa 3 1 4 5 6 2 1. MISTURADOR AQUECIDO 2. RETENTOR PARA FERMENTAÇÃO 3. DEPÓSITO PARA BIOGÁS 4. MOTOR DE COMBUSTÃO 1. LÂMINA ROTOR 5. GERADOR 2. LÂMINA DE AJUSTE 6. RETENTOR DE RESÍDUOS 3. NACELA 4. CABO ROTOR 5. MEDIDOR DE VENTO 6. GERADOR 7. CONTROLE DE SISTEMA 8. ASCENSOR 79
  80. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL tecnologias de biomassa biomassa. Os produtos da pirólise sempre incluem gás (“biogás”), Diferentes processos podem converter a energia da biomassa. Podem líquido (“bio-óleo”) e sólido (“carvão vegetal”), com as proporções ser sistemas térmicos, que envolvem combustão direta de sólidos, relativas dependendo das características de cada combustível, dos líquidos ou gases através de pirólise ou gaseificação, ou sistemas métodos de pirólise e de parâmetros de reação como temperatura e biológicos, que envolvem a decomposição de biomassa sólida para pressão. As temperaturas mais baixas geram mais produtos sólidos e combustíveis líquidos ou gasosos, através de processos como a líquidos e, as mais altas, mais biogás. digestão anaeróbica e a fermentação. sistemas térmicos sistemas biológicos São processos adequados para as biomassas úmidas como alimentos ou • combustão direta A combustão direta é o modo mais comum de os resíduos agrícolas, incluindo pasta de cimento. converter biomassa em energia, tanto para aquecimento quanto para eletricidade. Mundialmente, é responsável por mais de 90% da • digestão anaeróbica Digestão anaeróbica significa a decomposição geração de energia a partir de biomassa. As tecnologias podem ser química dos resíduos orgânicos pelas bactérias em um meio ambiente diferenciadas como leito fixo, leito fluidizado ou fluxo de turbulência e sem oxigênio. O produto é um biogás composto por 65% de metano e combustão. Na combustão de leito fixo, como um forno de lareira, o ar 35% de dióxido de carbono. O biogás purificado pode ser usado tanto primário passa através de um leito fixo onde são realizadas a secagem, para a geração de aquecimento quanto para a de eletricidade. gaseificação e combustão do carvão vegetal. Os gases combustíveis • fermentação A fermentação é utilizada com plantas de alto teor produzidos são queimados após a adição do ar secundário, geralmente de açúcar e amido. As moléculas de amido ou açúcar são quebradas em uma zona separada do leito de combustível. Já na combustão do com a ajuda de microorganismos, produzindo etanol e metanol. O leito fluidizado, o ar combustível primário é injetado do fundo do forno produto final é um combustível fóssil que pode ser usado em veículos. em alta velocidade tornando o material dentro do forno em enorme quantidade de massa efervescente de partículas e bolhas. O fluxo de De forma geral, as capacidades das usinas de biomassa variam até 15 turbulência e combustão é adequado para combustíveis disponíveis em MW, mas são possíveis usinas maiores, com capacidade até 400 MW, partículas pequenas como serragem ou aparas finas, que são injetadas com parte do depósito de combustível composto por combustível pneumaticamente dentro do forno. fóssil, por exemplo, carvão pulverizado. A maior usina do mundo movida a biomassa localiza-se em Pietarsaari, na Finlândia. • gaseificação A biomassa é convertida com tecnologias cada vez Construída em 2001, é uma usina industrial CHP produzindo vapor mais avançadas, como os sistemas de gaseificação, que oferecem (100 MWth) e eletricidade (240 MWe), para a indústria florestal eficiências superiores se comparadas à geração convencional de local, e aquecimento distrital para a cidade nas proximidades. A energia. A gaseificação é um processo termoquímico em que a caldeira é um leito fixo fluidizado em circulação projetado para gerar biomassa é aquecida com pouco ou nenhum oxigênio para produzir um vapor a partir de casca de árvore, serragem, resíduos de madeira, gás de pouca potência. O gás pode ser utilizado para mover uma biocombustível comercial e turfa. turbina a gás ou um motor de combustão para gerar eletricidade. A gaseificação pode também diminuir os níveis de emissão comparados à Um estudo encomendado pelo Greenpeace na Holanda em 2005 produção de energia com combustão direta e à de um ciclo de vapor. concluiu que era tecnicamente possível construir e operar uma usina de biomassa de 1.000 MWe usando tecnologia de combustão em • pirólise A pirólise é um processo pelo qual a biomassa é exposta a leito fluidizado e alimentada com grânulos de resíduos de madeira1. altas temperaturas na ausência do ar, causando a decomposição da referência 1 “OPORTUNIDADES PARA USINAS DE BIOMASSA DE 1.000 MWE NA HOLANDA”, GREENPEACE HOLANDA, MARÇO DE 2005 80
  81. energia geotérmica energia hidrelétrica Energia geotérmica é o calor derivado das camadas profundas do interior da A água tem sido usada para produzir eletricidade há quase um século. Terra. Na maioria dos casos, o calor do interior do planeta atinge a superfície Atualmente, cerca de um quinto da eletricidade mundial é produzida em um estado bastante difuso. Porém, devido à variedade de processos por energia hidrelétrica. Contudo, grandes usinas hidrelétricas com geológicos, algumas áreas, como a parte ocidental dos EUA, o oeste e centro barragens de concreto e grandes lagos coletores acarretam sérios da Europa Oriental, Islândia, Ásia e Nova Zelândia, são sustentadas por impactos negativos para o meio ambiente como a inundação de áreas fontes geotérmicas relativamente rasas, classificadas como baixas habitáveis. Pequenas Centrais Hidrelétricas, que são turbinas temperaturas (menos de 90°C), temperaturas moderadas (90° - 150°C) e impulsionadas por uma seção de água corrente em um rio, podem altas temperaturas (maiores que 150°C). O uso que cada uma dessas fontes produzir eletricidade de modo ambientalmente sustentável. pode ter depende da temperatura. As temperaturas mais altas são quase que A maior exigência para a energia hidrelétrica é criar uma nascente exclusivamente usadas para a geração de energia elétrica. A atual capacidade artificial, de modo que a água, desviada através de um canal ou cano de global de geração geotérmica totaliza cerca de 8.000 MW. Usos para as influxo em uma turbina, é descarregada de volta no leito do rio. A fontes de temperaturas baixas e moderadas podem ser divididos em duas corrente de um rio não coleta quantidades significativas de água categorias: bombas de aquecimento de uso direto e com base no solo. armazenada, requerendo a construção de grandes represas e Usinas geotérmicas utilizam o calor natural da Terra para evaporar reservatórios. Há duas grandes categorias de turbinas: turbinas de água ou um meio orgânico. Esse vapor impulsiona uma turbina que impulsão (notadamente a Pelton), em que um jato de água atinge as pás produz eletricidade. Na Nova Zelândia e na Islândia, a técnica tem sido em rotação para reverter a direção do jato e, por meio disso, extrai usada extensivamente por décadas. Na Alemanha, onde é necessário energia da água. Esse tipo de turbina é adequado para altas nascentes e perfurar muitos quilômetros de profundidade para alcançar as “pequenas” descargas. Turbinas de reação (notadamente Francis e temperaturas necessárias, essa tecnologia ainda está em fase Kaplan) funcionam cheias de água e, de fato, geram forças “ascensoras” experimental. Usinas de calor geotérmico requerem temperaturas mais hidrodinâmicas para acionar as pás em rotação. Esse tipo é adequado baixas e a água aquecida é usada diretamente. para médias e baixas nascentes e médias a grandes descargas. figura 44: tecnologia geotérmica figura 45: tecnologia hídrica 1. ENTRADA 2. PENEIRA 1. BOMBA 3. GERADOR 2. TROCADOR DE CALOR (PRODUZ VAPOR) 4. TURBINA 3. TURBINA A GÁS 5. NASCENTE 4. BURACO PERFURADO PARA INJEÇÃO DE ÁGUA GELADA 6. SAÍDA 5. GERADOR 6. DENTENCAO DE RESÍDUOS 81
  82. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL energia oceânica eficiência energética – mais com menos energia das marés A eficiência energética oferece múltiplos efeitos positivos. Por exemplo, A energia das marés pode ser aproveitada pela construção de uma eficiente máquina de lavar roupas ou louça consome menos energia represas ou barragens em um estuário ou baía com uma maré de e menos água. Eficiência, geralmente, também proporciona um maior extensão de pelo menos cinco metros. Aberturas na barragem nível de conforto. Por exemplo, uma casa termicamente bem isolada permitem que a entrada da maré forme uma bacia atrás delas. As será mais quente no inverno, mais fria no verão e mais saudável para se aberturas, então, se fecham, de modo que, quando a maré volta, a morar. Um refrigerador eficiente fará menos barulho, não congelará por água pode ser canalizada através de turbinas para gerar eletricidade. dentro nem condensará por fora e, provavelmente, durará mais. Uma Barragens de maré foram construídas em estuários na França, iluminação eficiente oferecerá mais luz onde a iluminação se faz mais Canadá e China, mas as projeções de custos elevados, combinadas às necessária. Eficiência é, portanto, realmente: “mais com menos”. objeções ambientais aos efeitos nos hábitats dos estuários, têm limitado um maior desenvolvimento dessa tecnologia. A eficiência energética tem enorme potencial. Há alguns passos simples que qualquer pessoa pode adotar, tais como colocar isolamento térmico adicional no telhado, usar revestimento de isolação térmica ou comprar energia corrente das ondas e marés uma máquina de lavar de alta eficiência quando a antiga se estraga. A geração de energia a partir de ondas do mar é feita com uma Todos esses exemplos economizam dinheiro e energia. estrutura que interage com a maré alta, convertendo a energia em eletricidade através de sistemas hidráulicos, mecânicos ou pneumáticos. Porém, as maiores economias não acontecerão com passos A estrutura é fixada com um sistema de ancoragem ou fundada suplementares como esses. Os ganhos reais vêm de repensar o conceito diretamente no solo oceânico ou no litoral. A energia é transmitida de totalidade, isto é, “a totalidade da casa”, “a totalidade do carro” ou para o fundo do mar por um cabo elétrico flexível submerso e chega até mesmo “a totalidade do sistema de transportes”. Quando você faz até a costa por um cabo submarino. isso, surpreendentemente, o gasto de energia pode ser cortado de quatro a dez vezes, em relação ao que é necessário atualmente. Conversores de energia de ondas podem ser feitos de grupos de unidades de geradores menores de 100 – 500 kW conectados entre Tomemos uma casa como exemplo. Com um isolamento total apropriado na si, ou por vários módulos mecânicos ou hidráulicos interconectados, parte externa da casa (do telhado às fundações), o que requer um que podem suprir uma única unidade de gerador de turbina maior investimento adicional, a demanda por aquecimento será tão baixa que de 2 – 20 MW. Contudo, as ondas maiores necessárias para fazer a viabiliza a instalação de um sistema de aquecimento menor e mais barato – tecnologia mais rentável são mais facilmente encontradas a grandes compensando o custo do isolamento extra. O resultado é uma casa que precisa distâncias da costa, exigindo a instalação de cabeamento submarino somente de um terço da energia sem que sua construção seja mais cara. Com a altos custos para transmitir a energia. Os próprios conversores o isolamento maior e a instalação de um sistema de ventilação altamente também ocupam grandes áreas. A energia das ondas tem a eficiente, a demanda de aquecimento é reduzida para um décimo. Milhares vantagem de proporcionar um fornecimento mais previsível que a dessas casas supereficientes têm sido construídas com êxito na Europa nos energia eólica e pode ser estabelecida no oceano sem forte últimos dez anos, tornando a economia de energia uma prática cotidiana. interferência visual. Aqui está um outro exemplo: imagine que você é o administrador de um Não há, no momento, uma tecnologia liderando comercialmente a escritório. Durante os meses quentes de verão, o ar-condicionado lança ar conversão de energia de ondas. Diferentes sistemas estão sendo gelado nos ombros de sua equipe para mantê-los produtivos. Como isso é desenvolvidos no mar para a experimentação de protótipos, que razoavelmente caro, você poderia pedir a um inteligente engenheiro para incluem um dispositivo de bóia flutuante PowerBuoy de 50 kW, melhorar a eficiência das bombas de refrigeração. Mas por que não instalado no Havaí; um aparelho Pelamis de 750kW, com seções voltar um passo atrás e olhar para o sistema como um todo. Se, antes de cilíndricas semi-submersas conectadas, operando na Escócia; uma tudo, o prédio for melhorado para evitar que o sol aqueça o escritório turbina de corrente de maré atualmente submersa de 300 kW, no como um forno, poderão ser instalados computadores, copiadoras e luzes sudoeste da Inglaterra; um Stingray montado no fundo do mar, de mais eficientes energeticamente (que economizam eletricidade e geram 150 kW, que também utiliza correntes da maré e um gerador menos calor) e sistemas de refrigeração passivos, como ventilação litorâneo de energia de ondas de 500 kW, operando na ilha de Islay, noturna. Você poderá perceber que o sistema de ar condicionado não é na Escócia. A maioria dessas novas tecnologias está sendo mais necessário. Então, é claro, se o prédio foi bem planejado e desenvolvida no Reino Unido. construído, você não teria precisado do ar condicionado. 82
  83. © DREAMSTIME eletricidade aquecimento Há um enorme potencial para economizar eletricidade em um período Projetos de isolamento térmico podem reduzir drasticamente a perda de de tempo relativamente curto por medidas simples como desligar o calor e ajudar a deter as mudanças climáticas. A demanda de energia para modo de espera (stand by) e mudar para lâmpadas elétricas mais aquecimento nos prédios existentes pode ser reduzida de 30% a 50%, em eficientes. Dessa maneira, os consumidores economizariam eletricidade média. Em prédios novos, a demanda de energia para aquecimento pode ser e dinheiro em toda casa. Se a maioria dos domicílios fizesse isso, várias reduzida de 90% a 95%, usando-se tecnologia e projetos amplamente usinas de energia poderiam ser fechadas quase que imediatamente. A disponíveis e competitivos. tabela seguinte proporciona um breve resumo das medidas de médio As perdas de calor podem ser facilmente detectadas com fotos termográficas prazo para utilização nas indústrias e casas: (veja exemplo abaixo). Uma câmera termográfica mostra detalhes que o olho humano não detecta. As partes do prédio que têm uma temperatura de superfície mais alta que o resto aparecem em amarelo e vermelho. Isso quer tabela 13: exemplos de potencial economia de eletricidade dizer que, nessas áreas, há vazamento de calor devido ao isolamento ineficiente, e há desperdício de energia. Além do prejuízo ambiental de se ECONOMIA DE jogar energia fora, o desperdício implica custos desnecessários para os SETOR MEDIDA DE EFICIÊNCIA ELETRICIDADE proprietários de casas e inquilinos.Típicos pontos fracos são vidraças e Indústria Sistemas de motores eficientes 30-40% caixilhos de janelas e as paredes finas abaixo das janelas, onde os radiadores Maior índice de reciclagem de alumínio 35-45% são geralmente posicionados e o isolamento deveria ser ideal. Outros Eletrodomésticos eficientes 30-80% setores Aparelhos elétricos no escritório eficiente 50-75% Sistemas de refrigeração eficientes 30-60% Iluminação eficiente 30-50% Redução das perdas pelo uso do modo espera 50-70% Uso reduzido da eletricidade durante mais de 90% períodos fora do expediente de trabalho © GP/SUNBEAM GMBH Fonte: ECOFYS 2006, CENÁRIOS DE DEMANDA ENERGÉTICA GLOBAL 1 © GP/SUNBEAM GMBH 2 imagens 1. CONDOMÍNIO RESIDENCIAL VIENA AM SCHÖPFWERK. ALÉM DAS PERDAS DE CALOR PELAS JANELAS, HÁ DIVERSAS OUTRAS ‘PONTES’ DE CALOR NOS MATERIAIS DO PRÉDIO. 2. USINA A GÁS TWINERG, EM LUXEMBURGO. O TERMOGRAMA MOSTRA OS RESÍDUOS DE GÁS ELIMINADOS, NORMALMENTE NÃO VISÍVEIS, ASSIM COMO A PERDA DE CALOR PELA CHAMINÉ. 83
  84. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL eficiência energética no cenário de revolução energética indústria Uma variedade de opções foi considerada neste estudo para reduzir a Aproximadamente 65% do consumo de eletricidade industrial demanda energética até 2050. A análise concentra-se nas tecnologias destina-se a impulsionar sistemas de motores elétricos. Este índice das melhores práticas. O cenário assume uma contínua inovação no pode ser reduzido através do uso de variados mecanismos de campo da eficiência energética, de modo que as tecnologias das melhores controle de velocidade, motores de alta eficiência e de bombas, práticas continuam se aperfeiçoando. A tabela abaixo mostra práticas compressores e ventiladores eficientes. O potencial economizado que têm sido aplicadas nos setores de indústria, transportes e ultrapassa os 40%. doméstico/serviços, e elabora alguns exemplos: A produção de alumínio primário de alumina (que é feita de bauxita) é um processo de alta energia intensiva. Ele é produzido pela passagem de uma corrente direta através de um banho de alumina tabela 14: medidas de eficiência energética dissolvida em um eletrodo de criolita fundido. Outra opção é produzir alumínio a partir de sucata reciclada, que é chamado de produção secundária. O alumínio secundário usa somente de 5% a 10% da SETOR OPÇÃO DE REDUÇÃO demanda de energia para a produção primária porque envolve o derretimento do metal ao invés do processo de redução eletroquímica. Indústria Se a escala de reciclagem aumentasse dos 22% do total de produção Geral Sistemas motores eficientes de alumínio em 2005 para 60% em 2050, 45% da eletricidade Geral Integração térmica/Análise “pinch” seriam economizados. Geral Melhora do processo de controle Alumínio Aumento de alumínio secundário transporte Ferro e aço Forno de sopro - injeção de carvão O uso de veículos híbridos (elétricos/combustão) e outras medidas de Ferro e aço Gás BOF (Forno Básico a Oxigênio) + eficiência podem reduzir o consumo de energia em carros de recuperação de calor Ferro e aço passageiros em até 80% em 2050. Fina fundição de placa Indústria química Separação da membrana do produto domésticos/serviços Transporte Carros de passageiros eficientes (combustível O uso da energia por utensílios domésticos como máquinas de lavar roupas, Carro de passageiros híbrido) lava-louças,TVs e refrigeradores pode ser reduzido em 30% usando as Carga Veículos de carga eficientes melhores opções disponíveis no mercado, e em 80% com tecnologias Ônibus ônibus eficientes avançadas. O uso da energia por aparelhos elétricos de escritório pode ser reduzido entre 50% a 75% através de uma combinação de gestão Outros energética e sistemas de computação eficientes. Domésticos e serviços Aparelhos elétricos eficientes O uso do modo espera (stand by) para aparelhos elétricos é responsável, Serviços Equipamentos de refrigeração eficientes em média, por 5% a 13% do uso da eletricidade por casas nos países da Domésticos e serviços Iluminação eficiente OCDE. A substituição dos utensílios existentes por aqueles com menores Domésticos e serviços Redução das perdas pelo uso do modo espera perdas reduziria o consumo de energia em 70%. Domésticos e serviços Melhoria no sistema de isolamento térmico Serviços Redução do uso da eletricidade durante Projetos de construção melhores com isolamento períodos fora do expediente Agricultura e outros térmico mais efetivo poderiam economizar mais de 80% não especificados Melhoria da eficiência energética da média da demanda de aquecimento para os prédios. 84
  85. recomendações políticas “PARA ATINGIR UM CRESCIMENTO ECONÔMICO ATRAENTE DAS FONTES RENOVÁVEIS É NECESSÁRIO UM EMPREGO BALANCEADO DE TODAS AS TECNOLOGIAS DISPONÍVEIS.” 9 © DREAMSTIME GPI 85
  86. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL Em uma época de liberalização em escala mundial dos mercados de demandas para o setor de política energética eletricidade, o aumento da competitividade das energias renováveis deve O Greenpeace e a indústria de renováveis têm uma clara agenda para incrementar sua participação na geração de energia. Contudo, sem apoio as mudanças necessárias na elaboração da política energética que político, a energia renovável permanece em desvantagem. As renováveis incentivem a transição para uma matriz de energia renovável. As enfrentam uma cultura de distorções dos mercados mundiais de principais demandas são: eletricidade, instaurada por décadas de apoio financeiro, político e estrutural às tecnologias convencionais. O desenvolvimento das renováveis • Eliminar gradativamente todos os subsídios para a energia fóssil e exige sérios esforços políticos e econômicos, especialmente através de leis nuclear e incorporar custos externos como impactos ambientais e que garantam tarifas estáveis por um período maior do que 20 anos. sociais Os novos geradores de energias renováveis competem com velhas usinas • Estabelecer metas com vínculo legal para a adoção de renováveis nucleares e de combustíveis fósseis, que produzem eletricidade a custos • Proporcionar retornos definidos e estáveis para os investidores baixos devido à depreciação dos parques energéticos e porque os consumidores e contribuintes já pagaram os juros dos investimentos • Garantir prioridade no acesso à rede elétrica para os geradores de originais. A ação política se faz necessária para superar tais distorções, energia renovável criando condições de mercado para as renováveis. • Estabelecer rigorosos padrões de eficiência para todos os utensílios A seguir, um resumo das atuais estruturas e barreiras políticas que elétricos, prédios e veículos. precisam ser ultrapassadas para destravar a exploração do grande Fontes convencionais de energia recebem subsídios estimados em US$ potencial das energias renováveis. Só assim essas fontes limpas e 250-US$ 300 bilhões18 por ano em todo o mundo, resultando em renováveis de energia poderão responder por uma parcela importante mercados profundamente distorcidos. O WorldWatch Institute estima da oferta global de energia e contribuir para o crescimento econômico que o total mundial de subsídios ao carvão é da ordem de US$ 63 sustentável, empregos de alta qualidade, desenvolvimento de tecnologia, bilhões, enquanto só na Alemanha o total é de US$ 21 bilhões, competitividade global e liderança industrial e de pesquisas. incluindo apoio direto de mais de US$ 85.000 por mineiro. Os subsídios reduzem artificialmente o preço da energia, mantêm a metas para as energias renováveis energia renovável fora do mercado e sustentam as tecnologias e Nos últimos anos, como parte das políticas de redução dos gases de combustíveis não competitivos. A eliminação dos subsídios diretos e efeito estufa e de aumento da segurança da oferta de energia, um indiretos dos combustíveis fósseis e nuclear ajudaria a criar um número crescente de países estabeleceu metas para a adoção de energias ambiente de competição justa no setor energético. renováveis. Essas metas são expressas em termos de capacidade O relatório Força Tarefa sobre Energias Renováveis, produzido pelo G8 instalada ou como uma parcela do consumo total de energia. Embora em 2001, argumenta que “reconsiderá-los (os subsídios) e redirecionar, não sejam, de maneira geral, instrumentos de vínculo legal, tais metas mesmo que em parte, esses consideráveis fluxos financeiros em direção têm servido como um catalisador do aumento do uso de renováveis em às renováveis proporcionaria uma oportunidade de trazer consistência todo o mundo, da Europa ao Extremo Oriente, passando pelos EUA. para novos objetivos públicos e internalizaria os custos sociais e No setor energético, o retorno de investimentos pode levar mais de 40 anos. ambientais nos preços”. A Força Tarefa recomendou aos países do G8 Portanto, as metas de energias renováveis precisam ser estabelecidas no curto, “tomar medidas para remover os subsídios e incentivos das tecnologias médio e longo prazos e devem ter vínculo legal para tornarem-se efetivas. As energéticas ambientalmente nocivas e desenvolver e implementar metas devem ainda ser apoiadas por mecanismos financeiros, como uma tarifa mecanismos de mercado que lidem com as externalidades, capacitando verde ou “feed-in-tariff”. As metas devem ser definidas de acordo com o as tecnologias de energias renováveis a competir no mercado em bases potencial local para cada tecnologia (vento, solar, biomassa etc) e de acordo mais igualitárias e justas”. com a infra-estrutura local, tanto a existente quanto a planejada. A energia renovável não precisaria de incentivos especiais se os Nos últimos anos, as indústrias de energia eólica e solar têm mercados não fossem distorcidos e se os produtores de eletricidade (e demonstrado que é possível manter um índice de crescimento de 30% a do setor energético como um todo) não estivessem virtualmente 35% no setor de renováveis. O Greenpeace e o EREC, em conjunto com liberados para poluir. Os subsídios para as tecnologias poluidoras são a Associação Européia de Indústria Fotovoltaica, a Associação Européia altamente improdutivos. Retirar os subsídios da eletricidade de Indústria de Energia Solar Térmica e a Associação Européia de convencional economizaria não apenas dinheiro dos contribuintes, mas Indústria Eólica17, documentaram o desenvolvimento dessas indústrias a também reduziria drasticamente a necessidade desse tipo de apoio à partir de 1990 e esboçaram um prognóstico de crescimento até 2020. energia renovável. 86
  87. Segue uma descrição mais completa do que deve ser feito para eliminar introdução do princípio do “poluidor pagador” ou compensar as atuais distorções no mercado energético. Para que o mercado se torne verdadeiramente competitivo, os custos eliminação das distorções do mercado energético externos devem ser incluídos no preço da energia. Isso requer que os governos apliquem o princípio do “poluidor pagador”, que, entre Uma grande barreira que impede a energia renovável de atingir seu outras coisas, cobra taxas dos emissores de CO2 ou fornece potencial máximo é a falta de estruturas de regulação de preços nos compensações adequadas a quem não polui. A adoção do princípio mercados energéticos que reflitam os custos totais da produção de do “poluidor pagador” para as fontes de eletricidade, ou energia para a sociedade. Por mais de um século, a geração de energia compensação equivalente para as fontes de energias renováveis, é foi caracterizada por monopólios nacionais com mandatos para investir essencial para se atingir um grau de competitividade mais justo nos na produção de energia através de subsídios estatais e/ou tributos e mercados mundiais de eletricidade. taxas nas contas de eletricidade. Como muitos países estão liberalizando seus mercados de eletricidade, essas opções não estão mais disponíveis, o que coloca as novas tecnologias de geração, como a energia eólica, em reforma do mercado de eletricidade desvantagem competitiva em relação às tecnologias existentes. As tecnologias de energias renováveis já seriam competitivas se internalização dos custos sociais e ambientais das tivessem recebido o mesmo volume de financiamento e subsídios em energias poluidoras pesquisa e desenvolvimento que as outras fontes receberam e se os Os custos reais da produção energética convencional incluem gastos custos externos estivessem refletidos nos preços da energia. Reformas absorvidos pela sociedade, como os impactos à saúde e a degradação estruturais no setor de eletricidade são necessárias para que as ambiental local e regional – da poluição por mercúrio à chuva ácida –, tecnologias de energia renovável sejam aceitas em larga escala. Essas assim como os impactos negativos das mudanças climáticas. Os custos reformas devem incluir: “não declarados” incluem, por exemplo, a ausência de seguro para remoção das barreiras no setor de eletricidade acidentes nucleares, que é muito caro para ser coberto pelas operadoras das usinas nucleares. A Lei Price-Anderson, nos EUA, Procedimentos de licenciamento complexos e dificuldades burocráticas limita os encargos das usinas nucleares no caso de um acidente em até constituem um dos mais difíceis obstáculos enfrentados por projetos de US$ 98 milhões por usina, e somente US$ 15 milhões por ano por energias renováveis em diversos países. Prazos claros para aprovação usina, com o restante sendo retirado de um fundo de indústrias de até de novos projetos devem ser definidos por todas as administrações em US$ 10 bilhões19 – e quem paga essa conta é o contribuinte. todos os níveis. Projetos de energias renováveis devem ter status de prioridade. Os governos devem propor diretrizes detalhadas para O prejuízo ambiental deve, como uma prioridade, ser corrigido em sua fortalecer a legislação existente e, ao mesmo tempo, aperfeiçoar o origem. Traduzindo: idealmente, a produção energética não deveria procedimento de licenciamento para projetos de energia renovável. poluir e é responsabilidade do produtor energético evitar a poluição. Quem polui deve pagar um valor igual ao prejuízo causado à sociedade. No médio prazo, uma das principais barreiras é a capacidade excedente Contudo, os impactos ambientais da geração de eletricidade podem ser de geração de eletricidade existente em países da OCDE. Devido ao difíceis de quantificar. Como atribuir preços aos lares perdidos nas excedente de produção, ainda é mais barato queimar mais carvão ou gás ilhas do Pacífico como conseqüência do derretimento das calotas em uma das usinas existentes do que construir e financiar uma nova polares ou na deterioração da saúde e das vidas humanas? usina de energia renovável. O resultado é que, mesmo em situações em que as renováveis seriam plenamente competitivas em relação a usinas a Um projeto ambicioso, financiado pela Comissão Européia – ExternE – carvão ou gás, o investimento não é feito. O incentivo às renováveis será tem tentado quantificar os custos reais da geração de eletricidade, necessário para equiparar as forças de mercado até que os preços da inclusive custos ambientais Este projeto estima que os custos da eletricidade reflitam os investimentos em nova capacidade e não apenas produção de eletricidade a partir do carvão ou do petróleo dobrariam os custos marginais da capacidade existente. e, a partir do gás, aumentariam em 30%, se os custos externos como danos ambientais e sociais fossem considerados. Se os custos Outras barreiras incluem a falta de um planejamento de longo prazo em ambientais fossem contabilizados na geração de eletricidade de acordo nível nacional, regional e local; ausência de um planejamento integrado com os seus impactos, muitas fontes renováveis seriam valorizadas e de recursos; falta de planejamento e administração de uma rede elétrica dispensariam incentivos financeiros. Se, ao mesmo tempo, os subsídios integrada; ausência de previsibilidade e estabilidade nos mercados; falta diretos e indiretos para a energia fóssil e nuclear fossem abolidos, a de arcabouço legal para administração de águas transfronteiriças; posse necessidade de incentivo para a geração de eletricidade renovável das redes elétricas por companhias integradas verticalmente e ausência diminuiria consideravelmente ou até deixaria de existir. de financiamento à pesquisa e desenvolvimento. 87
  88. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL Existem ainda problemas como a falta de infra-estrutura para fontes eletricidade ou dá um prêmio para o produtor de renováveis, e deixa o de energias renováveis de grande escala, como a energia eólica costeira mercado determinar a quantidade; e os Sistemas de Quotas de ou a energia solar concentrada (CSP, da sigla em inglês); redes fracas Renováveis (nos EUA é chamado de Padrões de Portfólio de ou não existentes em terra; falta de reconhecimento dos benefícios Renováveis), no qual o governo dita a quantidade de energia renovável econômicos da geração fixa/distribuída; e requisitos discriminadores e deixa o mercado determinar o preço. pelas prestadoras de serviços para acesso às redes que não refletem a Ambos os sistemas criam um mercado protegido contra geradores natureza das tecnologias renováveis. convencionais subsidiados e depreciados, cujos custos ambientais não As reformas necessárias para lidar com as barreiras de mercado para são considerados. Esses sistemas podem proporcionar incentivos para as renováveis incluem: aperfeiçoamentos tecnológicos e redução de custos, barateando as fontes de energia renovável e viabilizando a competição com fontes • Procedimentos de planejamento aperfeiçoados e uniformes, sistemas convencionais no futuro. de permissão e planejamentos de rede integrados e mais baratos; A principal diferença entre o sistema baseado em quotas e o baseado • Acesso às redes com preços justos e transparentes e remoção do em preços é que o primeiro tem por objetivo inserir a competição entre acesso discriminatório e das tarifas de transmissão; os produtores de eletricidade. Vale ressaltar que a competição entre os • Preço justo e transparente para a energia em toda a rede, com fabricantes de tecnologia, fator crucial para baixar os preços da reconhecimento e remuneração para os benefícios da geração fixa; produção de eletricidade, acontece de forma independente da regulamentação de quantidades ou preços pelos governos. Por exemplo, • Desvinculação das prestadoras em companhias separadas de geração os preços pagos aos produtores de energia eólica são, atualmente, mais e de distribuição; altos em muitos sistemas europeus baseados em quotas (Reino Unido, • Os custos de desenvolvimento e reforço da infra-estrutura da rede Bélgica, Itália), que nos sistemas de preço fixo ou por recompensa devem ser assumidos pela autoridade administrativa, ao invés de serem (Alemanha, Espanha e Dinamarca). assumidos por projetos individuais de energia renovável; • Sistemas de Preços Fixos • Divulgação sobre mistura de combustível e impactos ambientais aos Sistemas de preços fixos incluem subsídios de investimentos, tarifas usuários, de modo a possibilitar que os consumidores façam uma opção fixas feed-in, sistemas de recompensa pré-fixada e créditos de impostos. consciente das fontes energéticas. Os subsídios de investimentos são pagamentos financeiros geralmente acesso prioritário à rede feitos com base na potência avaliada (em kW) do gerador. Geralmente, sistemas que valoram o incentivo de acordo com a capacidade do Regras sobre acesso à rede, transmissão e divisão de custos são, gerador em vez da produção de eletricidade podem acarretar um geralmente, bastante inadequadas. A legislação precisa ser clara, desenvolvimento tecnológico menos eficiente. Portanto, há uma especialmente no que se refere à distribuição de custos e taxas de tendência global contrária a esses subsídios, embora eles possam ser transmissão. Geradores de energias renováveis devem ter prioridade de efetivos quando combinados com outros tipos de incentivos. acesso garantida. A extensão ou o reforço da rede devem ser bancados pelos operadores e compartilhados entre todos os consumidores, porque O sistema de preços fixos das tarifas feed-in (FITs, na sigla em inglês), os benefícios ambientais das renováveis são um bem público e o amplamente adotado na Europa, tem sido extremamente bem sucedido sistema de operação é um monopólio natural. na expansão da energia eólica na Alemanha, Espanha e Dinamarca. Os operadores são pagos a um preço fixo por cada kWh de eletricidade injetada na rede. Na Alemanha, o preço pago varia de acordo com a mecanismos de incentivo para renováveis maturidade relativa da tecnologia específica e é reduzido ano a ano, A seção seguinte faz um resumo dos mecanismos de incentivo refletindo a queda de custos. O custo adicional do sistema é assumido existentes e suas experiências de operação para renováveis. Os pelos contribuintes ou pelos consumidores de eletricidade. incentivos, apesar de não serem a melhor opção para corrigir as falhas Os principais benefícios da FIT são a simplicidade do ponto de vista do mercado no setor energético, são uma solução política prática para administrativo e o fato de que o sistema melhora o planejamento. reconhecer que, no curto prazo, não há outras maneiras de aplicação Embora a FIT não seja associada a um Acordo de Compra Energética do princípio do “poluidor pagador”. formal, as empresas de distribuição são, geralmente, obrigadas a De modo geral, há dois tipos de incentivos para promover a energia comprar toda a produção das instalações renováveis. A Alemanha tem renovável: os Sistemas de Preço Fixo, onde o governo dita o preço da reduzido o risco político de uma mudança no sistema apresentando 88
  89. garantias de pagamentos por 20 anos. O principal problema associado estão obrigadas pela lei a comprar uma proporção crescente de com o sistema de preços fixos é a dificuldade de operar ajustes que produção renovável. Entre os países que adotaram esse sistema, reflitam mudanças nos custos de produção das tecnologias renováveis. figuram Reino Unido, Suécia e Itália, na Europa, e vários estados individuais nos EUA, onde o sistema é conhecido como Padrão de Sistemas de recompensa pré-fixada, por vezes chamados de Portfólio Renovável. mecanismos de “bônus ambiental”, operam pela adição de uma recompensa somada ao preço básico de atacado da eletricidade. Da Comparado com um preço fixo de oferta, o modelo TGC é mais perspectiva do investidor, o preço total recebido pelo kWh não é tão arriscado para o investidor porque o preço flutua diariamente. No fixo como sob a tarifa feed-in, já que este preço está atrelado ao preço longo prazo, o risco poderia ser minimizado com o estabelecimento de da eletricidade, que muda constantemente. Porém, de uma perspectiva um mercado de contratos de títulos certificados (e eletricidade). Tal de mercado, argumenta-se que uma recompensa pré-fixada é mais fácil mercado não existe atualmente. O sistema é também mais complexo de ser integrada no mercado global de eletricidade, já que os envolvidos que outros mecanismos de pagamentos. terão que reagir a sinalizações do próprio mercado. A Espanha é o país Dessa variedade de sistemas de incentivos, qual funciona melhor? mais importante a adotar um sistema de recompensa pré-fixada. Experiências passadas deixam claro que as políticas de tarifas e Créditos de impostos, como operados nos EUA e no Canadá, oferecem recompensas pré-fixadas podem ser projetadas para funcionar bem, descontos nos impostos proporcionais a cada kWh produzido. Nos mas sua adoção não é garantia de sucesso. Quase todos os países com Estados Unidos, o mercado tem sido movido por Créditos de Impostos experiência em mecanismos de incentivo às renováveis usaram, em de Produção (PTC, em inglês) federais de aproximadamente 1.8 algum momento, o sistema de preço fixo feed-in, mas nem todos têm centavos de dólar por kWh. Este índice é reajustado anualmente pela contribuído para um aumento da produção de eletricidade renovável. A inflação. adoção de um sistema de incentivos, combinado a outras medidas, determina seu sucesso. • Sistemas de Quotas de Renováveis Ainda é muito cedo para tirar conclusões finais dos impactos Dois tipos de sistemas de quotas de renováveis são empregados hoje: potenciais de todas essas opções políticas disponíveis a partir de sistemas de leilões e sistemas de certificado verde. sistemas complexos, como aqueles baseados em certificados verdes Os sistemas de leilões envolvem ofertas competitivas de contratos para comercializáveis, que ainda estão em fase experimental. Apenas com construir e operar um projeto específico, ou uma quantidade fixa de mais tempo e experiência podem-se obter dados confiáveis das capacidade renovável em um país ou estado. Embora outros fatores respectivas capacidades de atrair investimentos e aumentar a oferta de também sejam considerados, as ofertas de valor mais baixo cada um desses mecanismos. A escolha do tipo de infra-estrutura em invariavelmente ganham. Esse sistema tem sido usado para promover a um nível nacional também depende da cultura e história individual de energia eólica em países como Irlanda, França, Reino Unido, cada país, do estágio de desenvolvimento das renováveis e da vontade Dinamarca e China. política de produzir resultados. O aspecto negativo é que os investidores podem fazer lances com valores baixos e não competitivos do ponto de vista econômico, apenas para ganhar o contrato e, então, não construir o projeto. Sob o sistema de Obrigação de Combustíveis Não Fósseis (NFFO, em inglês), oferecido pelo Reino Unido, por exemplo, muitos contratos são postos de lado e, eventualmente, abandonados. Contudo, se apropriadamente planejado, com contratos de longo prazo, plano de anuência e um preço mínimo factível, o sistema NFFO pode ser efetivo para projetos em larga escala, como tem sido para a extração off-shore de petróleo e gás no Mar do Norte europeu. Sistemas negociáveis de certificado verde (TGC, em inglês) operam pelo oferecimento de “certificados verdes” para cada kWh gerado por um produtor renovável. O valor desses certificados, que podem ser comercializados, é adicionado ao valor da eletricidade básica. Um sistema de certificado verde opera em combinação com uma quota crescente de geração de eletricidade renovável. Companhias de energia 89
  90. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL anexos CENÁRIO DE ENERGIA GLOBAL POR REGIÃO DO MUNDO OCDE américa do norte américa latina evolução da demanda de energia evolução da demanda de energia população: A população da OCDE América do Norte aumentará de 425 população: A população da América Latina crescerá pouco em comparação a milhões hoje para 585 milhões em 2050. outras regiões em desenvolvimento no mundo, chegando a 630 milhões em 2050. PIB: O Produto Interno Bruto ajustado ao PPP deve crescer em média PIB: Espera-se um crescimento do Produto Interno Bruto ajustado ao 2.1% por ano, chegando a quintuplicar em 2050. O PIB per capita se PPP a uma taxa média de 2.9% por ano, chegando a quadruplicar em manterá como um dos mais altos do mundo, quase o triplo da média global. 2050. O PIB per capita ainda estará abaixo da média mundial e será apenas um terço do europeu e da América do Norte. intensidade energética: Sob o Cenário de Referência, a intensidade energética será reduzida a uma taxa de 1.1% por ano, levando a uma intensidade energética: Sob o Cenário de Referência, a intensidade redução na demanda final de energia por unidade do PIB de cerca de 40% energética será reduzida a uma taxa de 0.4% por ano, levando a uma entre 2003 e 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, a intensidade redução na demanda final de energia por unidade de PIB de cerca de 20% energética se reduzirá em 70%. entre 2003 e 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, a intensidade energética irá cair quase 50%. demanda final de energia: Sob o Cenário de Referência, a demanda de energia irá aumentar mais de 60%, dos atuais 70,000 PJ/a para demanda final de energia: Sob o Cenário de Referência, a demanda de 114,000 PJ/a em 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, haverá energia vai triplicar dos atuais 14,000 PJ/a para 45,000 PJ/a em 2050. Sob o um decréscimo fixo de 56,000 PJ/a em 2050, metade do consumo Cenário de Revolução Energética, haverá um aumento muito menor, de 25,000 projetado sob o Cenário de Referência. PJ/a em 2050, apenas metade do consumo projetado sob o Cenário de Referência. demanda de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as demanda de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as medidas de eficiência irão resultar numa demanda de eletricidade de cerca medidas de eficiência irão resultar numa demanda de eletricidade de cerca de 3,400 TWh/a em 2050. Comparado com o Cenário de Referência, isso de 1,900 TWh/a em 2050. Comparado com o Cenário de Referência, isso evitará a geração de 4,400 TWh/a. evitará a geração de 1,400 TWh/a. demanda de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, demanda de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, a um declínio excessivo na demanda por aquecimento irá significar um demanda por aquecimento continuará relativamente estável. Comparado consumo evitado de 15,000 PJ/a através de ganhos de eficiência com o Cenário de Referência, um consumo de 6,800 PJ/a é evitado por energética, comparado com o Cenário de Referência. meio de ganhos de eficiência. evolução da oferta de energia evolução da oferta de energia oferta de energia primária: Sob o Cenário de Revolução Energética, oferta de energia primária: Sob o Cenário de Revolução Energética, fontes de energia renovável irão cobrir quase 50% da demanda de energia fontes de energia renovável irão cobrir quase 65% da demanda de energia primária em 2050, em comparação com os 6% atuais. primária em 2050, em comparação com os 27% atuais. geração de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as geração de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as renováveis irão gerar cerca de 80% da oferta de eletricidade em 2050, em renováveis irão gerar 90% da oferta de eletricidade em 2050, em comparação comparação com os 16% atuais. A capacidade geradora atual de 195 GW vai com os 70% atuais. Crescendo da atual saída de 130 GW, uma capacidade passar a 1,150 GW, produzindo 23,700 TWh/a. geradora de 660 GW irá até lá produzir 2,070 TWh/a. oferta de calor: Sob o Cenário de Revolução Energética, os renováveis oferta de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, as irão satisfazer 60% da oferta de aquecimento em 2050, em comparação renováveis irão satisfazer 70% da oferta de aquecimento em 2050, em com os 9% atuais. A fatia de CHP será de mais de 20%. comparação com os 36% atuais. evolução das emissões de CO2 evolução das emissões de CO2 As emissões de CO2 aumentarão em 40% até 2050 sob o Cenário de As emissões de CO2 irão aumentar quatro vezes até 2050 sob o Cenário Referência. Sob o Cenário de Revolução Energética, elas irão diminuir de Referência. Sob o Cenário de Revolução Energética, elas irão diminuir de 6,600 m/t para 1,800 m/t. As emissões anuais per capita cairão de de 800 m/t para 440 m/t. As emissões anuais per capita irão cair de 1.8 t 15.6 t para 3.0 t. para 0.7 t. Embora hoje o setor de energia seja a maior fonte de emissões de CO2, ele irá contribuir com menos de 15% do total em 2050. custos futuros da geração de eletricidade O crescimento de renováveis sob o Cenário de Revolução Energética irá custos futuros da geração de eletricidade aumentar os custos de geração de eletricidade, comparados aos do Cenário O crescimento de renováveis sob o Cenário de Revolução Energética irá diminuir de Referência, em cerca de 0.4 centavo/kWh em 2020 e em 1,8 os custos de geração de eletricidade em cerca de 1.5 centavo/kWh em 2020 e centavo/kWh em 2050. em 3,5 centavos/kWh em 2050, comparado com o Cenário de Referência. 90
  91. © DREAMSTIME OCDE europa áfrica evolução da demanda de energia evolução da demanda de energia população: A população da OCDE Europa atingirá seu máximo de quase população: A população da África irá triplicar para 1,840 bilhão em 2050. 550 milhões por volta de 2030. Depois, cairá para 510 milhões em 2050. PIB: O Produto Interno Bruto ajustado ao PPP deve crescer em média PIB: O Produto Interno Bruto ajustado ao PPP deve crescer em média 3.6% ao ano. Em 2050, terá quintuplicado. O PIB per capita ainda será 1.7% ao ano, chegando a triplicar em 2050. O PIB per capita vai se manter apenas um décimo daquele da Europa ou dos Estados Unidos. como um dos mais altos do mundo, mais do que o dobro da média global. intensidade energética: Sob o Cenário de Referência, a intensidade intensidade energética: Sob o Cenário de Referência, a intensidade energética será reduzida a uma taxa de 1% ao ano, levando a uma redução energética será reduzida a uma taxa de 1.1% por ano, levando a uma na demanda final de energia por unidade de PIB de cerca de 40% entre redução na demanda final de energia por unidade de PIB de cerca de 40% 2003 e 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, a intensidade de entre 2003 e 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, a intensidade energia irá cair ainda mais. energética irá cair quase 75%. demanda final de energia: Sob o Cenário de Referência, a demanda demanda final de energia: Sob o Cenário de Referência, a demanda de energia irá triplicar dos atuais 17,000 PJ/a para 54,000 PJ/a em 2050. de energia aumentará mais de 30% dos atuais 50,000 PJ/a para 68,000 Sob o Cenário de Revolução Energética, a demanda irá crescer bem mais PJ/a em 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, haverá um devagar, atingindo 35,000 PJ/a em 2050, o dobro dos números de hoje, mas decréscimo fixo de 41,000 PJ/a em 2050, dois terços do consumo total um terço a menos do que o consumo projetado sob o Cenário de Referência. projetado sob o Cenário de Referência. demanda de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as demanda de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, a medidas de eficiência irão resultar numa demanda de eletricidade de cerca demanda de eletricidade é esperada para aumentar até 2040, depois cair para de 2,000 TWh/a em 2050. Comparado com o Cenário de Referência, isso cerca de 3,300 TWh/a até 2050. Comparado com o Cenário de Referência, evitará a geração de 1,100 TWh/a. medidas de eficiência evitarão, portanto, a geração de 1,100 TWh/a. demanda de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, a demanda de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, a demanda por aquecimento será reduzida. Comparado com o Cenário de demanda por aquecimento cairá quase pela metade. Comparado com o Cenário Referência, será evitado um consumo de 8,600 PJ/a com ganhos de eficiência. de Referência, ganhos de eficiência evitarão um consumo de 13,000 PJ/a. evolução da oferta de energia evolução da oferta de energia oferta de energia primária: Sob o Cenário de Revolução Energética, oferta de energia primária: Sob o Cenário de Revolução Energética, fontes de energia renovável irão cobrir 60% da demanda de energia fontes de energias renováveis suprirão 50% da demanda de energia primária em 2050, em comparação com os 47% atuais. primária em 2050, em comparação com os 7% atuais. geração de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as geração de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, renováveis irão gerar 55% da oferta de eletricidade em 2050, em renováveis vão gerar 80% da oferta de eletricidade até 2050, em comparação com os 17% atuais. A capacidade geradora atual de 25 GW comparação com os 18% atuais. A capacidade geradora renovável atual de vai aumentar para 480 GW, produzindo 1,500 TWh/a. 160 GW vai passar para 865 GW, produzindo 2,500 TWh/a. oferta de calor: Sob o Cenário de Revolução Energética, as renováveis oferta de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, as irão satisfazer 88% da oferta de aquecimento em 2050, em comparação renováveis vão suprir 50% da oferta de aquecimento em 2050, em com os 78% atuais. A biomassa tradicional será cada vez mais substituída comparação com os 10% atuais. A fatia de CHP será de mais de 20%. por tecnologias mais eficientes. evolução das emissões de CO2 evolução das emissões de CO2 As emissões de CO2 aumentarão em um terço até 2050 sob o Cenário Enquanto as emissões de CO2 irão aumentar cinco vezes no Cenário de de Referência. Sob o Cenário de Revolução Energética, elas irão Referência, sob o Cenário de Revolução Energética, elas estarão diminuir de 3,900 m/t para 1,200 m/t. As emissões anuais per capita restritas a um aumento de 60% do nível de 2003 de 750 m/t para irão cair de 7.4 t para 2.3 t. 1,100 m/t em 2050. As emissões anuais per capita irão cair de 0.9 t para 0.6 t. Embora o setor de energia seja hoje o maior emissor de custos futuros da geração de eletricidade CO2 em 2050, ele também irá registrar a maior redução. O crescimento de renováveis sob o Cenário de Revolução Energética irá aumentar os custos de geração de eletricidade em cerca de 0.5 centavos/kWh entre 2010 e custos futuros da geração de eletricidade 2030 em relação aos custos do Cenário de Referência. Por causa da intensidade O crescimento de renováveis sob o Cenário de Revolução Energética irá mais baixa de CO2, os custos então começarão a cair, chegando em 2050 a ficar diminuir os custos comparado com o Cenário de Referência para cerca de 2 0.7 centavo/kWh mais baixo do que os custos do Cenário de Referência. centavos/kWh em 2020 e para cerca de 3 centavos/kWh em 2050. 91
  92. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL anexos - continuação CENÁRIO DE ENERGIA GLOBAL POR REGIÃO DO MUNDO oriente médio economias em transição evolução da demanda de energia desenvolvimento da demanda de energia população: A população do Oriente Médio irá dobrar para 350 milhões população: A população das economias em transição diminuirá dos 345 em 2050. milhões atuais para 285 milhões em 2050. PIB: O Produto Interno Bruto ajustado ao PPC é esperado para crescer PIB: O Produto Interno Bruto ajustado ao PPP deve crescer em média em média 2.6% por ano, chegando a crescer por um fator em quatro em 3.2% ao ano, crescendo cinco vezes em 2050. O PIB per capita ainda será 2050. O PIB per capita ainda será um quinto do que o da Europa ou dos metade do europeu ou dos Estados Unidos. Estados Unidos. intensidade energética: Sob o Cenário de Referência, a intensidade intensidade energética: Sob o Cenário de Referência, a intensidade energética irá reduzir 1,8% por ano, levando a uma redução na demanda final de energética irá reduzir 0.9% por ano, levando a uma redução na demanda energia por unidade de PIB de cerca de 60% entre 2003 e 2050. Sob o Cenário final de energia por unidade de PIB de cerca de 50% entre 2003 e 2050. de Revolução Energética, a intensidade de energia diminuirá para quase 80%. Sob o Cenário de Revolução Energética, a intensidade energética irá cair demanda final de energia: Sob o Cenário de Referência, a demanda para quase 60%. de energia irá mais do que dobrar dos atuais 27,000 PJ/a para 51,000 demanda final de energia: Sob o Cenário de Referência, a demanda de PJ/a em 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, a demanda deve energia irá mais do que dobrar dos atuais 11,000 PJ/a para 25,000 PJ/a em permanecer estável nos níveis atuais até 2050, 50% a menos do consumo 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, a demanda irá crescer bem projetado sob o Cenário de Referência. mais devagar, atingindo 15,000 PJ/a em 2050, um terço mais do que hoje, demanda de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as mas 40% menos do que o consumo projetado sob o Cenário de Referência. medidas de eficiência irão resultar numa demanda de eletricidade de cerca demanda de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as de 1,900 TWh/a em 2050. Comparado com o Cenário de Referência, isso medidas de eficiência irão resultar numa demanda de eletricidade de cerca evitará a geração de 640 TWh/a. de 1,000 TWh/a em 2050. Comparado com o Cenário de Referência, isso demanda de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução evitará a geração de 500 TWh/a. Energética, a demanda por aquecimento será reduzida. Comparado com demanda de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, a o Cenário de Referência, há um consumo evitado de 13,600 PJ/a por demanda por aquecimento será reduzida. Comparado com o Cenário de meio de ganhos de eficiência. Referência, um consumo de 4,700 PJ/a é evitado por meio de ganhos de eficiência. evolução da oferta de energia evolução da oferta de energia oferta de energia primária: Sob o Cenário de Revolução Energética, oferta de energia primária: Sob o Cenário de Revolução Energética, fontes de energia renovável irão cobrir 60% da demanda de energia fontes de energia renovável irão cobrir 50% da demanda de energia primária em 2050, em comparação com os 4% atuais. primária em 2050, em comparação ao 1% atual. geração de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as geração de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as renováveis irão gerar 80% da oferta de eletricidade em 2050, em renováveis irão gerar 86% da oferta de eletricidade em 2050, em comparação com os 18% atuais. A atual capacidade geradora de 90 GW comparação com os 3% atuais. A atual capacidade geradora de 7 GW aumentará para 635 GW, produzindo 1,900 TWh/a. aumentará para 450 GW, produzindo 1,400 TWh/a. oferta de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, as oferta de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, as renováveis irão satisfazer 60% da oferta de aquecimento em 2050, em renováveis irão satisfazer 67% da oferta de aquecimento em 2050, em comparação com os 3% atuais. A porção de CHP será de mais de 20%. comparação ao 1% atual. evolução das emissões de CO2 evolução das emissões de CO2 Enquanto as emissões de CO2 aumentam um terço em 2050 sob o Enquanto as emissões de CO2 dobram no Cenário de Referência, sob o Cenário de Referência, sob o Cenário de Revolução Energética, elas Cenário de Revolução Energética, elas irão diminuir do nível de 2003 de irão cair do nível de 2003 de 2,700 m/t para 700 m/t em 2050. As 1,000 m/t para 480 m/t em 2050. As emissões anuais per capita irão emissões anuais per capita irão cair de 7.8 t para 2.5 t. Com uma cair de 5.5 t para 1.4 t. Embora o setor de energia seja hoje o maior porção de 30% do total de emissões em 2050, o setor de energia emissor de CO2, ele será responsável por apenas um quinto em 2050. ficará atrás do de transportes como maior emissor. custos futuros da geração de eletricidade custos futuros da geração de eletricidade O crescimento de renováveis sob o Cenário de Revolução Energética irá O crescimento de renováveis sob o Cenário de Revolução Energética irá diminuir os custos comparados com o Cenário de Referência para cerca de diminuir os custos comparado com o Cenário de Referência para cerca de 1 centavo/kWh em 2020 e para cerca de 9 centavos/kWh em 2050. 1.8 centavos/kWh em 2050. 92
  93. © DREAMSTIME sul da ásia leste da ásia evolução da demanda de energia evolução da demanda de energia população: A população do sul da Ásia deve crescer para 2,200 bilhões população: A população do Leste da Ásia deve aumentar para 800 em 2050, 25% do total do mundo. milhões em 2050, embora sua expansão se estabilize depois de 2040. PIB: O Produto Interno Bruto ajustado ao PPP deve crescer em média PIB: O Produto Interno Bruto ajustado ao PPP deve crescer em média 3.9% ao ano, chegando a crescer seis vezes em 2050. O PIB per capita 3.2% por ano, chegando a crescer. Em 2050, ele terá crescido 4,5 vezes. O ainda será 20% do europeu e dos Estados Unidos. PIB per capita ainda será um quarto do europeu ou dos Estados Unidos. intensidade energética: Sob o Cenário de Referência, a intensidade energética intensidade energética: Sob o Cenário de Referência, a intensidade de será reduzida a uma taxa de 2% ao ano, levando a uma redução na demanda final energia irá reduzir 1.1% por ano, levando a uma redução na demanda final de de energia por unidade de PIB de cerca de 40% entre 2003 e 2050. Sob o Cenário energia por unidade de PIB de cerca de 40% entre 2003 e 2050. Sob o de Revolução Energética, a intensidade energética irá cair para quase 80%. Cenário de Revolução de Energia, a intensidade de energia irá cair para 70%. demanda final de energia: Sob o Cenário de Referência, a demanda demanda final de energia: Sob o Cenário de Referência, a demanda de energia irá mais do que dobrar dos atuais 19,000 PJ/a para 47,000 de energia irá mais do que dobrar dos atuais 15,000 PJ/a para 39,000 PJ/a em 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, haverá um aumento PJ/a em 2050. Sob o Cenário de Revolução de Energia, haverá um menor para 29,000 PJ/a em 2050, 50% a mais dos números atuais, mas aumento fixo até 23,300 PJ/a em 2050, 50% a mais dos números atuais, 40% a menos do consumo projetado sob o Cenário de Referência. mas 40% a menos do consumo projetado sob o Cenário de Referência. demanda de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as demanda de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as medidas de eficiência irão resultar numa demanda de eletricidade de cerca medidas de eficiência irão resultar numa demanda de eletricidade de cerca de 2,400 TWh/a em 2050. Comparado com o Cenário de Referência, isso de 1,800 TWh/a em 2050. Comparado com o Cenário de Referência, isso evitará a geração de 1,000 TWh/a. evitará a geração de 1,000 TWh/a. demanda de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, a demanda de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução demanda por aquecimento será reduzida. Comparado com o Cenário de Referência, Energética, a demanda por aquecimento será reduzida. Comparado com há um consumo evitado de 10,000 PJ/a por meio de ganhos de eficiência. o Cenário de Referência, um consumo de 4,700 PJ/a é evitado por meio de ganhos de eficiência. evolução da oferta de energia oferta de energia primária: Sob o Cenário de Revolução Energética, evolução da oferta de energia fontes de energia renovável irão cobrir 50% da demanda de energia oferta de energia primária: Sob o Cenário de Revolução Energética, primária em 2050, em comparação com os 40% atuais. fontes de energia renovável irão cobrir quase a metade da demanda de energia primária em 2050, em comparação com os 23% atuais. geração de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as renováveis irão gerar 60% da oferta de eletricidade em 2050, em geração de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as comparação com os 15% atuais. A atual capacidade geradora de 31 GW renováveis irão gerar 70% da oferta de eletricidade em 2050, em vai crescer para 600 GW, produzindo 1,700 TWh/a. comparação com os 14% atuais. A capacidade geradora atual de 29 GW aumentará 560 GW, produzindo 1,600 TWh/a. oferta de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, as renováveis irão satisfazer 70% da oferta de aquecimento em 2050, uma proporção semelhante oferta de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, as à atual, embora a biomassa tradicional seja cada vez mais substituída por renováveis irão satisfazer 80% da oferta de aquecimento em 2050, em tecnologias mais eficientes, em particular coletores solares e energia geotérmica. comparação com os 50% atuais. evolução das emissões de CO2 evolução das emissões de CO2 As emissões de CO2 irão aumentar quatro vezes em 2050 sob o Cenário As emissões de CO2 irão aumentar quatro vezes em 2050 sob o Cenário de Referência. Sob o Cenário de Revolução Energética, elas irão se de Referência. Sob o Cenário de Revolução Energética, elas irão cair do manter no nível de 2003 de cerca de 1,000 m/t. As emissões anuais per nível de 2003 de cerca de 1,000 m/t para 830 m/t. As emissões anuais capita irão cair apenas um pouco, de 0.8 t para 0.5 t. Embora sua fatia per capita irão cair apenas um pouco, de 1.7 t para 0.9 t. Embora o diminua, o setor de energia continuará sendo a maior fonte de emissões setor de energia seja hoje a maior fonte de emissões de CO2 no Leste da de CO2 no sul da Ásia, contribuindo com 50% do total em 2050. Ásia, ele será responsável por menos de 30% em 2050. custos futuros da geração de eletricidade custos futuros da geração de eletricidade O crescimento de renováveis sob o Cenário de Revolução Energética irá O crescimento de renováveis sob o Cenário de Revolução Energética irá diminuir os custos comparados com o Cenário de Referência para cerca de diminuir os custos comparado com o Cenário de Referência para cerca de 1 centavo/kWh em 2020, aumentando para 2 centavos/kWh em 2050. 1.5 centavo/kWh em 2020, aumentando para 3 centavos/kWh em 2050. 93
  94. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL anexos - continuação CENÁRIO DE ENERGIA GLOBAL POR REGIÃO DO MUNDO china OCDE pacífico evolução da demanda de energia evolução da demanda de energia população: A população da China atingirá seu máximo de 1,460 bilhão população: A população da OECD Pacífico irá atingir seu auge em em cerca de 2030. Depois disso irá cair para 1,400 bilhão em 2050. 2020, com cerca de 200 milhões, e então passará a cair, atingindo 180 milhões em 2050. PIB: O Produto Interno Bruto ajustado ao PPP deve crescer em média de 4.1% por ano, o maior crescimento de todas as regiões. Em 2050 ele terá PIB: O Produto Interno Bruto ajustado ao PPP deve crescer em média aumentado sete vezes. O PIB per capita ainda será cerca da metade 1.8% por ano, chegando a quintuplicar em 2050. O PIB per capita está daquele da Europa ou dos Estados Unidos. aumentando fortemente, fazendo dessa a região líder mundial em 2050. intensidade energética: Sob o Cenário de Referência, a intensidade energética intensidade energética: Sob o Cenário de Referência, a intensidade energética será reduzida a uma taxa de 2.3% ao ano, levando a uma redução na demanda final será reduzida a uma taxa de 1% ao ano, levando a uma redução na demanda final de energia por unidade de PIB de cerca de 65% entre 2003 e 2050. Sob o Cenário de energia por unidade de PIB de cerca de 40% entre 2003 e 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, a intensidade de energia irá cair para quase 80%. de Revolução Energética, a intensidade energética irá cair para 75%. demanda final de energia: Sob o Cenário de Referência, a demanda demanda final de energia: Sob o Cenário de Referência, a demanda de energia irá mais do que dobrar dos atuais 35,000 PJ/a para 81,000 de energia irá crescer mais de 40% dos atuais 21,000 PJ/a para 30,000 PJ/a em 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, haverá um fixo PJ/a em 2050. Sob o Cenário de Revolução Energética, a demanda de aumento de 53,000 PJ/a em 2050, 50% a mais que os números atuais, energia terá seu pico em 2010, depois volta para 17,300 PJ/a em 2050, mas um terço do consumo projetado sob o Cenário de Referência. que é cerca de 85% dos números atuais e 40% a menos do consumo projetado sob o Cenário de Referência. demanda de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as medidas de eficiência irão resultar numa demanda de eletricidade de cerca demanda de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as de 6,300 TWh/a em 2050. Comparado com o Cenário de Referência, isso medidas de eficiência irão resultar numa demanda de eletricidade de cerca evitará a geração de 1,200 TWh/a. de 1,600 TWh/a em 2050. Comparado com o Cenário de Referência, isso evitará a geração de 800 TWh/a. demanda de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, a demanda por aquecimento será reduzida, com um consumo evitado de 12,500 demanda de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, um forte PJ/a com ganhos de eficiência, comparado com o Cenário de Referência. declínio da demanda por aquecimento significará um consumo evitado de 4,900 PJ/a por meio de ganhos de eficiência, comparado ao Cenário de Referência. evolução da oferta de energia oferta de energia primária: Sob o Cenário de Revolução Energética, evolução da oferta de energia fontes de energia renovável irão cobrir 33% da demanda de energia oferta de energia primária: Sob o Cenário de Revolução de Energia, primária em 2050, em comparação com os 20% atuais. fontes de energia renovável irão cobrir um terço da demanda de energia primária em 2050, em comparação com os 3% atuais. geração de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as renováveis irão gerar 50% da oferta de eletricidade em 2050, em geração de eletricidade: Sob o Cenário de Revolução Energética, as comparação com os 15% atuais. Crescendo da atual saída de 84 GW, uma renováveis irão gerar cerca de 70% do suprimento de eletricidade em 2050, capacidade geradora de 1,300 GW irá até lá produzir 4,000 TWh/a. em comparação com os 10% atuais. Crescendo da atual saída de 60 GW, uma capacidade geradora de 410 GW irá até lá produzir 1,130 TWh/a. oferta de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, as renováveis irão satisfazer 43% da oferta de aquecimento em 2050, em oferta de aquecimento: Sob o Cenário de Revolução Energética, as comparação com os 35% atuais. A fatia dos CHP será de mais de 30%. renováveis irão satisfazer 60% da oferta de aquecimento em 2050, em comparação com os 4% atuais. evolução das emissões de CO2 As emissões de CO2 irão triplicar em 2050 sob o Cenário de Referência. evolução das emissões de CO2 Sob o Cenário de Revolução Energética, elas se manterão estáveis no nível As emissões de CO2 aumentarão em 20% em 2050 sob o Cenário de de 2003 de cerca de 3,300 m/t. As emissões anuais per capita irão cair Referência. Sob o Cenário de Revolução Energética, elas diminuirão de apenas um pouco, de 2.5 t para 2.3 t. Devido ao fim da energia nuclear e 1,900 m/t para 700 m/t. As emissões anuais per capita irão cair de 9.4 t ao crescimento da oferta de energia, o setor de energia continuará sendo o para 3.8 t. Embora hoje o setor de energia seja a maior fonte de emissões maior emissor da China, com 50% das emissões em 2050. de CO2, ele irá contribuir com menos de 15% do total em 2050. custos futuros da geração de eletricidade custos futuros da geração de eletricidade O crescimento de renováveis sob o Cenário de Revolução Energética praticamente O crescimento de renováveis sob o Cenário de Revolução Energética irá não irá aumentar os custos de geração de eletricidade e eles cairão para quase 1 aumentar os custos de geração de eletricidade comparados com o Cenário de centavo/kWh abaixo dos custos do Cenário de Referência até 2050. Referência até 2030, mas em 2050 eles serão 1 centavo/kWh mais baixos. 94
  95. © GP/INAI DITHAJOHN imagem 30 DE OUTUBRO DE 2006 – TAILÂNDIA – POPULAÇÃO DE KOH KRED, ILHA QUE FOI INUNDADA RECENTEMENTE PELO RIO CHAO PHRAYA, NA PROVÍNCIA DE NONTHABURI, PRÓXIMO A BANGCOC. NO MESMO ANO CIENTISTAS HAVIAM ALERTADO PARA O RISCO DE INUNDAÇÃO NA TAILÂNDIA DEVIDO AO AQUECIMENTO GLOBAL. 95
  96. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL cenário de referência tabela 15: geração de eletricidade tabela 16: capacidade instalada TWh/a GW 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 Usinas de energia 14,988 18,170 23,451 29,000 35,377 43,426 Usinas de energia 3,152 3,888 5,046 6,252 7,463 8,973 Carvão 5,451 6,554 8,644 11,148 14,530 19,214 Carvão 902 1,091 1,452 1,871 2,440 3,212 Linhita 572 615 656 705 752 821 Linhita 73 80 86 94 103 115 Gás 2,380 3,273 5,396 7,507 9,736 12,475 Gás 626 857 1,327 1,775 2,205 2,735 Petróleo 1,031 1,073 1,128 1,070 1,026 1,011 Petróleo 414 451 489 502 495 511 Nuclear 2,641 2,984 2,975 2,867 2,797 2,730 Nuclear 347 392 391 377 370 365 Biomassa 137 189 243 316 384 432 Biomassa 20 28 35 46 55 61 Hídrica 2,659 3,148 3,714 4,199 4,591 4,872 Hídrica 728 857 999 1,118 1,213 1,280 Eólica 64 237 535 918 1,174 1,370 Eólica 30 108 218 375 449 525 PV 1 9 30 73 108 139 PV 1 6 22 55 81 104 Geotérmica 53 85 113 160 210 257 Geotérmica 10 16 22 30 40 49 Solar térmica 1 4 13 31 61 98 Solar térmica 0 1 2 4 8 13 Oceânica 1 1 4 6 8 9 Oceânica 0 0 2 3 4 4 Calor e eletricidade Calor e eletricidade combinados 1,674 1,860 2,167 2,589 2,868 3,074 combinados 581 598 678 777 840 899 Carvão 390 440 519 691 800 880 Carvão 163 171 174 210 239 264 Linhita 142 132 115 103 91 78 Linhita 65 56 42 30 26 23 Gás 915 1,007 1,195 1,415 1,561 1,662 Gás 244 266 355 443 485 519 Petróleo 134 133 126 101 78 65 Petróleo 80 67 61 42 29 24 Biomassa 91 142 204 268 324 368 Biomassa 28 36 45 50 57 64 Geotérmico 1 7 9 11 15 21 Geotérmico 0 1 2 2 3 4 CHP por produtor Produtores (principal atividade) 1,215 1,279 1,348 1,450 1,500 1,578 CHP por produtor Autoprodutores 459 581 819 1,139 1,367 1,497 Produtores (principal atividade) 465 465 498 531 553 585 Autoprodutores 117 132 180 247 287 314 Geração total 16,662 20,030 25,617 31,589 38,245 46,501 Fósseis 11,015 13,226 17,778 22,714 28,574 36,206 Geração total≈ 3,733 4,485 5,724 7,029 8,303 9,872 Carvão 5,841 6,993 9,163 11,839 15,329 20,094 Fósseis 2,570 3,039 3,986 4,969 6,023 7,403 Linhita 714 746 771 808 843 899 Carvão 1,066 1,262 1,626 2,082 2,679 3,477 Gás 3,295 4280 6,591 8,922 11,297 14,137 Linhita 139 136 128 125 129 137 Petróleo 1,165 1,206 1,254 1,172 1,104 1,076 Gás 871 1,123 1,682 2,218 2,690 3,254 Nuclear 2,641 2,984 2,975 2,867 2,797 2,730 Petróleo 494 518 550 545 524 535 Renováveis 3,007 3,821 4,864 5,981 6,875 7,564 Nuclear 346.7 392.1 391.0 377.5 369.8 364.6 Hídrica 2,659 237 3,714 4,199 4,591 4,872 Renováveis 817 1,054 1,347 1,683 1,910 2,105 Eólica 64 9 535 918 1,174 1,370 Hídrica 728 857 999 1,118 1,213 1,280 PV 1 331 30 73 108 139 Eólica 30 108 218 375 449 525 Biomassa 228 92 447 584 708 800 PV 1 6 22 55 81 104 Geotérmica 54 4 122 170 226 278 Biomassa 48 64.5 80.0 95.2 111.9 125.4 Solar térmica 1 1 13 31 61 98 Geotérmica 10 18 23 33 43 53 Oceânica 1 4 6 8 9 Solar térmica 0 1 2 4 8 13 Oceânica 0 0 2 3 4 4 Importações 557 598 630 620 580 530 Importações renováveis 79 87 95 98 94 86 Renováveis flutuantes Exportações 558 583 611 609 566 528 (PV, Eólica, Oceânica) 31.1 114.4 242.5 432.1 533,8 633,5 Perdas de distribuição 1,520 1,852 2,370 2,952 3,609 4,467 Parcela das renováveis flutuantes 0.8% 2,6% 4.2% 6.1% 6.4% 6.4% Eletricidade para consumo próprio 1,467 1,625 1,988 2,366 2,698 3,028 Parcela das renováveis 21.9% 23.5% 23.5% 23.9% 23.0% 21.3% Consumo final de energia 13,675 16,568 21,279 26,282 31,951 39,008 (eletricidade) Renováveis flutuantes (PV, Eólica, Oceânica) 65 247 569 997 1,289 1,517 Parcela das renováveis flutuantes 0.4% 1,2% 2,2% 3,2% 3,4% 3,3% Parcela das renováveis 18% 19,1% 19,0% 18,9% 18,0% 16,3% tabela 18: demanda de energia primária PJ/A 2003 2010 2020 2030 2040 2050 Total 434,750 486,956 562,134 637,234 713,680 805,212 tabela 17: demanda de energia primária convertida Fóssil 348,558 391,127 456,328 523,527 592,155 676,274 Carvão 98,797 105,077 119,291 139,346 162,956 195,453 Linhita 9,106 7,915 6,981 7,041 7,097 7,341 2003 2010 2020 2030 2040 2050 Gás natural 93,230 101,344 123,691 145,903 166,033 189,471 Petróleo cru 147,425 176,791 206,365 231,237 256,069 284,010 Carvão em milhões T 5,367 5,499 6,006 6,884 7,916 9,356 Petróleo cru em milhões de barris 24,089 28,887 33,720 37,784 41,841 46,407 Nuclear 28,805 32,554 32,463 31,281 30,509 29,785 Gás em E+9m3 2453.4 2666.9 3255.0 3839.5 4369.3 4986.1 Renováveis 57,387 63,275 73,343 82,426 91,016 99,153 Hídrica 9,572 11,332 13,369 15,115 16,528 17,537 Fatores de conversão Eólica 231 853 1,926 3,305 4,225 4,931 Carvão 23.03 kJ/t PV 162 386 694 1,243 1,769 2,265 Linhita 8.45 kJ/t Geotérmica 46,087 49,036 55,387 60,306 65,469 70,837 Petróleo 6.12 GJ/barrel Solar térmica 1,336 1,668 1,967 2,457 3,026 3,582 Gás 38000.00 kJ/m3 Oceânica 2 5 21 39 57 68 96
  97. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL cenário alternativo tables 21: geração de eletricidade tables 22: capacidade instalada TWh/a GW 2003 2010 2020 2030 2040 2050 2003 2010 2020 2030 2040 2050 Usinas de energia 14,989 15,264 17,560 19,805 22,694 25,909 Usinas de energia 3,152 3,392 4,481 5,881 7,002 8,329 Carvão 5,451 5,226 4,541 3,398 2,937 2,661 Carvão 902 885 783 590 507 457 Linhita 572 456 266 117 24 0 Linhita 73 59 35 16 3 0 Gás 2,380 3,029 4,191 4,981 4,875 4,580 Gás 626 792 1,057 1,269 1,284 1,239 Petróleo 1,031 693 379 171 55 7 Petróleo 414 304 185 94 30 4 Diesel 0 0 0 0 0 0 Nuclear 347 275 175 9 0 0 Nuclear 2,641 2,094 1,331 65 0 0 Biomassa 20 25 36 48 60 75 Biomassa 137 171 251 340 437 547 Hídrica 728 855 994 1,091 1,183 1,257 Hídrica 2,659 3,127 3,656 4,035 4,402 4,709 Eólica 30 156 950 1,834 2,242 2,731 Eólica 64 346 2,327 4,494 5,866 7,149 PV 1 23 199 728 1,330 2,033 PV 1 28 269 1,003 1,835 2,835 Geotérmica 10 15 24 36 49 63 Geotérmica 53 80 124 188 262 338 Solar térmica 0 2 29 138 267 405 Solar térmica 1 9 196 949 1,891 2,933 Oceânica 0 2 14 28 46 63 Oceânica 1 5 31 64 111 151 Calor e eletricidade Calor e eletricidade combinados 581 626 754 897 1,063 1,209 combinados 1,674 2,044 2,673 3,487 4,325 5,026 Carvão 163 135 76 33 10 9 Carvão 390 337 218 102 37 34 Linhita 65 52 34 12 3 0 Linhita 142 124 96 43 11 0 Gás 244 306 433 548 640 690 Gás 915 1,150 1,475 1,777 2,046 2,195 Petróleo 80 43 19 11 4 3 Petróleo 134 95 49 35 18 14 Biomassa 28 85 176 258 348 430 Biomassa 91 311 750 1,356 1,918 2,395 Geotérmico 0 5 17 35 58 77 Geotérmico 1 27 86 174 294 388 CHP por produtor CHP por produtor Produtores (principal atividade) 1,215 1,328 1,473 1,724 2,034 2,324 Produtores (principal atividade) 464 464 499 538 617 689 Autoprodutores 459 716 1,200 1,763 2,290 2,702 Autoprodutores 117 162 255 359 445 520 Geração total 16,662 17,308 20,234 23,292 27,018 30,935 Geração total≈ 3,733 4,018 5,235 6,778 8,064 9,537 Fósseis 11,015 11,110 11,215 10,624 10,003 9,491 Fósseis 2,569 2,574 2,622 2,573 2,481 2,402 Carvão 5,841 5,563 4,759 3,500 2,974 2,695 Carvão 1,066 1,020 859 623 517 466 Linhita 714 580 362 160 35 0 Linhita 139 111 69 28 6 0 Gás 3,295 4,179 5,666 6,758 6,921 6,775 Gás 871 1,097 1,490 1,818 1,923 1,929 Petróleo 1,165 788 428 206 73 21 Petróleo 494 346 204 105 34 7 Nuclear 2,641 2,094 1,331 65 0 0 Nuclear 346.7 275.2 175.4 9 0 0 Renováveis 3,007 4,104 7,688 12,603 17,015 21,444 Renováveis 817 1,169 2,438 4,196 5,584 7,135 Hídrica 2,659 3,127 3,656 4,035 4,402 4,709 Hídrica 728 855 994 1,091 1,183 1,257 Eólica 64 346 2,327 4,494 5,866 7,149 Eólica 30 156 950 1,834 2,242 2,731 PV 1 28 269 1,003 1,835 2,835 PV 1 23 199 728 1,330 2,033 Biomassa 228 482 1,000 1,696 2,355 2,942 Biomassa 48 110 211 306 408 505 Geotérmica 54 107 209 362 556 726 Geotérmica 10 21 41 70 107 140 Solar térmica 1 9 196 949 1,891 2,933 Solar térmica 0 2 29 138 267 405 Oceânica 1 5 31 64 111 151 Oceânica 0 2 14 28 46 63 Importações 557 595 620 672 789 1,008 Renováveis flutuantes Importações renováveis 79 65 161 377 630 894 (PV, Eólica, Oceânica) 31.1 181.1 1,162.2 2,590.2 3,617.5 4,828.1 Exportações 558 580 618 695 764 997 Parcela das renováveis flutuantes 0.8% 4.5% 22.2% 38.2% 44.9% 50.6% Perdas de distribuição 1,520 1,590 1,827 2,063 2,340 2,665 Eletricidade para consumo próprio 1,467 1,545 1,795 2,017 2,187 2,271 Parcela das renováveis 21.9% 29.1% 46.6% 61.9% 69.2% 74.8% Consumo final de energia 13,675 14,188 16,614 19,189 22,516 26,009 (eletricidade) Renováveis flutuantes (PV, Eólica, Oceânica) 65 379 2,627 5,561 7,812 10,134 Parcela das renováveis flutuantes 0.4% 2.2% 13% 23.9% 28.9% 32.8% Parcela das renováveis 18% 23.7% 38% 54.1% 63% 69.3% tables 24: demanda de energia primária Economia de eficiência 0 2,380 4,665 7,093 9,435 13,000 PJ/A (comparado à ref.) 2003 2010 2020 2030 2040 2050 Total 434,750 425,542 415,904 405,635 408,285 408,299 Fóssil 348,558 333,205 303,439 269,418 239,370 212,011 Carvão 98,797 83,902 67,550 50,124 39,409 31,822 Linhita 9,106 6,224 3,308 1,406 308 0 table 23: demanda de energia primária convertida Gás natural 93,230 98,994 103,975 107,023 100,822 93,055 Petróleo cru 147,425 144,085 128,606 110,865 98,832 87,135 2003 2010 2020 2030 2040 2050 Nuclear 28,805 22,844 14,520 709 0 0 Renováveis 57,387 69,493 97,946 135,508 168,914 196,288 Carvão em milhões T 5,368 4,380 3,325 2,343 1,748 1,382 Hídrica 9,572 11,255 13,160 14,524 15,846 16,951 Petróleo cru em milhões de barris 24,089 23,543 21,014 18,115 16,149 14,238 Eólica 231 1,246 8,377 16,178 21,118 25,735 Gás em E+9m3 2453.4 2605.1 2736.2 2816.4 2653.2 2448.8 PV 162 1,743 6,916 17,909 30,231 42,284 Geotérmica 46,087 52,197 62,925 75,789 85,452 91,531 Fatores de conversão Solar térmica 1,336 3,052 6,567 11,108 16,268 19,787 Carvão 23.03 kJ/t Oceânica 2 18 111 232 398 542 Linhita 8.45 kJ/t Petróleo 6.12 GJ/barrel Economia de eficiência 0 61,090 146,184 232,256 306,313 397,850 Gás 38000.00 kJ/m3 (comparado à ref.) 98
  98. oãçulove]r[ a c i t é g re n e O Greenpeace é uma organização independente que faz campanhas utilizando confrontos não-violentos para expor os problemas ambientais globais e alcançar soluções que são essenciais a um futuro verde e pacífico. Nossa missão é proteger a biodiversidade em todas as suas formas, evitar a poluição e o esgotamento do solo, oceanos, água e ar, acabar com as ameaças nucleares e promover a paz. Desde sua origem, o Greenpeace adotou o princípio de não receber recursos de empresas, partidos políticos ou governos, e é mantido apenas com a colaboração de pessoas físicas como você. No Brasil desde 1992, o Greenpeace faz campanha pela proteção da floresta amazônica, contra os organismos geneticamente modificados, contra a energia nuclear e contra as mudanças climáticas, além de apoiar e promover a utilização de energias limpas e renováveis. Greenpeace Brasil Rua Alvarenga, 2.331, São Paulo, SP, Brasil CEP 05509-006 Tel. + 55 11 3035-1155 www.greenpeace.org.br © GP/MIZUKOSHI Para maiores informações e referências www.greenpeace.org.br imagem BLOCOS DE GELO NO LAGO BAIKAL, NA RÚSSIA.
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