Energias Alternativas

Captadores de energia oceânica

• Cada vez se defende a ideia de que um modelo energético sustentável tem de se basear nas energias sustentáveis, quer estejamos a falar no combate ao efeito de estufa, quer na redução da dependência de fontes energéticas externas. 

Vejamos o que cada uma das fontes de energia alternativa tem para oferecer num país como o nosso, rico em recursos naturais renováveis, como o sol, o vento, as ondas, entre outros. 

Energia Solar:

A energia do sol pode ser explorada de diferentes maneiras:

• De forma passiva, em que a arquitetura dos edifícios vai tirar proveito do sol para o aquecimento da casa; O “solar passivo” apresenta-se assim, como uma das alternativas para melhorar a eficiência energética dos edifícios.Esta eficiência energética pode-se dar, quer através da orientação do imóvel (ganhos diretos): uma boa orientação, disposição interior das frações e de elementos verticais transparentes com devida proteção (janelas, solários, clara boias ), que pode evitar até 20% das necessidades de aquecimento; quer através do isolamento térmico dos edifícios: construções em paredes duplas com isolamento intermédio, janelas com vidro duplo, e outro tipo de isolamentos são soluções que diminuem bastante as cargas térmicas, tanto de aquecimento como de arrefecimento, nos edifícios. 

De forma ativa, em que, pelo uso de painéis solares, se vai aproveitar a energia do sol para-aquecimento de águas ou produção de energia elétrica.  Pode-se aproveitar a energia vinda do sol de duas formas: 

• Sistemas solares térmicos – para aquecimento de águas e climatização, através de “coletores solares” colocados, por exemplo, nos telhados dos edifícios e que transferem o calor do sol para um fluido que depois aquece a água. 
• Sistemas solares fotovoltaicos – para produção de eletricidade, utilizando para isso “painéis fotovoltaicos”. 

Nos sistemas fotovoltaicos, a radiação solar é convertida em energia elétrica por intermédio dos chamados semicondutores, que estão configurados em células fotovoltaicas e que ao receber a radiação solar, produzem uma corrente elétrica. 

• Os semicondutores feitos de silício são os mais usados na construção das células e o seu rendimento possível razoável é, atualmente, de cerca de 25-30%. A única desvantagem deste sistema produtor de eletricidade é o seu custo ainda ser demasiado elevado para uso em grande escala. 

Embora no Verão a disponibilidade de sol ser consideravelmente superior à existente no Inverno, no nosso país existe, de uma forma geral, um grande potencial de aproveitamento deste recurso durante todo o ano. Depois da Grécia e da Espanha, Portugal é o país na União Europeia com maior potencial de aproveitamento de energia solar.

• Com mais de 2300 horas/ano de insolação na Região Norte, e 3000 horas/ano no Algarve, o nosso país dispõe de uma situação privilegiada para o desenvolvimento deste tipo de energia que está ainda muito por explorar. Em Portugal, e de acordo com dados da Federação Europeia da Indústria Solar Térmica, existem apenas 390 mil metros quadrados de energia solar térmica (4% do mercado europeu). Em 2010, a produção de eletricidade por via solar térmica é de 32,5 kWh por cada 1000 habitantes, valor que se encontra muito abaixo da média europeia. 

Já é comum verem-se pequenos painéis fotovoltaicos, por exemplo, em parquímetros e nos telefones SOS das auto-estradas mas a expressão da conversão deste recurso em energia elétrica ainda é muito ténue, quer no nosso país quer a nível mundial.

Energia Eólica:

• Há muito tempo que a energia do vento é aproveitada pelo ser humano. A diferença é que em vez dessa força ser transformada em trabalho (moinhos de vento), a aposta nos nossos dias vai para a produção de eletricidade. Nos últimos anos, a melhoria tecnológica que se tem verificado e a proliferação dos parques eólicos tem levado mesmo a um crescimento exponencial da produção de eletricidade a partir desta energia ecológica. Este é o tipo de energia renovável com mais crescimento nos últimos anos. Em 2009, a capacidade instalada em energia eólica na Europa atingiu os 74.767 GW, crescendo 23% relativamente ao ano anterior.

O aumento tem-se dado, sobretudo na Europa, onde se encontra 74% do total da capacidade dos parques eólicos de todo o mundo. Segundo a Associação Europeia de Energia Eólica, cerca de 2% da eletricidade consumida na Europa provém de parques eólicos. A seguir, encontra-se a América do Norte com 16% da produção mundial, depois a Ásia (7%) e o resto do Mundo com 3% dos parques eólicos. 

• A velocidade do vento é muito importante para determinar a energia que pode produzir com o gerador de eletricidade - aerogerador. No entanto, tem havido um desenvolvimento nestes equipamentos de forma a conseguirem aproveitar velocidades baixas do vento para produzir eletricidade, aumentando assim a sua capacidade de produção. Estes sistemas são desenhados para normalmente terem um período de vida de cerca de 20 anos.

O primeiro parque eólico foi criado em 1988 nos Açores, mas atualmente a distribuição destas centrais abrange quase todo o território nacional com aproximadamente 3,53 GW de potência instalada até 2009 (cerca de 4.6% da total europeia), de acordo com dados da Associação Europeia de Energia Eólica. Portugal tem como objectivo atingir a produção de eletricidade por via eólica para 5,1 GW em 2012 e 8,5 GW em 2020. 

• O impacto paisagístico é um dos fatores de conflito que muitas vezes estão associados a projetos de construção de parques eólicos. A projeção de parques em áreas protegidas como em zonas classificadas como Reserva Ecológica Nacional (REN) são outro fator desvantajoso a ter em conta, quer pelo impacto causado pela abertura de caminhos e perturbação de zonas sensíveis, quer pelo ruído da hélice do aerogerador (embora seja cada vez menor com o avanço da tecnologia), ou pela possibilidade das aves serem apanhadas pelas pás do equipamento. Daí a obrigação de se realizar de uma avaliação de impacto ambiental (AIA) e de se produzir à minimização dos respectivos impactos aos projetos que se queiram implantar em zonas ecologicamente sensíveis e protegidas.

Energia hídrica:

• As instalações hidroelétricas, vulgo barragens, são das infra-estruturas de energias renováveis que mais energia produzem, correspondendo a 20% da eletricidade de todo o mundo e a 88% da eletricidade produzida a partir de energias renováveis, situando-se à frente das centrais nucleares e ligeiramente atrás das centrais térmicas a gás natural.

Em anos chuvosos, a situação em Portugal também privilegia a energia hídrica, cobrindo um terço de toda a energia consumida. Distinguem-se dois tipos de aproveitamento:

• Mini-hídricas: são instalações hidroelétricas de pequenas dimensões com potências instaladas inferiores a 10 MW. Neste tipo de empreendimentos, utiliza-se o desnível natural do curso de água para a instalação de uma pequena turbina. 

Note-se que este tipo de aproveitamento pode requerer o desvio de uma parte do caudal do rio durante uma determinada extensão. 

• Grande aproveitamento: apresentam uma capacidade superior a 10 MW, sendo normalmente divididos em dois tipos, consoante existe ou não capacidade de armazenamento dos caudais afluentes: centrais de albufeira (nas quais existe capacidade de armazenamento) e centrais a fio de água (onde não praticamente não existe essa capacidade, isto é, o caudal afluente é igual ao caudal turbinado e descarregado). 

O potencial de aproveitamento de energia mini-hídrica está distribuído por todo o território nacional, com maior concentração no Norte e Centro do país.

• Apesar de ser uma fonte de energia em que a sua produção não leva à emissão de poluentes atmosféricos, a energia hídrica acarreta outros impactos ambientais e sociais que fazem dela uma solução pouco interessante em termos de desenvolvimento sustentável. Entre esses impactos, destaca-se as alterações que as barragens provocam nos leitos dos rios, quer em termos de poluição mais facilmente acumulável numa água parada, quer em termos de obstáculo físico à passagem dos peixes, nomeadamente daqueles que sobem o rio para a desova (ex. sável e truta). 

Além disso, um rio com uma barragem retém mais facilmente sedimentos, aumentando os problemas de erosão a jusante. Em muitas situações, em que Portugal não foi exceção, a construção das barragens implicou o desaparecimento de propriedades agrícolas e de aldeias inteiras, acrescentando aos custos ecológicos, custos sociais e econômicos.

Energias Elétrica

Energia da biomassa:

• A energia proveniente da biomassa é uma das fontes mais antigas de energias renováveis usadas pelo ser humano, sendo ainda muito comum nos países em desenvolvimento. Cerca de 80% da oferta mundial de energias renováveis deriva do aproveitamento de biomassa, seja ela sob a forma de queima de lenha, resíduos vegetais em fogões tradicionais, em lareiras, fogueiras, etc. 

Apesar de se tratar de uma fonte renovável de energia o uso de biomassa tradicional, traz consigo diversos problemas ambientais como a poluição do ar interior, provocando doenças e mortes por inalação de gases tóxicos. 

• Não obstante, desde há algumas décadas a esta parte, que as novas tecnologias permitem um aproveitamento de biomassa mais limpo e eficiente. Proveniente da matéria orgânica de origem animal e vegetal, incluindo os resíduos e as matérias orgânicas transformadas – resíduos da indústria transformadora de madeira e alimentar, podem ser usados atualmente para produzir eletricidade.

Energia geotérmica:

• À frente da energia eólica e da solar, a energia geotérmica tem tido muitos adeptos em todo o mundo entre as energias consideradas “novas renováveis”. 

Designa-se energia geotérmica ao calor proveniente do interior da crosta terrestre. Existe porque a temperatura do planeta varia em profundidade – em cada 100 metros de profundidade, a temperatura aumenta 3 º C – e manifesta-se naturalmente à superfície na forma de rochas quentes, de vapor (fumarolas) e de água quente (geisers) como nos Açores, mas pode ser explorada a partir do interior do solo através de furos (bombas de calor).

• Existem, sobretudo, aproveitamentos em pólos termais existentes (com temperaturas entre os 20 e os 76 º C) e em aquíferos profundos das bacias sedimentares. 

Os aproveitamentos geotérmicos mais interessantes encontram-se nos Açores, onde estão inventariados cerca de 235,5 MWt, distribuídos por várias ilhas. Em Portugal Continental, existe o aproveitamento de pólos termais e aplicações diretas nas orlas sedimentares, que podem representar um potencial de cerca de 20 MWt.

• As bombas de calor geotérmicas aproveitam o calor a partir de aquíferos ou formações geológicas através de permutadores instalados no subsolo, o que permite a utilização para aquecimento e climatização, até um potencial de 12 MWt. 

Energia dos Oceanos (Maré-motriz):

• Os oceanos constituem um potencial de geração de eletricidade sob várias formas. A energia que aos poucos está a ser aproveitada e rentabilizada pelas novas tecnologias vem, por um lado, das ondas e, por outro, da força das marés. 

No caso das ondas, o aproveitamento da energia é feito através dessas ondas que ao subirem e descerem movimentam a água que se encontra numa câmara fechada. Nessa câmara, o ar que se comprime e expande acima da água faz mover uma turbina que transforma a energia mecânica em energia elétrica.

• A costa brasileira reúne condições excelentes para o aproveitamento da energia das ondas, calculando-se que chega à costa ocidental portuguesa energia no valor de 120 TWh por ano, em águas profundas. A conversão de 1% dessa energia em energia útil produziria 1,2 TWh/ano, correspondente a uma potência instalada de 550 MW. Portugal é pioneiro ao nível do desenvolvimento de tecnologia e inovação nesta área. Apesar da energia das ondas encontrar-se entre as fontes renováveis menos utilizadas a nível global, nos Açores (Ilha do Pico) existe já uma central experimental deste tipo de energia renovável. 

Existem, no entanto, dificuldades que se colocam, ao nível da exploração, pois requer enormes estudos e preparação, é muito dispendiosa e pouco eficiente energeticamente. As instalações não podem interferir com os cursos de navegação e devem ser capazes de resistir a tempestades marítimas.

Energia do hidrogênio:

• O hidrogênio, além de ser um elemento químico abundante (fonte considerada inesgotável), permite através de pilhas de combustível produzir eletricidade e libertar apenas vapor de água, eliminando a emissão de gases de efeito de estufa na produção de eletricidade. A nível dos transportes, permite através de motores diferentes suplantar os motores de combustão em eficiência e consumo, sem mencionar o fator "emissões zero".

É de realçar o projeto de investigação denominado CUTE (Clean Urban Transport for Europe), cujo objetivo é desenvolver e demonstrar um sistema de transporte livre de emissões e com baixo ruído que, incluindo a respectiva infra-estrutura energética, tem um grande potencial para reduzir a emissão de gases de efeito de estufa. Desta forma, será mais viável ir ao encontro dos compromissos do Protocolo de Quioto, melhorar a qualidade de vida em zonas densamente povoadas e conservar os recursos fósseis. A uma escala piloto e integrados no Projeto CUTE, em 2004, circulavam três automóveis movidos a hidrogênio, uma iniciativa na cidade do Porto, uma das nove cidades participantes.

• Nestas questões energéticas também nós, consumidores, podemos passar a produtores investindo em energias renováveis como a solar e a eólica, por exemplo. A título de exemplo, um aerogerador (energia eólica) pode ser também um bom investimento como complemento a um sistema fotovoltaico, uma vez que o seu bom funcionamento no Inverno e de noite, compensa a pouca energia fornecida pelo fotovoltaico nestas alturas. 

Apesar dos ainda elevados custos de investimento, a adesão às energias alternativas permite-nos reduzir a nossa dependência individual dos combustíveis fósseis, reduzir a conta de eletricidade e até produzir energia para vender à rede elétrica nacional. Ou seja, com as energias alternativas em casa:

• Pode-se apenas consumir a eletricidade que produz, armazenando ou não a eletricidade excedente que possa ser produzido em determinadas alturas; 
• Pode-se consumir eletricidade, e vender o excedente à rede elétrica; 
• Pode-se vender toda a eletricidade que produz à rede elétrica, consumindo toda a eletricidade que produzir da rede de distribuição. 

Sobre a aplicação de energias renováveis e a venda de eletricidade à rede elétrica, enquanto Produtor em Regime Especial, os cidadãos poderão obter informações na EDP, Direção Geral de Geologia e Energia e Agência para a Energia .

Lixo Atômico