REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10076120
Aline Maria de Brito Silva
Leandro de Barros Oliveira
Leonã Santos Goulart da Fonseca
Ana Carolina Cellular Massone
RESUMO
O uso de fontes de energia renováveis tem aumentado no Brasil devido a vários fatores, incluindo a globalização, que, juntamente com o desenvolvimento da tecnologia, levou a um aumento na demanda por eletricidade e à necessidade concomitante de explorar mais fontes alternativas de energia, além daquelas já habitualmente utilizadas para produzir esse crescimento. O reforço das fontes de energia renováveis permite o desenvolvimento do país, tornando o Brasil um dos pioneiros na produção de energia limpa. A energia eólica faz parte dessa energia inesgotável encontrada no Brasil e desempenha um papel fundamental no desenvolvimento do país em termos de questões socioeconômicas e ambientais. Logo é necessário implementar soluções sustentáveis, através do sistema de energias distribuídas, eliminando gradualmente as fontes de energia não limpas.
Palavras-chave: Fontes de Energias. Matriz Energética Brasileira. Sustentabilidade.
ABSTRACT
The use of renewable energy sources has increased in Brazil due to several factors, including globalization, which, together with the development of technology, has led to an increase in demand for electricity and the concomitant need to explore more alternative energy sources, in addition to of those already habitually used to produce this growth. The reinforcement of renewable energy sources allows the country’s development, making Brazil one of the pioneers in the production of clean energy. Wind energy is part of this inexhaustible energy found in Brazil and plays a fundamental role in the country’s development in terms of socioeconomic and environmental issues. Therefore, it is necessary to implement sustainable solutions, through the distributed energy system, gradually eliminating unclean energy sources.
Keywords: Energy Sources. Brazilian Energy Matrix. Sustainability
Introdução
O primeiro relato de utilização de energia elétrica no Brasil foi em 1879, através de transporte e iluminação públicos (BNDES, 2002). A partir disso, aos poucos outros locais foram aderindo à sua utilização, porém em pequena escala. O consumo de energia no Brasil só se tornou significativo após a Segunda Guerra Mundial pois houve uma rápida industrialização e urbanização do país devido a sua aliança com os Estados Unidos (GUERRA et al., 2014).
A expansão da energia eólica tem sido um dos principais vetores para a diversificação da matriz energética do Brasil. Tal expansão pode representar uma conduta importante na direção de atenuar os efeitos das mudanças climáticas e para garantir a segurança energética no futuro.
Desde o final do século XIX, os sistemas eléctricos modernos têm evoluído continuamente e assumido diversas formas em todo o mundo, com o objetivo de fornecer energia viável e acessível para distribuição dentro da infra – estrutura existente. Alguns dos sistemas existentes são muito complexos e confiáveis, com diferentes escalas operacionais. Temos o exemplo do leste dos Estados Unidos, que consiste em 8,85 milhões de milhas quadradas e atende 228 milhões consumidores, em contraste com o sistema da Irlanda, menor e mais isolado, que serve uma população de 6,2 milhões com 81.638 km2 (INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE – IPCC, 2012).
A produção e distribuição de energia têm estado historicamente no centro de questões de desenvolvimento económico, como a primeira e a segunda revoluções industriais (Nascimento, Mendonça, & Cunha, 2012). o setor industrial foi considerado o maior consumidor de energia no Brasil, seguido por transportes e residências. A energia elétrica foi à modalidade mais consumida, considerando os derivados de petróleo o volume absorvido foi de 35,443 milhões de tep, que corresponde a uma participação de 17,6% no volume total e a um aumento de 5,7% sobre o ano anterior. (ANEEL, 2007)
A utilização de energias renováveis na indústria é uma medida estratégica que requer planeamento e responsabilidade ambiental, bem como ampla participação e conhecimento dos recursos naturais. (RODRIGUES, 2006).
No mundo, a energia eólica responde por grande parte do crescimento na geração de energia por fontes renováveis (34%), seguida por hidrelétricas (30%) e solar (18%) (IEA, 2015). Esse destaque da energia renovável também ocorre no Brasil, na repartição de oferta interna da sua matriz de energia elétrica tem destaque a biomassa de cana- de- açúcar com crescimento de 5,1% de 2014 para 2015 e outras fontes de energia renováveis com 14,9% de crescimento no mesmo período, sendo que dentre as outras fontes, ganha destaque a energia solar com 97% de crescimento e a energia eólica com 78% (EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA – EPE, 2016).
No Brasil a matriz energética sustentável vem despertando e impulsionando pesquisadores científicos a desenvolver estudos, para o aproveitamento de fontes de energias de menor impacto ao meio ambiente.
Sob esta perspectiva, a busca de um novo paradigma energético sustentável, ou seja, que preconiza o uso dos recursos naturais com impactos negativos mínimos no ambiente; e o desenvolvimento destes recursos de forma viável economicamente, bem como, de maneira apropriada, no sentido de permitir sua disponibilidade para as futuras gerações, se faz imperioso (BARBOSA, 2014).
O país possui um potencial elevado no aproveitamento da energia hidráulica.
Observa- se também, uma série de problemas surge quando há a implantação de hidrelétricas, o que as tornam não “sustentáveis”. Tais como, mudanças de percursos naturais das águas, mudanças de populações ribeirinhas, perda da biodiversidade, emissões de gases do efeito estufa na decomposição orgânica do reservatório, entre outros. Além disso, a construção das novas hidrelétricas tem sido alvo de grandes polêmicas, especialmente devido os impactos sociais e ambientais (CASTRO, 2010; CASTRO et al., 2010).
Hoje, o território brasileiro possui grande dependência da energia gerada pelas hidroelétricas, porém estamos passando por uma grave crise energética em decorrência dos baixos índices pluviométricos e dos baixos níveis de nossos reservatórios. Nesse sentido, vale salientar a importância da energia gerada a partir da força dos ventos como mais uma forma de geração de energia, pois com ela poderemos tirar a sobrecarga das hidroelétricas sem a necessidade de ativar as usinas termoelétricas que hoje entram em funcionamento em caráter emergencial, produzindo uma energia bem mais cara, do ponto de vista econômico e com elevados índices de emissão de gases que poluem o meio ambiente, diferentemente da eólica que apresenta menor custo e baixos níveis de impactos ambientais.
No atual cenário global, a busca por novas fontes de recuperação energética tem se dado por uma grande atração global, o que indica o enorme impacto ambiental causado pela utilização de fontes de energia não renováveis, ou seja, aquelas que incluem petróleo e minerais. matriz energética. carvão e gás natural. Outro ponto que podemos observar é que os países desenvolvidos buscam cada vez mais crescimento econômico e com isso devem aumentar sua produção que exige cada vez mais energia na qual percebem que tais fontes são limitadas e com novas formas de energia. produção foi encontrada.
Nesse contexto, este artigo tem como objetivo apresentar algumas das alternativas mais promissoras de geração renovável de eletricidade no Brasil além da hidrelétrica.
Sendo assim, o objetivo deste trabalho é sistematizar o potencial da energia eólica, estudando seu desenvolvimento, desafios e perspectivas, a fim de integrá-la à matriz energética do Brasil e promover maior descentralização da produção de energia e redução da dependência no longo prazo, provenientes de fontes não renováveis.
Referencial teórico
De acordo com a metodologia de pesquisa escrita por Gill (2008), para escrever esse artigo cientifico consistiu na revisão bibliográfica que foi realizada em artigos científicos e livros, assim sendo, a fundamentação teórica ocorreu do uso de material já disponível.
As autoras Marconi e Lakatos (2003, p. 183) conceituam que a
Pesquisa bibliográfica, ou de fontes secundárias, abrange toda bibliografia já tornada pública em relação ao tema de estudo, desde publicações avulsas, boletins, jornais, revistas, livros, pesquisas, monografias, teses, material cartográfico etc., até meios de comunicação orais: rádio, gravações em fita magnética e audiovisuais: filmes e televisão. Sua finalidade é colocar o pesquisador em contato direto com tudo o que foi escrito, dito ou filmado sobre determinado assunto, inclusive conferencias seguidas de debates que tenham sido transcritos por alguma forma, quer publicadas, quer gravadas.
Foi feito uma busca sistemática da literatura. Os descritores utilizados no estudo, no idioma português e inglês. Objetivo principal desta revisão foi avaliar propostas de pesquisa dos autores voltados para a diversificação global da matriz energética e aplicações utilizando fontes renováveis de energia.
Sustentabilidade e Geração de Energia
A população mundial está em constante crescimento e com isso as áreas urbanas estão crescendo em uma proporção assustadora, consequentemente acelerando o desmatamento, diminuindo a fauna local, A construção civil precisa mais do que antes assumir seu papel de maneira que possam contribuir com a sustentabilidade e assim colaborando com a diminuição dos problemas ambientais. (TAVARES 2014)
As questões sobre demanda energética e os efeitos provocados por esses padrões de produção e consumo têm levado as sociedades, empresas e instituições públicas a pensar de forma mais intensa sobre processos relacionados à sustentabilidade em diferentes perspectivas, como econômica, social e ambiental em busca de uma nova forma de desenvolvimento, pautada pelo desenvolvimento sustentável, conforme estabelecido pela Brundtland Comission (BARBIERI, 2007; BLACKBURN, 2007; ELKINGTON, 2012).
Entretanto afirma-se a necessidade de abordar o desenvolvimento sustentável do planeta, repensar o modelo de crescimento baseado na cultura do desperdício, levando em consideração questões ambientais, políticas e sociais, tendo em vista a multiplicidade de concepções sobre sustentabilidade e sua vertente no âmbito da gestão, o desenvolvimento sustentável. Constata-se a necessidade de revisitar a relação homem-ambiente, por meio de aprofundamento no debate, com a participação de diversos segmentos da sociedade acompanhado de um esforço conciliatório (MARCONATTO, 2013, p. 18).
A organização das Nações Unidas para o meio ambiente (Pnuma) afirmou em seu relatório que a falta de ação por parte da comunidade internacional coloca o futuro da humanidade em risco e prejudica o alcance dos objetivos de desenvolvimento sustentável. O relatório revela também que, nos últimos 50 anos, a população mundial duplicou e que as crises climáticas são principalmente causadas pela perda de biodiversidade e aumento da poluição (ONU. Pnuma. 2021)
Um marco importante no setor eólico ocorreu em 2012, quando a fonte eólica se mostrou muito competitiva nos leilões, conquistando a segunda posição e possuindo o preço MWh comparável ao de grandes hidrelétricas (LAGE E PROCESSI, 2013.
Os leilões são conduzidos pela ANEEL e são responsáveis por unificar geradores de energia e distribuidoras. Eles ocorrem de maneira contrária ao que normalmente acontece nos leilões, pois ele é iniciado com o preço máximo e diminui ao longo do processo (PINHO,2017).
Lagoa dos Ventos é o maior complexo eólico em operação no brasil, localizada no estado do Piauí, possui capacidade instalada de716,5 MW distribuídas em 21 parques que ficam localizados nas cidades Lagoa do Barro, Queimada Nova e Dom Inocêncio, inaugurada em2021(EKKOGREEN, 2023).
Em seguida vem Campo largo, Sento Sé, na Bahia, com capacidade instalada de 687,9MW, distribuídos em 22 parques eólicos, com operação iniciada em 2018 (EKKO GREEN, 2023).
Em 3º lugar está o Parque eólico de Chuí, localizada em Chuí e Santa Clara do Palmar, no Rio grande do Sul, com capacidade instalada de 582,8MW em 28 parques, inaugurado em 2015 e 2016 (EKKO GREEN, 2023).
De acordo com os dados da BNEF(BloombergNEF) o país encerrouo ano de 2022com um investimento do setor eólico de US$ 6,20 bilhões (R$ 31,86 bilhões), representando 42%dos investimentos realizados em renováveis (solar, eólica, biocombustíveis biomassa, Resíduos PCH e outros).
A tabela a seguir apresenta resumidamente os novos parques eólicos distribuídos no brasil:
Tabela 1 Novos Parques eólicos
(ABE Eólica, 2022).
Definição do cenário
A matriz energética representa o conjunto de fontes de energia disponíveis para atender às necessidades energéticas do país. Por meio dele é possível captar energia e distribuí-la para os setores comercial, industrial e residencial. A matriz energética representa assim a quantidade de energia disponível e de onde vem essa energia, seja ela proveniente de fontes renováveis ou não.
O aporte em energia assume importância crescente, quer seja pelas demandas do mundo moderno, quer seja por sua interdependência com fatores que compreendem a segurança energética, a melhoria das condições de vida, o crescimento econômico e a sustentabilidade ambiental (FARIAS; MARTINS; CÂNDIDO, 2021). Neste viés, a energia é considerada como Interesses fundamentais da inclusão humana no desenvolvimento (GOMES; SILVA, 2020).
A matriz energética brasileira é predominantemente renovável com a dominância da energia hidrelétrica, entretanto, ainda é escassa na exploração das outras fontes renováveis (EPE, 2021; da Costa Ridelensky, M. 2021).
De acordo com o boletim anual do balanço Energético Nacional, com referência ao ano de 2020, em relação às matrizes energéticas. A figura 1 mostra a distribuição das matrizes energéticas brasileiras.
Gráfico 1 – Matrizes energéticas brasileiras (EPE 2021)
Fonte: Boletim do balanço Energético Nacional (2021)
Biomassa
A biomassa é uma matéria-prima de baixo custo e prontamente disponível que armazena grandes quantidades de energia, oxigênio, carbono e hidrogénio. É uma das poucas fontes capazes de simplificar a produção de energia em largo escala e de forma sustentável para apoiar o desenvolvimento da sociedade. A produção de energia a partir da biomassa contribui para reduzir a dependência de hidrelétricas e de combustíveis fósseis, diversificando assim a matriz energética do Brasil em termos de energias renováveis. No Gráfico 2, observa-se se o gráfico da Geração térmica a biomassa (MWmédio) e PLD (R$/MWh), 2010 a 2016.
Fonte: CCEE (2016)
Nuclear
A energia nuclear é a energia liberada quando os núcleos atômicos sofrem a ação de desintegração de suas partículas. Comercialmente, o urânio é um dos principais elementos dos quais podemos obter essa energia.
Figura 1 Consumo de energia nuclear no mundo em 2007.
Fonte: BP, 2008.
Solar
A energia solar é proveniente da luz e do calor emitido pelo sol. Esta fonte de energia pode ser utilizada na forma de energia solar ou térmica para gerar eletricidade ou calor.
No Gráfico 3 – Crescimento exponencial da geração distribuída nos últimos anos:
Fonte: Energia Solar no Brasil (2022)
Hidrelétrica
A atividade hidrelétrica até agora é a primordial delas, com mais de 62% da ampliação presente do país, entretanto sofre com os períodos de estiagem cada vez mais constantes nas regiões dos reservatórios.
Abaixo segue um mapa do aproveitamento do potencial hidrelétrico brasileiro:
Fonte: ANEEL (2002).
Figura – 2 Mapa do aproveitamento do potencial hidrelétrico brasileiro.
Eólica
A energia eólica é uma energia derivada da força do vento. É considerado 100% limpo porque não polui o meio ambiente durante a produção de energia e é renovável por ter como fonte um recurso inesgotável.
Nos últimos anos, as fontes de energia renováveis têm ganhado cada vez mais espaço na matriz energética brasileira, especialmente a energia eólica.
Entre 2012 e 2021, a participação das fontes renováveis na matriz energética do Brasil aumentou de 1,8% para ,7%, enquanto a participação das fontes não renováveis diminuiu de 58,2% para 55,3% de acordo com o BEN 2022.
No total, a matriz energética do Brasil é composta por 55,3% de fontes não renováveis e ,7% de fontes não renováveis.
Gráfico 4 – Matriz energética brasileira: fontes renováveis e não renováveis
Fonte: Balanço Energético Nacional (BEN 2022)
Breve Panorama da energia eólica no Brasil
O Brasil foi pioneiro na instalação de turbinas eólicas na América Latina no início da década de 1990. Nos dez anos seguintes, contudo, houve pouco progresso na combinação da energia eólica como alternativa à produção de eletricidade no país, em parte devido à escassez de energia eólica, mas principalmente por causa do alto preço da tecnologia. Em 2001, foi lançado o Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, que estimou a capacidade tecnicamente utilizável do Brasil em 1 3 GW (Cepel, 2001). Segundo o relatório, as principais regiões de recursos eólicos são Nordeste, Sudeste e Sul, que juntas respondem por cerca de 90% do potencial eólico total do Brasil. Apesar de o país ter um grande potencial eólico inexplorado e muitas vezes estar localizado em áreas pouco povoadas. No Brasil, um sistema hidroeólico poderia cobrir todas as necessidades futuras de eletricidade da população brasileira (Carvalho, 2012).
Fundado em 2002, o Proinfa tem sido um fator chave no desenvolvimento do mercado eólico brasileiro. Por ser a primeira política pública setorial eficaz, criou um ambiente de baixo risco para investimentos em tecnologia ainda pouco conhecida no país. O programa demonstrou que a energia eólica é tecnicamente viável e proporcionou experiência em diversas atividades na área.
A entrada da energia eólica no mercado regulado de energia desde 2009, como parte da política de diversificação da matriz elétrica e prioridade de aquisição de fontes de energia renováveis, trouxe um novo marco na adoção desta tecnologia no setor elétrico brasileiro.
O gráfico a seguir mostra a evolução da energia eólica entre 2005 e 2014 e a projeção 17,7 GW instalados até 2019.
Gráfico 5 – Evolução da energia eólica no Brasil
Fonte – Adaptação ANEEL (2015)
Gráfico 6 – Distribuição de Usinas
Fonte – Adaptação ANEEL (2015)
Gráfico 7 – Distribuição da potencia eólica nos estados (2015)
Fonte – Adaptação ANEEL (2015)
Gráfico – 8 Distribuição da potência eólica por município
Fonte – Adaptação ANEEL (2015)
De acordo com o ONS, a energia eólica produz atualmente 10,6% da produção total de eletricidade do Brasil. Isso é muito importante, principalmente para o Nordeste, que já consegue suprir suas necessidades energéticas quase exclusivamente com a energia eólica. As épocas mais favoráveis para a energia eólica são o inverno e a primavera, principalmente no Nordeste, de agosto a setembro, quando são registrados recordes de produção de energia em intervalos regulares, segundo a Companhia Nacional da Rede Elétrica (ONS). Atualmente, a maior parte dos projetos de energia eólica estão concentrados no Nordeste do Brasil (NEB), pois essa região está muito exposta a fenômenos climáticos que favorecem a continuidade e estabilidade da estação eólica.
O fortalecimento dos ventos alísios ao longo da costa nordeste torna a geração de energia eólica vantajosa, mas a região é muito influenciada pela dinâmica e interação da topografia da Zona de Convergência tropical.
Esses sistemas ciclônicos possuem núcleo mais frio que o ambiente, o que favorece a formação de precipitação ao redor do sistema e assim interrompe a variação sazonal do vento (FEDOROVA et al, 2016).
Neste contexto, as bordas destes sistemas fortalecem e continuam a direcionar as brisas marítimas em direção à região costeira nordeste.
Ao analisar as previsões para um futuro distante (2070-2099), os sinais geralmente tornam-se mais fortes. conforme mostrado na Figura 3. JONG et al. (2019).
Fonte: REBOITA et al. (2018).
Figura 3: Projeções futuras sazonais (2070-20398) para a densidade de energia eólica (%) no nível de 100 metros, utilizando o cenário RCP 8.5. O cálculo é baseado na diferença entre os valores encontrados no clima futuro (2070-2098) e no clima presente (1979-2005).
Contudo, o padrão de mudanças em alguns fatores climáticos pode indicar um possível sinal do que de fato pode estar influindo o regime de temperatura, as chuvas e mais especificamente o vento.
Análises dos Resultados
Os principais resultados analisados neste estudo incluem o fato de o recurso energético eólico ser a segunda maior matriz energética do Brasil; nos últimos anos, o setor eólico brasileiro cresceu muito significativamente, com mais de 600 parques eólicos já em operação; O consumo de energia eólica cresce significativamente.
A Tabela 2 apresenta os dados do sistema de informação de geração ANEEL-SIGA, que mostra a quantidade de aerogeradores em construção no país, sendo que a maioria está localizada na região Nordeste e apenas uma na região Sul.
Tabela – 2 Capacidade energética no Brasil com fonte eólica em fase de operação.
Fonte: aneel.gov.br/siga
Tabela 2 – Capacidade energética no Brasil com fonte eólica em fase de construção.
Fonte: aneel.gov.br/siga
A Tabela 3 apresenta os dados do sistema de informação de geração ANEEL-SIGA, que mostra a quantidade de aerogeradores não construídos, todos localizados apenas na região Nordeste.
Fonte: aneel.gov.br/siga
Diante desses resultados, o Brasil foi classificado como o oitavo país que mais gera energia eólica, o quarto que mais investe nesse tipo de energia e entrou na lista das 10 nações com maior capacidade eólica instalada nova (Brasil, 2016; ABEEÓLICA, 2015).
Por outro lado, é importante lembrar que os fatores positivos do aproveitamento da energia eólica são diversificada, que combinada com o facto de os impactos negativos poderem ser evitados, oferece toda uma gama oportunidades interessantes para o desenvolvimento socioeconómico responsável de países com potencial de exploração desse tipo de energia, como no Brasil.
Considerações finais
Neste intuito foi apresentado o potencial eólico, destacando os desafios enfrentados no sistema de energia para o país em desenvolvimento,
Pôde-se concluir que apesar da energia limpa e sustentável, a energia eólica ainda é um recurso subutilizado no Brasil. O estudo também mostrou que a matriz energética está em constante desenvolvimento, mas de acordo com os dados destacados neste artigo, o seu potencial ainda não está totalmente explorado, pois muitos parques eólicos ainda estão em construção e outros ainda não foram iniciados. O presente trabalho apresenta subsídios para analisar como a geração eólica pode contribuir para o desenvolvimento sustentável de uma região, aumentando o mix de sua matriz energética, para isso se fez necessário apresentar o atual modelo de gestão energética brasileira, descrevendo a composição do setor elétrico e o ambiente de contratação, demonstrando com isso o quanto o sistema híbrido de energia renovável, seria possível reduzir os efeitos económicos e ambientais do modelo atual.
Foi possível, demonstrar neste trabalho, através de figuras, gráficos e tabelas, panorama para maior entendimento da pesquisa.
Portanto, a renovação da matriz energética nacional é um tema que vem despertando novo interesse devido à urgência de promover a utilização de fontes amigas do ambiente favorável para conseguir isso, é necessário realizar projetos e pesquisas aprofundadas demonstra o potencial energético de outras fontes renováveis, como a energia solar entre outras, para então medir sua viabilidade econômica e socioambiental.
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