Matrizes energéticas e emissões

dez, 2019

por Edval Delbone e Silverio Penin Y Santos*

Análises sobre o aumento da temperatura da Terra e suas consequências são efetuadas com grande frequência e são repletas de dados científicos verossímeis. As causas antropogênicas são universalmente aceitas. Os céticos já escasseiam. Qual o limite que se deve estabelecer na elevação da temperatura até o ano 2100: 1º?1,5ºC?

Na COP-21- Conferência das Partes, em dezembro de 2015, em Paris, estabeleceu-se o limite 1,5ºC. Em COPs recentes, importantes vozes defendem redução para 1ºC.

Segundo o IPCC1, no século XX, ocorreu aumento médio de 0,7ºC nas temperaturas do planeta. Ações são necessárias para evitar maior elevação. Geração elétrica, processo industrial, transporte de pessoas e mercadorias, agropecuária, manejo da terra e floresta são causas das emissões de   dióxido   de   carbono   (CO2),  metano (CH4),   nitrosos   (N2O),   ozônio   (O3),  de clorofluorcarbonos (CFCs)2.

O desmatamento é também causa do aquecimento global: a função das florestas, é amenizar as temperaturas através do controle da umidade. A função de absorver o dióxido de carbono e emitir oxigênio para   a    atmosfera  embora   importante é secundária: o oxigênio produzido é parcialmente    utilizado pelas      árvores, que emitem dióxido de carbono na decomposição de suas matérias orgânicas.

O equilíbrio do oxigênio na atmosfera (N-78%;    O-    21%;    AR-    0,93%,  CO2-0,039%, vapor d’agua- 4%), é efetuado principalmente por algas e fito plânctons presentes   nos   oceanos   que   de   fato, determinam a diminuição do CO2 e a emissão de O para a atmosfera. Por isso, a poluição oceanos é mais uma causa do aquecimento global.

Atitudes das populações no uso consciente da energia na eficiência da mobilidade, na logística do transporte, na preservação de florestas, na redução no uso da energia não renovável: (carvão, petróleo, gás natural) ou uranio, são ações concretas de contenção de emissões de CO2 (81%), CH4 (11%), N2O (5%) e CFCs (2%).

1: Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas.
2: Fonte: Quadro das Nações Unidas sobre as Alterações Climáticas.
3: Meio Ambiente-Land use change and forestry: alterações do meio ambiente por intervenções humanas.
4: Óleos pesados usados em Grandes motores a combustão utilizados em navios.
5 Emissões fugitivas (acidentais) de gases de aparelhos pressurizados, devido a defeitos ou vazamentos.

A participação mais expressiva do Brasil como emissor ocorre a partir de 2003, como mostrado na Tabela 3 (Fonte: Euro Part .EU), impulsionada por dois motivos: aumento da geração elétrica utilizando turbinas a gás em decorrência à crise energética de 2001 e a expansão agropecuária com o consequente aumento das queimadas na região amazônica. A tabela 3 mostra a participação em 2016, dos principais países emissores de gás de efeito estufa, sendo o total mundial 37.109 toneladas equivalentes de CO2 nesse ano.

Matrizes energéticas

A parte mais significativa das emissões ocorre em função do uso de combustíveis fósseis para obtenção de energia conforme mostra a figura 1.

À esquerda, mostra-se que o Brasil utiliza 56,5% de fósseis e urânio e 43,5% de renováveis. O mundo utiliza 86% de fósseis e urânio a apenas 14% de renováveis.

A eletricidade no Brasil é gerada por 80,3% de renováveis e 19,7% de não renováveis. No mundo, é gerada por 24,5% de renováveis e 75,5% de não renováveis.

A China responde por 35% das emissões com população 18% do mundo e PIB de 15,7%. Os Estados Unidos emitem 17,5% do mundo com população de 4,2% e PIB de 24%. O Brasil emite 3,2% com população de 2,8% e PIB de 2,2%. Valores em PIB (GDP) nominal.

Alterações no futuro para redução das emissões

A matriz energética brasileira apresenta um cenário benigno com relação as emissões, mas não isenta o Brasil de suas responsabilidades com o meio ambiente.  É necessário ampliar os cuidados com o manejo da terra e florestas (Land use change and forestry) e principalmente evitar incêndios florestais na Amazônia e em todo o País.

Impedir queimadas recorde como ocor- reram entre 2003 e 2010 com desmatamento médio do período de 380.000ha e não permitir a tendência de alta registrada em 2017 (270.000ha e 2019 (250.000ha) deve se transformar em política pública.

A matriz energética mundial total (e a elétrica) deve apresentar alterações a serem consideradas: As futuras gerações de veículos deverão ser elétricas. Significa migração de motores de combustão (gasolina ou diesel ou álcool) para motorizações elétricas. Com 50% da frota ser elétrica em 2050, o consumo de eletricidade/calor aumenta dos atuais 31% para 38,5% de acordo com a tabela 2. O aumento da população dos atuais 7,7 para 9,7 bilhões em 2050 e a formidável expansão do PIB principalmente na Ásia, impulsionará a demanda por energia de todos os setores principalmente da indústria e do transporte. Por isso, a análise da alteração da matriz deve estar sempre no radar da engenharia elétrica.

A imensa necessidade de reduzir os gases de efeito estufa impõe urgente diminuição do consumo de combustíveis fosseis, o que implica em expansão das energias alternativas renováveis. Sendo o carvão o energético mais poluente, o foco principal deve ser não apenas aumentar seu uso, mas sua radical redução, vindo a seguir o petróleo e gás. Estudo publicado pela Agencia Internacional de Energia (EIA) mostra que a expansão da energia entre 2019 e 20150 será de 80%, ou seja, de 25 para 45 trilhões de KWh e que será atendida por aumento de 277% de energias renováveis, por aumento de 48% de gás, por 40% de nuclear, por 20% de petróleo e por 6% de carvão.

Este artigo mostra a responsabilidade dos engenheiros elétricos não apenas como cidadãos do planeta, mas principalmente sua ação determinante na modelagem das futuras matrizes energéticas, as quais têm papel fundamental na redução das Emissões e em consequência não permitir elevação de temperatura a níveis do não retorno.


*Edval Delbone é engenheiro, especialista, mestre e doutor em engenharia elétrica, coordenador e professor do Instituto Mauá de Tecnologia (IMT), professor titular da Universidade Paulista (Unip), consultor das empresas Elu-Sistemas Elétricos e Gestech-Instalações Elétricas, membro do IEEE, conselheiro do SBQEE e conselheiro suplente do CREA-SP.

*Silverio Penin Y Santos é professor de Conversão Eletromecânica de Energia, Acionamentos  Elétricos e Máquinas Elétricas da Universidade Santa Cecília, ex-Fei e Unip. É graduado em Engenharia Elétrica na Poli-USP, com Especialização, Mestrado e Doutorado na Universidade Federal de Uberlândia. Ex-presidente e diretor de empresas em áreas Geração, consultor em Áreas de Sistemas de Energia e diretor de GEB.

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