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Como a energia limpa pode salvar o planeta e qual sua participação na matriz energética atual

Introdução

Um dos compromissos assumidos pelo Brasil e outros 192 países em 2015, na Agenda 2030 da Organização das Nações Unidas (ONU), é tornar a energia do planeta mais limpa e acessível para todos. Mas, afinal, o que é energia limpa?


Neste texto vamos explicar qual o conceito de energia limpa, sua importância para o desenvolvimento sustentável do mundo, suas vantagens e principais tipos.


Também vamos abordar a diferença entre energia limpa e energia renovável, bem como dar o panorama geral dessas energias no Brasil e no mundo. Vamos lá?


Energias limpas


O que são?

As energias limpas são aquelas que não emitem gases de efeito estufa, são menos poluentes e geram menos impactos ambientais, como a energia solar, eólica, hidráulica, nuclear, geotérmica, maremotriz e de biomassa.


Do outro lado, as energias “sujas” são aquelas que emitem gás carbônico e poluem bastante o meio ambiente durante a produção. Por exemplo, a energia gerada a partir de carvão mineral, gás natural, petróleo e xisto betuminoso.


Vantagens

As vantagens das energias limpas são:

  • Não emitem gases de efeito estufa e não contribuem para o aquecimento global

  • Geram menos impacto ambiental que os outros tipos de energia

  • Geralmente são mais sustentáveis porque utilizam recursos renováveis, na maioria das vezes (exceto a energia nuclear)


Como são produzidas


homem trabalhando
Imagem: Freepik

As energias limpas são produzidas por forças naturais, sem a necessidade de combustão. O funcionamento vai depender de cada fonte de energia, como veremos mais adiante.


Importância para o meio ambiente

Investir em infraestrutura e tecnologias de energia limpa é um dos objetivos da Agenda 2030, assinada por 193 países da Assembléia Geral da ONU em 2015. Essa meta foi estabelecida para reduzir o aquecimento global e promover o desenvolvimento sustentável do planeta.


Atualmente, apenas 38% da matriz energética do mundo é gerada por energias limpas, segundo o relatório Global Electricity Review de 2021. As fontes de energia limpa mais utilizadas são a hidráulica e a nuclear, seguidas da eólica e a solar.


Por outro lado, a maior parte da energia elétrica utilizada no mundo (62%) provém de fontes altamente poluentes, principalmente o carvão mineral (36,4% da matriz energética global). Esse quadro resultou na emissão de 12 bilhões de toneladas de gás carbônico em 2021.


Como a energia limpa ajuda a diminuir o aquecimento global?

De acordo com a Organização Meteorológica Mundial, os anos de 2016, 2019 e 2020 foram os mais quentes registrados na História Moderna, desde 1880. A temperatura do ano de 2020 foi de 1,2°C acima das temperaturas da era pré-industrial.


O Acordo de Paris, assinado por 195 países mais a União Europeia em 2015, visa limitar o aumento da temperatura do planeta abaixo dos 2%, quando comparado ao período pré-industrial.


Para combater o aquecimento global, o Brasil e as outras nações se comprometeram a investir em energias limpas e renováveis e diminuir a emissão de gases de efeito estufa em diversos setores (industrial, energético, agropecuário, etc).


O Brasil, por exemplo, prometeu reduzir sua emissão de gases em 37%, em relação aos números de 2005, até o ano de 2030. Outro compromisso adotado foi de aumentar a participação da energia de biomassa na matriz energética brasileira para 18%, até 2030.

Mas o cumprimento dessa meta parece estar distante. De acordo com o Global Carbon Project, as emissões de gás carbônico no mundo vêm crescendo aceleradamente desde 1950 e 52% das emissões ocorreram entre 1990 e 2019.


Segundo a mesma pesquisa, 86% das emissões de CO2 no mundo vêm da queima de combustíveis fósseis para a produção de energia e materiais.

Enquanto isso, o relatório Global Electricity Review mostrou que a emissão de gás carbônico atingiu seu pico histórico no setor energético em 2021 e aumentou 7% em relação a 2020.


Desde 2015, a quantidade de gás carbônico emitido por ano pelo setor energético aumentou em 1 milhão de toneladas. O motivo para esse aumento foi o grande crescimento da demanda por energia elétrica no mundo em 2021 - demanda essa que foi atendida majoritariamente pelo carvão mineral.


Fontes de Energia limpa


Imagem: Freepik

Energia eólica

A energia eólica é a força do vento. Na usina eólica, as massas de ar movimentam as turbinas, que convertem energia cinética em energia elétrica.

Cerca de 11% da energia produzida no Brasil e 6% da matriz mundial vem dessa fonte de energia - um número ainda pequeno. No entanto, a energia eólica vem aumentando sua expressão no mundo exponencialmente desde 2010.


Vantagens:

  • Não emite gases poluentes, ou seja, não colabora para o aquecimento global

  • Tem alto potencial energético. Segundo especialistas, ela poderia abastecer toda a demanda mundial se estivesse presente em 1% da área terrestre.

Desvantagens:

  • Altos custos de instalação e operação

  • Enfrenta o problema da intermitência dos ventos. Nem sempre os ventos serão capazes de gerar energia dependendo das condições climáticas.

  • Gera poluição sonora devido ao som das turbinas e engrenagens

  • Interfere no fluxo migratório das aves e causa a morte de alguns pássaros por colisão nas turbinas.

  • Utiliza grandes áreas de terra que se tornam improdutivas no quesito agropecuário.

Energia fotovoltaica (solar)

A energia fotovoltaica é a energia dos raios ultravioletas e infravermelhos. Nas placas solares, os fótons da luz atingem as células fotovoltaicas e estimulam a passagem de elétrons para células de silício, gerando uma corrente elétrica. Assim, a energia solar é convertida em energia elétrica.


O Brasil tem grande potencial de energia fotovoltaica porque está localizado no cinturão solar da Terra. Outros países que têm melhores condições de converter a energia do sol em energia elétrica são a Alemanha, Espanha, Japão, Estados Unidos, Itália e Coréia do Sul.

Apesar de ser a fonte de energia mais abundante do mundo, a energia solar representa apenas 3,7% da matriz energética global e 2% da matriz energética brasileira.


Vantagens:

  • Baixo índice de emissão de gases de efeito estufa

  • Fonte de energia renovável e abundante no planeta

  • Seus custos estão diminuindo com a otimização da tecnologia

Desvantagens:

  • Depende de condições climáticas e pode ser prejudicada em alguns dias do ano ou em alguns locais

  • Alto custo de implantação

  • Alguns materiais de construção das placas fotovoltaicas são perigosas - o gás silano, utilizado na confecção dos itens, é potencialmente explosivo

Energia hidráulica

A energia hidráulica é captada pela queda de um grande volume de água em um desnível topográfico. Na usina hidrelétrica, a água movimenta as turbinas, que acionam o gerador elétrico. Geralmente, essa fonte de energia está presente em rios e represas.


A energia hidráulica é a maior fonte de energia limpa no mundo, responsável por 15% da matriz energética global. Em números absolutos, o Brasil é o 3º maior produtor de energia hidráulica do mundo, perdendo apenas para a China e o Canadá.


Vantagens:

  • Possui grandes reservatórios mesmo em tempo de estiagem

  • Tem alta eficiência energética

  • A construção de represas para hidrelétricas pode criar praias artificiais e alimentar o turismo local

  • Não emite gases de efeito estufa

  • Não produz resíduos perigosos

  • Não gera muitos resquícios na operação

Desvantagens:

  • Interfere no meio ambiente ao criar e desviar rios, o que significa alteração na fauna e na flora

Energia de hidrogênio verde

A energia de hidrogênio verde é gerada pela decomposição de moléculas de água utilizando eletricidade de energias renováveis. A partir de uma fonte de energia secundária, o gás hidrogênio é separado do oxigênio por eletrólise.


O hidrogênio pode ser usado como combustível ou matéria-prima, e tem muitas aplicações nos setores de energia, indústria, transporte e edifícios. Sua utilização é uma solução para descarbonizar processos industriais em que a redução das emissões de carbono é difícil de alcançar.


Essa fonte de energia limpa é muito nova e ainda não tem representatividade significativa na matriz energética global. No entanto, em 2021, havia mais de 200 projetos relacionados ao hidrogênio verde em mais de 30 países.


Vantagens:

  • Não emite gases de efeito estufa

  • É fácil de armazenar

Desvantagens:

  • É cara de ser produzida

  • Requer a utilização de uma outra fonte de energia renovável

  • Exige muitos cuidados de segurança, pois o gás hidrogênio é altamente volátil e inflamável

Energia da biomassa (bioenergia)

A biomassa é a matéria orgânica de origem vegetal ou animal que possui energia armazenada na forma química.


Para gerar energia elétrica, a matéria passa por processos termoquímicos (gaseificação, pirólise, liquefação e transesterificação), processos biológicos (digestão anaeróbia e fermentação) ou combustão.


No caso de combustão, o gás carbônico emitido não causa poluição porque já faz parte do ciclo de carbono da Terra, como explica o professor José Roberto Cardoso, membro do Instituto dos Engenheiros Eletrônicos e Eletricistas (IEEE).


A biomassa pode ser dividida em cinco tipos de acordo a origem: biomassa energética florestal, biomassa energética da agropecuária, biomassa agroindustrial, biomassa de produção animal e resíduos urbanos (lixo doméstico).


No Brasil, a principal matéria-prima desse tipo de energia é o bagaço de cana, proveniente da indústria de etanol e açúcar.

Atualmente, essa fonte de energia altamente sustentável representa 2,4% da matriz energética global e 7,7% da matriz energética brasileira. A China é o maior produtor de bioenergia no mundo.


Vantagens:

  • Não emite quantidades significativas de gases de efeito estufa

  • Aproveita resíduos que seriam descartados e inutilizados

  • Possibilita a utilização de matéria-prima local, o que reduz custos com importações

  • Não depende de fatores climáticos

Desvantagens:

  • Possui menor eficiência energética

  • Apresenta maior dificuldade no transporte e armazenamento da biomassa

  • Os biocombustíveis líquidos contribuem para formação de chuvas ácidas

Energia geotérmica

A Energia Geotérmica é a energia contida nos reservatórios subterrâneos, que possuem vapor de água aquecidos pelo magma. O prefixo “geo” significa Terra e faz referência à fonte de calor localizada no interior do planeta terrestre.


Para geração de energia elétrica, as usinas perfuram a superfície e captam o vapor ou a água quente do interior da Terra por tubos. O vapor é liberado sob forte pressão para movimentar turbinas, que acionam o gerador elétrico.


Esta fonte de energia limpa é responsável por uma parte significativa da demanda de eletricidade na Islândia, em El Salvador, Nova Zelândia, Quênia e Filipinas. Mundialmente, porém, ela representa menos de 0,3% da matriz energética.

No Brasil, poucos estudos desenvolvidos apontam a existência de baixas temperaturas na subsuperfície do país, sugerindo baixo potencial energético.


Vantagens:

  • Não emite gases poluentes

  • Não depende de fatores climáticos

Desvantagens:

  • Exige alto investimento para exploração e perfuração de superfícies.

Energia das marés (maremotriz)

A energia cinética do movimento das águas no mar pode ser convertida em energia elétrica. Essa conversão pode ocorrer por meio da instalação de turbinas no oceano ou pela construção de barragens.


Os países que mais geram energia elétrica a partir dessa fonte são o Japão, França, Coreia do Sul, Inglaterra e Estados Unidos. No entanto, a energia maremotriz representa, hoje, menos de 0,3% da matriz energética global.


Vantagens:

  • Não emite gases poluentes

  • Apesar da descontinuidade das marés, sua previsibilidade permite o conhecer os momentos em que a usina irá funcionar

Desvantagens:

  • As marés alternam entre momentos de alta e baixa e não podem gerar energia continuamente

  • Nem todo local possui a amplitudes e a morfologia necessária para que a usina tenha um bom rendimento

Energia nuclear

A energia nuclear é a quarta maior fonte de energia elétrica no mundo, responsável por 10% do abastecimento internacional. Ela é produzida por meio da quebra do núcleo de alguns elementos em reatores nucleares, principalmente o Urânio.


Na usina nuclear, o calor é liberado pela fissão de um núcleo ou pela fusão de dois ou mais núcleos, que transforma a água em vapor, movimenta as turbinas e aciona os geradores de energia.


Vantagens:

  • Não emite gases de efeito estufa

  • Sua matéria-prima, o Urânio, é encontrado com abundância no planeta, apesar de não ser renovável

  • Não depende de fatores climáticos

Desvantagens:

  • Risco de acidentes radioativos, como os de Chernobyl e Fukushima

  • Exige alto investimento para construção de usina e implementação de medidas de segurança

  • Produtos rejeitos radioativos, que levam anos para perder a radioatividade e precisam ser confinados em recipientes de chumbo e concreto

Energias limpas e energias renováveis: qual a diferença?


Imagem: Freepik

Toda energia renovável é limpa, mas nem toda energia limpa é renovável. Isso acontece porque a energia nuclear é limpa (não emite gases de efeito estufa), mas utiliza como fonte recursos limitados no planeta (Urânio).


Com exceção da energia nuclear, que é responsável por 10% da matriz energética global, todas as energias limpas são renováveis: energia hidráulica, energia eólica, energia solar, energia geotérmica, energia da biomassa, energia das marés e energia de hidrogênio verde.

Todas essas energias também são renováveis porque utilizam recursos naturais de rápida regeneração na natureza, como os rios, calor, matéria orgânica, etc.


Energia limpa no Brasil

O Brasil é o terceiro maior produtor de energia limpa no mundo. Cerca de 81% da nossa energia é limpa, graças à grande participação da energia hidráulica na matriz energética brasileira (68%). A energia eólica e a energia solar representam, juntas, 13% do abastecimento nacional.


No entanto, 18% da energia brasileira provém de combustíveis fósseis, que são fontes de energia não renovável e altamente poluentes.

Saiba quais são os países que possuem as energias mais limpas do mundo


Os países que mais produzem energia limpa no mundo, de acordo com o relatório Global Electricity Review de 2021, são:

  1. França

  2. Canadá

  3. Brasil

  4. Espanha

  5. Reino Unido

  6. Alemanha

  7. Itália

  8. Estados Unidos

  9. Rússia

  10. Coréia do Sul

  11. Turquia

  12. China

  13. Japão

  14. México

  15. Austrália

  16. Índia

  17. Taiwan

  18. Indonésia

  19. Irã

  20. Arábia Saudita


Conclusão

Agora você tem um panorama geral da energia limpa no mundo e no Brasil. O papel dessas fontes de energia na redução da emissão global de gases de efeito estufa é muito importante.


Esse é o motivo para a crescente discussão em torno da necessidade de aumentar a utilização da energia limpa no planeta e diminuir o uso de combustíveis fósseis para gerar energia elétrica.


Aproveite e confira também nosso conteúdo com 20 dicas para economizar energia no dia a dia, reduzir seus custos e ajudar o planeta!

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