Relatório do Projecto FEUP -...
Transcript of Relatório do Projecto FEUP -...
(2009/2010)
Relatório do Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
Novas tendências na produção de energias de fontes renováveis
Equipa 519
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
1
Relatório do Projecto FEUP
Energias renováveis e
desenvolvimento sustentável
Novas tendências na produção de
energias de fontes renováveis
Equipa 519
André Peixe
Diana Carvalho
Eduardo Moreira
João Heleno
Jorge Alas
Rui Sousa
Tiago Lopes
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
2
Resumo
Tendo em conta o aumento do preço da energia para níveis cada vez mais
elevados, e as notícias actuais sobre as evoluções climáticas serem alarmantes, é
necessário começar a utilizar o que o nosso planeta nos disponibiliza, com o objectivo
de não o danificar e de reduzir as nossas despesas mensais.
Este trabalho insere-se no âmbito da energia produzida por meio dos recursos
renováveis e baseia-se num estudo realizado através de pesquisas. Vamos falar das
energias renováveis mais utilizadas no nosso país, das vantagens e desvantagens de
cada uma, dos objectivos que Portugal ambiciona realizar, no âmbito de cada energia,
para o futuro. Depois da realização de uma longa pesquisa e da avaliação dos nossos
resultados verificamos que, de uma forma global, Portugal encontra-se muito bem
classificado, numa posição bem privilegiada. Portugal é um país pobre quanto à
disponibilidade das fontes de energia mais vulgares, as chamadas fontes não
renováveis, uma vez que não dispõe de poços de petróleo, minas de carvão ou
depósitos de gás. No entanto, no que respeita as fontes de energia renováveis, o país
tem um enorme potencial que deve ser explorado no sentido de não aumentar
demasiado ou, se possível, de reduzir o consumo de energias que acarretam emissões
de gases de forma a combater as alterações climáticas.
Palavras chave: Energias, Recursos Renováveis, Portugal.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
3
Índice
Introdução…………………………………………………………………………………………………………….…….4
Energia eólica……………………………………………………………………………………………………..……….5
Vantagens e desvantagens…………………………………………………………………….…………5
Importância mundial………………………………………………………………………………………..6
Importância em Portugal…………………………………………………………………………….……6
Conclusão…………………………………………………………………………………………………….…..7
Energia hídrica…………………………………………………………………………………………………….……….8
Vantagens e desvantagens…………………………………………………………………….…………8
Energia hídrica em Portugal………………………………………………………………………………9
Conclusão………………………………………………………………………………………………..……..10
Energia geotérmica………………………………………………………………………………………….…………11
Vantagens e desvantagens…………………………………………………………………..…………13
Importância em Portugal……………………………………………………………………………..…14
Importância mundial………………………………………………………………………………….…..15
Conclusão……………………………………………………………………………………………………….16
Energia da Biomassa…………………………………………………………………………………………………..17
Vantagens e desvantagens……………………………………………………………………………..19
Medidas a implementar em Portugal até 2010………………………………………….……20
Impactos ambientais e cautelas necessárias……………………………………………….….21
Conclusão…………………………………………………………………………………………………..…..22
Energia das marés……………………………………………………………………………………………………...23
Vantagens e desvantagens……………………………………………………………………………..23
Portugal: actualidade e futuro………………………………………………………………………..24
Nível mundial………………………………………………………………………………………………….24
Conclusão…………………………………………………………………………………………………….…25
Energia solar………………………………………………………………………………………………………………26
Vantagens e desvantagens……………………………………………………………………………..26
Portugal e a Europa………………………………………………………………………………………..28
Microgeração………………………………………………………………………………………….........30
Conclusão……………………………………………………………………………………………………….31
Objectivos de Portugal……………………………………………………………………………………………….32
Conclusão…………………………………………………………………………………………………………………..33
Referências bibliográficas…………………………………………………………………………………………..34
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
4
Introdução
Neste relatório queremos dar a conhecer novas formas de produzir energia
que, num futuro próximo, serão os processos mais indicados para a preservação do
nosso planeta… As energias renováveis!
Existem vários tipos de obtenção de energia, através de fontes naturais capazes
de se regenerar, entre os quais, salientamos os de maior importância: a energia eólica,
a energia hídrica, a energia geotérmica, a biomassa, a energia solar e, por fim, a
energia das marés. Cada uma destas energias apresenta várias vantagens e
desvantagens, como também se distinguem pelo seu rendimento, custos de instalação
e segurança, e também impactos ambientais que podem causar.
Muitas destas energias renováveis estão aplicadas em Portugal. Demonstramos
o aproveitamento destas no nosso país e quais as medidas a implementar nos
próximos anos.
É importante realçar que estas energias alternativas são virtualmente
inesgotáveis, e deveriam substituir os recursos não-renováveis, que são actualmente,
os mais utilizados por nós, seres humanos.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
5
Energia Eólica
A energia eólica é a energia obtida pelo movimento do ar (vento). É uma fonte
de energia abundante, renovável, limpa e disponível em praticamente todos os
lugares. A utilização desta energia já remonta ao séc. V como mecanismos de bombear
a água para irrigação. Os mecanismos básicos de um moinho de vento não mudaram
desde então: o vento atinge uma hélice que, ao movimentar-se, faz girar um eixo que
impulsiona uma bomba (gerador de electricidade). Este aproveitamento consegue-se
através de grandes quantidades de hélices, que formam Parques Eólicos (Fig. 1)
Vantagens Desvantagens
Fonte de energia segura e renovável Impacto visual
Não polui Impacto sonoro
Instalações móveis o que leva a que a área possa ser novamente utilizável
Impacto sobre a fauna e flora
Tempo rápido de construção
Recurso autónomo e económico
Fig. 1 Parque Eólico
Tabela 1 – Vantagens e desvantagens da energia eólica
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
6
Importância mundial
Pode-se afirmar que a indústria eólica é a mais europeia de todas as indústrias.
Segundo dados de 2004, as companhias europeias detinham 85% do mercado mundial
de aerogeradores e 75% dos parques eólicos encontravam-se instalados na Europa. A
taxa de crescimento desta indústria europeia foi de 28%, no período de 1999 a 2004.
Para melhor elucidar o nosso leitor acerca desta fabulosa taxa de crescimento, pode-se
dizer que foi superior à taxa de crescimento da indústria dos computadores,
normalmente considerada como aquela que apresenta a maior taxa de crescimento
mundial. A era moderna da indústria eólica tem origem na Dinamarca, o único país que
após a crise petrolífera de 1973, manteve a energia eólica como uma das suas áreas de
investigação e desenvolvimento. Este facto e os apoios europeus nas décadas de 80 e
90 contribuíram para que esta indústria assumisse a dimensão europeia que tem nos
dias de hoje.
O grande crescimento desta indústria, só foi possível devido a muitos outros
factores, como por exemplo, o aumento da capacidade de produção e consequente
redução dos custos de produção dos aerogeradores, a redução do custo do kWh de
electricidade de origem eólica, por fim, e provavelmente a mais importante, os
desenvolvimentos da tecnologia que permitem com que um único aerogerador
produza uma quantidade de electricidade superior a 200 aerogeradores da década de
80. (Silva, 2004)
Importância em Portugal
No 1º semestre de 2009 as novas instalações ligadas à rede pública totalizaram
487 MW, passando a estar ligada à rede uma potência eólica total de 3148 MW,
correspondente a uma potência instalada de 3473 MVA. No final do 1º semestre
estavam em funcionamento 187 parques, dos quais 17, correspondentes a 1317 MW,
ligados à Rede de Transporte e 170, correspondentes a 1831 MW, ligados à Rede de
Distribuição. A potência eólica instalada representa actualmente 19% da potência total
ligada à rede pública. Isto consegue-se com a implantação de parques como por
exemplo o parque eólico em Castelo Branco (Fig. 2) (Rede Eléctrica Nacional, 2009)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
7
Fig. 2 Parque Eólico em Castelo Branco
Como se pode verificar através
do gráfico o número da potência
ligada aumenta proporcionalmente
com o número de novos parques.
O que é bastante significativo,
visto que já a meio deste ano se
ultrapassou a potencia ligada noutros
anos. A energia eólica revela-se
então, como uma aposta segura no
futuro.
Fig. 3 Potência total ligada na construção de novos parques eólicos.
Conclusão
A utilização da energia eólica na matriz energética global mostra-se como uma
das mais importantes opções para a geração de energia limpa e sustentável
possibilitando assim uma melhor qualidade de vida para as gerações futuras da
sociedade.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
8
Energia hídrica
A energia hídrica é a energia proveniente do movimento das águas doces.
Quando chove nas colinas e montanhas a água concentra-se em rios, ribeiras e
correntes que se deslocam para o mar. A energia é produzida por meio do
aproveitamento do potencial hidráulico existente nos rios, utilizando desníveis
naturais, como quedas de água, ou artificiais como as barragens (Noia,2007) .
Tabela 2 – vantagens e desvantagens da energia hídrica
Vantagens Desvantagens
Produção de energia eléctrica sem
necessidade de poluição.
Impactos geográficos e biológicos na
construção de uma barragem
Retenção de água a nível regional que
pode ser utilizada, se potável, para fins
variados (rega, turismo, por exemplo).
Alteração da fauna e da flora do local
onde é construída a barragem.
Possível regulação do fluxo de inundações
de um rio.
Alteração da paisagem.
Como podemos verificar (Fig. 4) maior parte do planeta Terra é constituído por
água, por isso, temos que aproveitar os recursos que este planeta nos oferece.
Fig. 4 – Distribuição de água no planeta Terra
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
9
Energia hídrica em Portugal
Portugal é um país pobre quanto à disponibilidade das fontes de energia mais
vulgares, as chamadas fontes não-renováveis, uma vez que não dispõe de poços de
petróleo, minas de carvão ou depósitos de gás. No entanto, e no que respeita as fontes
de energia renováveis o país tem um enorme potencial deve ser explorado, não só
numa óptica de reduzir a dependência energética externa mas também do ponto de
vista ambiental, no sentido de não aumentar demasiado, ou inclusivamente de reduzir,
o consumo de energias que acarretam emissões de gases com efeito de estufa -
previsto no protocolo de Quioto e num conjunto de directivas comunitárias – de forma
a combater as alterações climáticas. Com efeito, Portugal apresenta uma rede
hidrográfica relativamente densa, uma elevada exposição solar média anual, e dispõe
de uma vasta frente marítima que beneficia dos ventos atlânticos, o que lhe confere a
possibilidade de aproveitar o potencial energético da água, luz, das ondas e do vento.
Estas condições únicas permitem ao país o aproveitamento de formas de energia
alternativas ao consumo de combustíveis fósseis. Assim, Portugal encontra-se numa
posição privilegiada não só para compensar o deficit natural de fontes de energia não
renováveis mas também para ser pioneiro na diminuição da dependência energética
em fontes de energias não renováveis e poluentes, colocando-se na vanguarda da
demanda de um desenvolvimento sustentável (Alves 2009). Segundo a Câmara
Municipal da Póvoa de Varzim 2008, esta é uma das formas de produzir energia
dominada há mais de um século, de fácil acesso e de elevado valor funcional. A central
mais antiga em território nacional funciona desde 1906 e continua a operar em pleno.
Só o rio Tejo tem mais de 30 barragens ao longo do seu curso, no território
português. Estão planeadas dez novas barragens que levarão Portugal para o topo da
Europa na produção deste tipo de energia. Por todo o Mundo há também um
aproveitamento razoável dos recursos hídricos e um grande número de barragens
(Noia,2007).
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
10
Conclusão
Em suma, a energia hídrica não é cara e tem elevado rendimento, mas as
enormes barragens não são abonatórias para alguns ecossistemas que muitas vezes
são alagados ou cimentados para servir de base aos acessos à barragem e aos edifícios
de suporte.
Fig. 5 Barragem do Alqueva
Fig. 6 Esquema de uma central hidroeléctrica
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
11
Energia geotérmica
A energia geotérmica é a energia gerada a partir do calor existente no interior
da Terra. Esse calor é posteriormente utilizado para produzir energia eléctrica, um
método muito menos poluente do que os mais utilizados hoje em dia, como a queima
de combustíveis fósseis, petróleo e carvão mineral.
O calor proveniente do centro da Terra é transportado por condução, em
direcção à superfície, aquecendo as camadas rochosas que constituem o manto. As
águas das chuvas infiltram-se através de linhas de falhas e fracturas geológicas e
aquecem ao entrar em contacto com as rochas quentes. Algumas destas águas
sobreaquecidas sobem novamente à superfície, sob a forma de nascentes quentes ou,
por vezes, géisers (Fig 7). Noutros casos, a água quente fica presa em reservatórios
geotérmicos naturais, abaixo da superfície terrestre. (Pinto 2007)
Fig. 7 Géisers e nascentes quentes
(http://1.bp.blogspot.com/_jSLnL5ObygU/Rl1IJRnY0gI/AAAAAAAAABo/10-
jl3kVLsQ/s320/geotermica30.jpg) (12-10-2009)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
12
Em alguns locais do planeta, existe tanto vapor e água quente que é possível
produzir energia eléctrica. Basta para isso construir condutas que vão até aos
reservatórios de água e vapor de água, estas são drenados até à superfície por meio
apropriados, como tubos e canos. Através destas condutas o vapor será enviado para
uma central eléctrica geotérmica, e tal como numa central eléctrica normal, o vapor
faz girar as lâminas da turbina. A energia mecânica da turbina é transformada em
energia eléctrica através de um gerador. Após passar pela turbina o vapor é conduzido
para um tanque onde vai ser arrefecido transformando-se novamente em água
(condensa-se) devido ao processo de arrefecimento. A água é de novo canalizada para
o reservatório subterrâneo onde será naturalmente aquecida pelas rochas quentes
com que se encontra em contacto, de forma a sustentar a produção. Assim se produz
energia eléctrica a partir de energia geotérmica.
A energia geotérmica pode ser dividida em duas categorias:
Alta temperatura (T> 150ºC): Normalmente está associada a áreas de
actividade vulcânica, sísmica ou magmática. Com estas temperaturas torna--se
possível o aproveitamento para a produção de energia eléctrica.
Baixa temperatura (T <100ºC): Baseia-se na circulação da água quer de origem
meteórica em falhas e fracturas quer em água contida nas rochas porosas a grande
profundidade. Utiliza-se o calor para o aquecimento do ambiente, da água, piscicultura
ou processos ambientais.
Este tipo de energia é bastante limpa, ou seja, não recorre à combustão de
combustíveis fósseis, ajudando a reduzir a exploração de combustíveis fósseis.
Contudo tem elevados gastos na instalação e segurança, e emite fluidos agressivos.
(Pinheiro, 2007)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
13
Tabela 3- Vantagens e desvantagens da energia geotérmica
Vantagens Desvantagens
A energia geotérmica é um recurso
inesgotável, á escala temporal do
Homem.
Elevados custos da perfuração do solo
para introdução de condutas para chegar
até as zonas de calor do interior da Terra.
Processos que prejudicam menos o
ambiente relativamente aos métodos
mais utilizados hoje em dia, como a
queima de combustíveis fósseis.
Anti-gelificantes utilizados nas zonas mais
frias são poluentes, pois alguns produzem
CFCs e HCFCs.
A energia geotérmica poderá satisfazer
cerca de 20% das necessidades
energéticas mundiais.
Elevado custo na prospecção, construção
de uma central de aproveitamento de
energia geotérmica e na manutenção de
equipamentos como os tubos e canos.
Água vinda do interior da Terra contém
matérias prejudiciais a saúde, o que
prejudica a vida da fauna local.
Há ainda o inconveniente da poluição
sonora provocada no local de instalação
da central geotérmica.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
14
Importância em Portugal
Em Portugal existem, sobretudo, aproveitamentos de baixa temperatura ou
termais. Este aproveitamento pode ser dividido em duas vias: aproveitamento de
pólos termais existentes (temperaturas entre os 20 e os 76ºC) e aproveitamento de
aquíferos profundos das bacias sedimentares. Exemplos do primeiro caso são as
termas de Chaves e São Pedro do Sul, com cerca de 3 MWt (megawatt thermal) a
temperaturas de cerca de 75ºC. O segundo caso pode-se encontrar no projecto
geotérmico do Hospital da Força Aérea do Lumiar, em Lisboa, onde a partir de um furo
de 1500 metros de profundidade se conseguem temperaturas de 50 graus.
Os aproveitamentos geotérmicos mais interessantes em Portugal encontram-se
nos Açores, onde estão inventariados cerca de 235,5 MWt, distribuídos por várias
ilhas. Só na ilha de São Miguel, através das centrais geotérmicas de Ribeira
Grande(figura 8) e Pico Vermelho, esta energia representou cerca de 35% da
electricidade consumida na ilha em 2001. A energia geotérmica é uma fonte essencial
no arquipélago dos Açores, podendo aumentar em 30 MWe (megawatt electrical) na
próxima década. No Continente existe o aproveitamento de pólos termais e aplicações
directas nas orlas sedimentares, que podem representar um potencial de cerca de 20
MWt. Uma outra aplicação pode passar pelas bombas de calor geotérmicas (BCG)
reversíveis, que 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. (s/a,site da Região Digital
do Litoral Alentejano.)
Fig. 8 Central geotérmica de Ribeira Grande, Açores
http://baciasc1.files.wordpress.com/2008/06/sem-titulo10.jpg (accessed16-10-09)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
15
Importância mundial
A energia geotérmica é utilizada em muitas partes do planeta, com destaque para:
Tuscani, na Itália, onde em 1904 se passou, pela primeira vez, a utilizar a
energia geotérmica para a produção de electricidade.
Budapeste (Hungria), alguns subúrbios de Paris, Reykjavík (Islândia), e
muitas outras cidades, que usam em grande escala a energia
geotérmica para aquecimento doméstico.
A Califórnia, por ter a maior central geotérmica do mundo.
Na Europa os maiores produtores de energia eléctrica a partir da energia
geotérmica encontram-se na Itália (produz o equivalente a 2312 toneladas de petróleo
de energia eléctrica), França toneladas de e Portugal (produz o equivalente a 37
toneladas de petróleo de energia eléctrica).
Em 1999, a capacidade instalada total de electricidade produzida a partir da
energia geotérmica no mundo todo foi de pouco mais de 8000 megawatt (MW). Isso
equivale a cerca de um quarto de um por cento do total da capacidade de geração de
electricidade instalada no mundo.
Os EUA responde por pouco mais de um terço da capacidade mundial instalada
geotérmica. A partir de 1998, o EUA tinha uma capacidade de cerca de 3000 MW. Dito
de outra forma, aproximadamente 0,4% da electricidade produzida na EUA
anualmente provém de fontes geotérmicas. Tratar-se-ia ter queima 60 milhões de
barris de petróleo para produzir a mesma quantidade de electricidade.
O uso directo de energia geotérmica para aquecimento e outros propósitos
fornecem o equivalente a quase 10000 megawatts térmicos, em todo o mundo em
1998.
Acredita-se que a energia geotérmica poderá satisfazer 20% das necessidades
energéticas da população mundial.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
16
Conclusão
A energia geotérmica é uma das energias renováveis mais utilizadas na
produção de energia eléctrica mundial.
Esta é uma forma de produzir energia eléctrica utilizando aquilo que o nosso
planeta nos oferece. Neste caso falamos da energia em forma de calor que temos no
interior da Terra, como por exemplo as águas quentes que se encontram no interior da
Terra são utilizadas para aquecimento (figura X). É óptimo poder substituir os métodos
poluentes de produção de energia utilizados hoje em dia, por métodos amigos do
ambiente e com meios que não se esgotarão.
É uma grande desvantagem o elevado custo que tem este tipo de produção de
energia, nomeadamente na fase de prospecção e na construção das condutas que
perfuram a nossa superfície terrestre, já para não falar no custo da manutenção dos
tubos.
Hoje em dia é necessário o esforço, principalmente financeiro, de recorrer as
energias renováveis, só assim será possível melhorar o nosso ambiente e preservar
alguns materiais que se esgotam com a utilização excessiva que o Homem lhes dá.
Fig.9 Processo de utilização das águas armazenadas no interior da Terra.
http://e-geo.ineti.pt/edicoes_online/diversos/rec_geotermicos/aprov1.gif (accessed 15-10-
2009)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
17
Energia da Biomassa
No que diz respeito à criação de energia, o termo biomassa abarca os derivados
recentes de organismos vivos utilizados como combustíveis ou para a sua produção.
Do ponto de vista da ecologia, biomassa é a quantidade total de matéria viva existente
num ecossistema ou numa população animal ou vegetal. Os dois conceitos estão,
portanto, interligados, embora sejam diferentes.
Na definição de biomassa para a geração de energia excluem-se os tradicionais
combustíveis fósseis, embora estes também sejam derivados da vida vegetal (carvão
mineral) ou animal (petróleo e gás natural), mas são resultado de várias
transformações que exigem milhões de anos para acontecerem. A biomassa pode
considerar-se um recurso natural renovável, enquanto que os combustíveis fósseis não
se renovam a
curto prazo.
Fig. 10 Processo de obtenção da biomassa [Pelletslar 2008]
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
18
A biomassa consiste em matéria orgânica que tem energia armazenada sob
forma de energia química. As plantas obtiveram essa energia por fotossíntese da
energia solar.
A biomassa é utilizada na produção de energia a partir de processos como a
combustão de material orgânico produzida e acumulada num ecossistema, porém nem
toda a produção primária passa a incrementar a biomassa vegetal do ecossistema.
Parte dessa energia acumulada é utilizada pelo ecossistema para sua própria
manutenção. As suas vantagens são o baixo custo, é renovável, permite o
reaproveitamento de resíduos e é menos poluente que outras formas energia como
aquela obtida a partir de combustíveis fósseis.
A queima de biomassa provoca a libertação de dióxido de carbono na atmosfera,
mas como este composto havia sido previamente absorvido pelas plantas que deram
origem ao combustível, o balanço de emissões de CO2 é nulo.
A biomassa usada na produção de electricidade pode ser sólida (madeiras) ou
gasosa (biogás). Desta forma, resíduos de florestas ou resíduos resultantes do
tratamento de esgotos, por exemplo, são aproveitados de forma económica. O maior
investimento é na instalação dos equipamentos necessários.
A transformação da biomassa em electricidade é feita em centrais
termoeléctricas adaptadas para o efeito.
Fig. 11 Matéria para produção da biomassa (filipedebarros.wordpress.com 2008)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
19
Tabela 4 – Vantagens e desvantagens da energia da biomassa
Vantagens Desvantagens
O facto de ser um recurso renovável; Menor poder calorífico
Baixo custo de aquisição; Maior possibilidade de geração de
material particulado para a atmosfera.
Isto significa maior custo de investimento
para a caldeira e os equipamentos para
remoção de material particulado;
Não emite dióxido de enxofre; Dificuldades no “stock” e
armazenamento;
As cinzas são menos agressivas que as
provenientes de combustíveis fósseis;
Menor corrosão dos equipamentos
(caldeiras, fornos);
Menor risco ambiental;
Emissões não contribuem para o efeito
estufa;
Fig. 12 Imagem ilustrativa do facto da biomassa não emitir gases poluentes [Enernatura
2009]
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
20
Medidas a implementar em Portugal até 2010
Com base nas dificuldades sentidas tanto a nível de quantificação do recurso biomassa, como na identificação do actual parque tecnológico, a haver um Plano Estratégico de Utilização Energética de Biomassa, promovendo o desenvolvimento económico e social em particular de zonas desfavorecidas, será necessário, desde já, adoptar as seguintes medidas face às barreiras identificadas, cuja política a seguir deverá também ser parte integrante do PNAC - Programa Nacional para as Alterações Climáticas.
Levantamento nacional para identificação do potencial de utilização da biomassa para produção de energia, promovendo o desenvolvimento económico e social de zonas rurais.
Criar condições para a realização de acções de formação profissional, por um lado para a melhor qualificação dos técnicos dedicados à limpeza das florestas, com a respectiva actualização e dignificação das carreiras, tendo em vista a diminuição do risco de incêndios florestais; por outro lado, tem-se a formação de técnicos especializados em operação e manutenção de instalações energéticas de conversão de biomassa. O apoio à formação profissional ao nível do ensino técnico superior deveria igualmente ser considerado nestes domínios.
Levantamento nacional das unidades industriais existentes para conversão energética da biomassa, e identificação das necessidades em investimento para a sua ampliação e instalação de novas unidades.
Apoio à introdução e/ou adaptação de equipamento florestal adequado à recolha e compactação de resíduos na floresta.
Apoio à adaptação, pela indústria nacional, de todo o equipamento que vise o melhor aproveitamento energético, tanto térmico como eléctrico, das diversas formas de biomassa.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
21
Calendarização dos patamares das potências a instalar em unidades energéticas, com base na biomassa florestal, por forma a atingir em 2010, 110 MW., eventualmente integrando produtos quer de plantações energéticas quer provenientes de resíduos agrícolas.
Idêntica actuação, para suportar a criação de condições para instalação de 70 MW. de potência eléctrica estimada, com o recurso da biomassa de origem animal, até 2010.
Igualmente, na criação das condições de instalação até 50 MW de potência eléctrica estimada, com base nos resíduos sólidos urbanos e outros, até 2010.
Estabelecimento de regras de acesso à Rede Eléctrica Nacional, compatibilizando os pontos de interligação aos locais de geração e concentração destes resíduos.
Redefinição (anual) do potencial existente e dos pequenos projectos necessários para o melhor aproveitamento energético das quantidades disponíveis, de acordo com o tipo de biomassa.
Impactos ambientais e cautelas necessárias
A despeito das conveniências referidas, o uso da biomassa em larga escala
também exige certos cuidados que devem ser lembrados, durante as décadas de 1980
e 1990 o desenvolvimento impetuoso da indústria do álcool no nosso país tornou isto
evidente. Empreendimentos para a utilização de biomassa de forma ampla podem ter
impactos ambientais inquietantes. O resultado pode ser destruição da fauna e da flora
com extinção de certas espécies, contaminação do solo e mananciais de água por uso
de adubos e outros meios de defesa manejados inadequadamente. Por isso, o respeito
à biodiversidade e a preocupação ambiental devem reger todo e qualquer intento de
utilização de biomassa.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
22
Conclusão
Apesar de todas as cautelas necessárias ao funcionamento dos processos ligados
à biomassa, esta forma de obtenção de energia mostra-se bastante eficaz tanto a nível
económico como a nível ambiental, pois para além de ter baixos custos de
implementação, a utilização da biomassa como fonte de energia, respeitando as
respectivas regras, não implica danos ambientais ao nível dos registados no uso de
energias não renováveis.
Embora tenha todas as vantagens acima referidas conclui-se que, em Portugal
este tipo de energia renovável ainda tem muitos aspectos a investigar e que se
encontra numa fase de exploração mais atrasada relativamente às energias solar e
eólica.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
23
Fig. 13 Exemplo de turbina geradora
de electricidade
Tabela 5 – Vantagens ou Desvantagens do uso da energia das marés
Energia das marés
A energia proveniente das marés é uma energia
obtida através da força que estas exercem, consoante a
sua subida ou descida. Trata-se de uma energia já antiga
que transforma a energia cinética ou potencial das marés
em energia eléctrica. Normalmente, o processo que se
utiliza para obter energia eléctrica é através de uma
turbina (fig. 13). Essa turbina é accionada de diferentes
maneiras, dependendo do modo como funciona o restante equipamento. É possível,
por exemplo, que esta seja accionada por ar que sobre pressão a coloca a funcionar.
Geralmente a energia pode ser obtida ou na costa ou em locais de grande
profundidade. Para além da força das correntes marítimas e da energia do embate das
ondas, existem conversores (Coluna oscilante de Buoy e Pato de Salter) que ajudam a
extrair energia.
Apesar de ser eficiente, podendo produzir muita electricidade, este método
também apresenta deficiências.
Vantagens Desvantagens
Sistemas costeiros Sistemas de águas profundas
Sistemas costeiros Sistemas de águas profundas
Fácil transporte de energia
Maior aproveitamento da energia das ondas
Grande dependência do estado da costa (boas condições
para construção e manutenção)
Transporte de energia para a terra
Problemas de acesso e
manutenção de fácil resolução
Não depende das condições da costa
Impacto visual
Difíceis condições para a manutenção
e tratamento do equipamento
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
24
Fig. 14 Estação de La Rance
Portugal: Actualidade e Futuro
Actualmente Portugal é um dos países que possui mais condições para
trabalhar com esta energia, para além da grande área costeira tem também uma
grande capacidade técnica no que toca a tecnologia costeira, portuária e naval. Foi um
dos primeiros a trabalhar com este tipo de energia e contribuiu para o
desenvolvimento desta. Além da participação em três grandes projectos europeus fez
o Atlas Europeu de Energia das Ondas (relativo a sistemas de águas profundas) e o
Atlas Nacional de Ondas.
Apesar das boas condições Portugal não tem experiência em sistemas de águas
profundas o que pode vir a provocar uma dependência em tecnologia estrangeira de
modo a continuar o processo de desenvolvimento de equipamento. Portugal pode
então trabalhar em sistemas de águas costeiras mas precisará de ajuda estrangeira
para desenvolver o seu sistema de águas profundas. No entanto, dadas as condições
que já oferece Portugal poderá ser um país com possibilidades de expandir tanto no
mercado como em desenvolvimento, equipamentos que ajudem na obtenção de
energia proveniente das marés.
Nível Mundial
A nível mundial, é possível ver
que os países mais desenvolvidos na
energia das marés são aqueles que,
para além de uma grande zona
costeira, utilizam muito os recursos
marítimos. Países como Japão, Irlanda, França são alguns
dos que mais usam. No entanto o que mais se desenvolveu foi a França, tendo uma
das maiores estações produtoras de energia eléctrica, situadas em La Rance (Fig. 14)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
25
Fig. 15 Turbinas Hídricas
Conclusão
Tendo em conta os recursos que Portugal tem, pode-se concluir que este tipo
de energia renovável irá num futuro próximo ajudar Portugal nas relações
internacionais e no seu próprio desenvolvimento.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
26
Energia Solar
Energia solar é toda a radiação proveniente do Sol que é captada e
transformada pelo Homem numa energia útil, seja para aquecimento de água (energia
solar térmica) ou para produção de energia eléctrica (energia solar fotovoltaica).
Fig. 16 Parque fotovoltaico (estadao.com.br, 2009)
Vantagens
Energia limpa ou não poluente durante o seu uso.
Em países tropicais ou com grande incidência solar a utilização desta energia é
viável em todo o território. A utilização da energia solar é possível em todo o
território português.
Os equipamentos de obtenção e transformação de energia solar necessitam de
manutenção mínima/reduzida.
Os painéis solares são cada vez mais potentes e o seu custo tem vindo a
diminuir, tornando esta fonte de energia cada vez mais eficaz e
economicamente viável.
A energia solar é uma boa alternativa em lugares remotos ou de difícil acesso,
pois a sua instalação em pequena escala não obriga a grandes investimentos
em linhas de transmissão.
Reduz despesas face a gastos energéticos.
Promove a qualidade ambiental e as normas/ideias ecológicas.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
27
Desvantagens
O investimento inicial para a instalação de equipamentos é muito elevado
A situação climatérica (chuva, nevoeiro, etc.) e a localização geográfica
(latitudes médias e altas) condicionam a produção de energia solar. Além de
que durante a noite não há qualquer produção, o que obriga a que haja meios
de armazenamento da energia produzida durante o dia em locais onde os
painéis solares não estejam ligados à rede de transmissão de energia.
O armazenamento da energia solar é pouco eficiente quando comparado, por
exemplo, ao armazenamento de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás)
(grupopaineis, 2009)
Existem dois tipos de aparelhos/equipamentos principais e fundamentais que
possibilitam aproveitar a radiação solar para produzir energia. São eles o painel
fotovoltaico e o colector solar (ver Fig. 17, 18, 19 e 20).
O primeiro serve para produzir energia eléctrica através da captação da luz
solar, estando envolvidos alguns processos químicos na base de funcionamento. A
energia produzida poderá ser usada no mesmo local em que foi captada e
transformada (a nível doméstico, industrial, etc.) ou poderá ser vendida à rede através
do regime de microprodução.
O segundo serve para aquecer águas domésticas através da absorção da energia
térmica proveniente do sol. Este processo de aquecimento de água é essencialmente usado
por particulares. Entre os grandes utilizadores destaca-se o edifício sede da Caixa Geral de
Depósitos com 1600 m² de colectores solares. Este equipamento é usado para o aquecimento
de água e climatização deste edifício onde trabalham cerca de 5000 pessoas. Este
investimento evita a emissão de 500 toneladas de CO2 por ano.
Estima-se que estejam já instalados em Portugal cerca de 300 mil m² de
colectores solares, o que corresponde a 30% do estipulado pelo governo para 2010.
(wikipedia.org, energia solar, 2009)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
28
Fig. 17, 18, 19 e 20 Painéis fotovoltaicos (à esquerda) Colectores solares (à direita)
Portugal e a Europa
Portugal é um dos países Europeus com maior incidência solar (Fig. 21), ainda
assim somos dos países da UE que pior aproveita a energia proveniente do sol.
Fig. 21 (grupopaineis, 2009)
A Grécia, apesar de
ser um país que apresenta
um potencial semelhante ao
nosso, tem uma taxa de
implementação de painéis
solares térmicos 26 vezes
superior ao caso português,
o que reflecte bem a falta de
aproveitamento do nosso
potencial.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
29
A central solar fotovoltaica da Amareleja (Fig. 22, 23 e 24), em Moura, é a maior
do país e uma das maiores da Europa. A instalação tem uma capacidade total de
produção de 46,41 MW, podendo abastecer de energia eléctrica cerca de 30 mil lares
(93GWh/ano). A absorção da radiação solar é feita por 2520 plataformas solares com
104 painéis cada uma. O funcionamento desta central, que começou a 23 de
Dezembro de 2008, evita a emissão de cerca de 86 mil toneladas de dióxido de
carbono por ano. (wikipedia.org, energia solar em Portugal, 2009)
Fig. 22, 23 e 24 Imagens da central solar fotovoltaica de Amareleja (Moura)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
30
Microgeração
Aliando preocupação ambiental e lucro, a microgeração permite gerar
electricidade em casa e vendê-la à rede pública.
Lançado em Março de 2008 pelo Ministério da Economia e da Inovação, o
projecto microgeração visa aumentar a produção nacional de energia renovável.
Assim, qualquer consumidor de energia eléctrica poderá passar a ser produtor e
vender o excesso à Rede Eléctrica Nacional. Estima-se que o lucro ultrapasse o
investimento em cerca de 8 a 12 anos de funcionamento.
Em Julho de 2009 já se encontravam 3110 produtores certificados, que
corresponde a uma produção total de 11,0 MW. Infelizmente, o processo não está a
decorrer pacificamente, já que a disponibilidade da população e empresas nacionais
para usar painéis solares é bastante maior do que a capacidade de registo e
certificação da autoridade competente.
Em Lisboa, os Jardins de São Bartolomeu inauguraram, no dia 18 de Março de
2009, 16 unidades de microprodução, tornando-se o maior microprodutor ao abrigo
do presente regime. O projecto, da iniciativa dos moradores, contemplou a instalação
de 288 painéis fotovoltaicos correspondentes a uma produção eléctrica de 80
MWh/ano.
Destacam-se também, entre os pequenos produtores, a Escola Alemã de Lisboa
e o Palácio de Belém. A câmara municipal de Lisboa também investiu largamente na
produção de energia, tendo instalado painéis solares em 23 edifícios municipais e oito
escolas, pretendendo assim lucrar 155 mil euros por ano.
Algumas quintas dedicadas ao turismo rural também têm recorrido à produção
de energia eléctrica com painéis solares, com destaque para a Central Fotovoltaica de
Valadas localizada na quinta do mesmo nome, perto de Ferreira do Zêzere. Os painéis
solares desta quinta servem de cobertura de um parque de estacionamento.
(wikipedia.org, microgeração, 2009)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
31
Fig. 25 Telhado revestido de painéis fotovoltaicos
Conclusão:
É algo incompreensível como Portugal não aproveita a sua óptima aptidão para
produzir energia solar em grandes quantidades. Assim, é necessário haver mais incentivos,
mais informação, mais formação e educação para que sejam tomadas medidas que promovam
o desenvolvimento da energia solar no nosso país, pois temos todas as condições para nos
tornarmos um exemplo a nível mundial.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
32
Objectivos de Portugal no que diz respeito às energias
renováveis
Para as diferentes fontes de energias renováveis está previsto, segundo Alves
2009:
Energia Eólica: Aumentar em 1.950 MW a meta de capacidade instalada em
2012 (novo total de 5.100 MW com acréscimo em 600 MW por upgrade do
equipamento) e promover a criação de clusters tecnológicos e de investimento
associados à energia eólica;
Energia Hídrica: Apostar, no curto prazo, na antecipação dos investimentos de
reforço de potência em infra-estruturas hidroeléctricas existentes, de forma a
atingir a meta dos 5.575 MW de capacidade instalada hídrica em 2010 (mais
575 MW que previsto pelas políticas energéticas anteriores);
Energia das Ondas/marés: Aumentar a capacidade instalada em 200 MW
através da criação de uma Zona Piloto com potencial de exploração total até
250 MW de novos protótipos de desenvolvimento tecnológico industrial e pré-
comercial emergentes;
Até 2010, segundo directivas comunitárias, Portugal deverá ser capaz de garantir
que 39 por cento da electricidade consumida provém de fontes renováveis de energia.
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
33
Conclusão
No final do trabalho, podemos concluir que a implementação de energias
renováveis é um bem comum e geral às pessoas e ao planeta.
Apesar disso, Portugal contínua na retaguarda da acção e das medidas tomadas
para incentivar o aparecimento das novas tendências das energias ecológicas que
permitem um desenvolvimento mais sustentável.
Ideias e planos parecem não faltar, por isso é necessário pô-los em prática,
marcando objectivos e guias de desenvolvimento bem definidos.
Este projecto deu-nos uma maior noção da realidade actual do país e do mundo
em relação às energias renováveis e suscitou-nos mais interesse e curiosidade para
sabermos mais sobre esta matéria e, quem sabe, com determinação ajudar Portugal a
ser um exemplo a nível energético e ecológico!
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
34
Referências bibliográficas
http://www.eniscuola.net/Grafici/200496115338.jpg (accessed 13-10-09) http://campus.fct.unl.pt/afr/ipa_9900/grupo0051_recnaturais/geotermica.htm
(accessed 25-09-09) http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_geot%C3%A9rmica (accessed 13-10-09) http://www.fiescnet.com.br/gestaoambiental/noticias/11-eolica.htm (accessed
12-09-2009) http://www.centrodeinformacao.ren.pt/PT/publicacoes/EnergiaEolica/A%20Energ
ia%20E%C3%B3lica%20em%20Portugal%20-%201%C2%BA%20Sem%202009.pdf (accessed 12-09-2009)
http://www.prof2000.pt/users/saraqua/Energia%20Eolica/vantagensedesvantagens.htm(accessed 12-09-2009)
Câmara municipal da povoa de Varzim. 2008. Fontes renováveis de produção de energia. http://www.cm-pvarzim.pt. (accessed September 30, 2009)
Alves, F.2009.energias renováveis em Portugal. http://naturlink.sapo.pt/article.aspx?menuid=5&cid=7207&bl=1. (accessed September 30, 2009)
Noía, Arlete.2007.Energia Hídrica. http://www.google.pt/search?hl=ptPT&q=energia+hidrica+em+portugal&meta =. (accessed October 1, 2009)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_solar_em_Portugal#cite_note-26 (accessed 8-10-2009)
http://grupopaineis.googlepages.com/ (accessed 6-10-2009) http://www.maisenergias.com/energia-solar/ (accessed 6-10-2009) http://www.gforum.tv/board/876/35166/energia-das-mares.html http://www.ceeeta.pt/RIERA/ondas_mares.htm Pinto A. 2007.Ciência Viva. Energia geotérmica
http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=17462&op=all (accessed 25-09-09) Região Digital do Litoral Alentejano. 2007. Energia geotérmica em Portugal.
http://www.alentejolitoral.pt/PortalIndustria/Energia/Energiasrenovaveis/Geoter
mica/Paginas/Energiageotermica.aspx (accessed 25-09-09)
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_geot%C3%A9rmica (accessed 13-10-09)
Biomassa1.2008.http://miguel675.tripod.com/sitebuildercontent/sitebuilderfiles/
biomassa1.pdf. (accessed 13 October 2009)
Pelletslar. Pellets de Madeira para um Aquecimento Natural e Ecológico da Sua
Casa.2008. http://www.pelletslar.com/?pID=34&selID=34%7C45 (accessed 13
October 2009)
Enernatura. 2009. http://www.enernatura.pt/webenernatura/enernatura.php
(accessed 12 October 2009)
http://mlsilva.home.sapo.pt/index_ficheiros/eolica.pdf Silva,Manuel . A energia
eólica (acessed 12/09/2009)
Projecto FEUP Energias renováveis e desenvolvimento sustentável
35
http://www.centrodeinformacao.ren.pt/PT/publicacoes/EnergiaEolica/A%20Energ
ia%20E%C3%B3lica%20em%20Portugal%20-%201%C2%BA%20Sem%202009.pdf
Rede Energética de Portugal, A energia eólica em Portugal 1º semestre 2009.
(acessed 12/09/2009)
Gforum Digital.2009. http://www.gforum.tv/board/876/35166/energia-das-
mares.html (acessed 12 October 2009)
CEETA.1998. Bem vindo à Rede de Informação sobre Energias Renováveis do
Algarve. http://www.ceeeta.pt/RIERA/ondas_mares.htm (acessed 12 October
2009)
http://www.estadao.com.br/noticias/vidae,california-tera-duas-usinas-
gigantescas-de-energia-solar,224730,0.htm