UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO 
João Matias Santos, 
Joel Veira de Lima Junior 
Luis Fernando Gabana 
Marcelo...
UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO 
João Matias Santos 
Joel Veira de Lima Junior 
Luis Fernando Gabana 
Marcelo ...
FICHA CATALOGRÁFICA 
SANTOS, J. M; JUNIOR, J. V. L.; GABANA, L. F.; POSZAR, 
M.; JESUS, T. S. .ENERGIA E SUSTENTABILIDADE:...
RESUMO 
Neste trabalho buscamos apresentar o estado atual da matriz energética do estado 
de São Paulo, fazemos uma breve ...
ÍNDICE 
INTRODUÇÃO ..........................................................................................................
ENERGIA DA BIOMASSA X PRODUÇÃO DE ALIMENTOS ............................................................................. ...
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INTRODUÇÃO 
A demanda energética de uma sociedade está intimamente ligada à sua taxa de 
crescimento populacional e ao ...
Paralelamente à segurança no fornecimento devemos levar em conta também a 
necessidade de redução do impacto ambiental, am...
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METODOLOGIA 
Investigação documental do estado atual de utilização das diversas fontes de 
energia disponíveis na matri...
Porém, para que a energia contida nas massas de água possa ser aproveitada, 
a água precisa passar pelas turbinas de uma u...
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A HIDROELETRICIDADE NO BRASIL 
O Brasil é um destaque quando se fala de energia hidroelétrica. 
De acordo com o Balanç...
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Fonte: Balanço Energético Nacional 2010, EPE, Rio de Janeiro, 2010 
Figura 2: Oferta Interna de Energia (Mundo 2007). ...
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A HIDROELETRICIDADE EM SÃO PAULO 
Quando comparado com o Brasil, São Paulo apresentou em 2012 uma 
participação ainda ...
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BREVE HISTÓRICO DA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM SP 
A importância da geração de energia hidroelétrica é indiscutível...
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Fonte: Boletim Informativo, Secretaria de Energia do Governo do Estado de São Paulo, Junho/2014. 
Tabela 3 - Consumo d...
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ENERGIA EÓLICA 
Entende-se por energia eólica a energia cinética contida nas massas de ar em 
movimento, comumente den...
Isso ocorre porque a instalação de turbinas eólicas, para que seja viável, requer 
algumas características como velocidade...
Esse estudo contém diversas informações a respeito do clima e, em especial, 
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As regiões mais baixas costumam ter ventos menos intensos. Porém, quando se 
refere à região litorânea, observa-se que o v...
A figura 2 indica que a maior média das velocidades dos ventos está na região 
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Nordeste e, com uma incidência um pouco...
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Fonte: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, Ministério de Minas e Energia, Brasília, 2001. 
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A tabela 2 e o mapa (figura 5) a seguir, mostram a realidade do potencial de 
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geração de energia elétrica a partir da ...
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Fonte: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, Ministério de Minas e Energia, Brasília, 2001. 
Figura 9 - Potencial eóli...
Tanto os levantamentos realizados pelos institutos de pesquisas meteorológicas 
quanto os artigos científicos, levam em co...
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ENERGIA SOLAR 
A radiação solar pode ser considerada a principal fonte de energia do planeta. É 
ela que fornece à Ter...
A energia fotovoltaica, por sua vez, converte diretamente a luminosidade solar 
em energia elétrica através do efeito foto...
Ela foi construída dentro de uma subestação, com isso, não há gastos extras 
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com redes de transmissão. 
O mapa abaixo ...
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Figura 11 : Incidência solar global média anual - Municípios do Estado de São Paulo. 
DADOS SOLARI MÉTRICOS DO ESTADO ...
em aplicações residenciais para aquecimento de água, em usos específicos 
(fiscalização, telefonia, etc.) e em pequenas lo...
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A tabela 6 abaixo apresenta a composição dessa meta, por segmento e usos finais. 
Fonte: Secretaria de Energia do Esta...
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GÁS NATURAL 
CONSIDERAÇÕES INICIAIS: O PETRÓLEO E PROJEÇÕES LOCAIS E GLOBAIS 
O Brasil conta com mais de 86% de fontes...
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COMPOSIÇÃO, PRODUÇÃO, DISTRIBUIÇÃO E CONSUMO DESTE ATIVO 
A importância do gás natural na composição da matriz energét...
Assim a demanda de gás natural no Brasil é maior no segmento industrial e 
termo-elétrico, este último atrelado aos níveis...
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PETRÓLEO E GÁS NATURAL NO ESTADO DE SÃO PAULO 
O estado de São Paulo é referência nacional na indústria de petróleo e ...
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PERCENTUAL DE CONSUMO POR RAMO DE ATIVIDADE ECONÔMICA E EVOLUÇÃO DA PRODUÇÃO 
Fonte: http://www.investe.sp.gov.br/seto...
36 
EVOLUÇÃO DA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL 
Fonte: SUMÁRIO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL DO ESTADO DE SÃO PAULO 
WWW.E...
37 
CAPACIDADE DE PROCESSAMENTO DO GÁS NATURAL E ROYALTIES DO ESTADO DE SP. 
Fonte: SUMÁRIO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL DO E...
38 
COMPARATIVO DE TARIFAS NO BRASIL X U. S. A 
Tabela 08: Comparativo Tarifário praticado no Brasil e nos U.S.A
39 
DESENHO ESQUEMÁTICO DE USINA GERADORA TERMO ELÉTRICA 
Fonte: www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/atlas_par3_cap6.pdf 
Figura...
40 
CONCLUSÃO 
O estado de São Paulo apresenta uma demanda crescente por energia oriunda 
do petróleo e seus derivados, o ...
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BIOMASSA 
INTRODUÇÃO 
Como alternativa para a diversificação da matriz energética destacamos que 
aumento da abrangênc...
Destacam-se rotas de processamento e produção onde podem ser aproveitadas 
energia calorífica para cogeração através movim...
A figura 16, é um recorte da figura 15 que é mais completa do ponto de vista 
inclusive da exposição dos processos de conv...
Figura 17-Disponibilidade dos resíduos agrícolas por região geográfica. Fonte: IBGE, 2003, apud MOURAD et 
44 
al. 
Tabela...
resíduos derivados da cana de açúcar tem um leque de produção muito amplo e 
grande potencial de mercado, como por exemplo...
celulose, dos resíduos sólidos urbanos, etc. em todo caso, é necessário o tratamento 
destes resíduos para que possam ser ...
47 
CONCLUSÃO 
Existem diferentes fontes de biomassa residual que podem ser aproveitadas na 
produção de energia, apresent...
48 
PETRÓLEO 
HISTÓRICO 
O petróleo é um recurso natural conhecido e utilizado pelo homem desde os 
mais remotos tempos. N...
49 
Tabela 10 - Produção de petróleo no estado de São Paulo e no Brasil, 2014. 
Fonte: ANP
50 
Figura 19 - Processamento de petróleo no estado de São Paulo e no Brasil, 2014. 
Fonte: ANP 
No estado de São Paulo, c...
51 
Figura 20: Consumo de derivados do petróleo por setor no estado de São Paulo, 2012. 
Fonte: Balanço Energético São Pau...
52 
Figura 21: Histórico e projeção da produção de derivados de petróleo de 2000 até 2035. 
Fonte: Matriz Energética São P...
 O incentivo ao uso de combustíveis renováveis para o setor de 
transportes, aumentando a participação do etanol, do biod...
54 
CONCLUSÕES GERAIS 
A partir da revolução Industrial, ter uma matriz energética que garanta o 
suprimento da demanda po...
Entretanto, a longo prazo é necessário ter uma matriz energética diversificada 
55 
para garantir a demanda crescente. 
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Uma matriz diversificada e competitiva não se faz da noite para o dia. São 
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57 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
1. BRASIL, ATLAS DE ENERGIA ELÉTRICA DO BRASIL, AGÊNCIA NACIONAL 
DE ENERGIA ELÉTRICA - AN...
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ON: 17 OCT. 2014. 
14. SOUZA, E. L. L.; MACEDO I. C. ORGS. ETAN...
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  1. 1. UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO João Matias Santos, Joel Veira de Lima Junior Luis Fernando Gabana Marcelo Poszar Tiago Silva de Jesus ENERGIA E SUSTENTABILIDADE: SEGURANÇA E DIVERSIFICAÇÃO DA MATRIZ ENERGÉTICA DO ESTADO DE SÃO PAULO Projeto apresentado como requisito parcial da avaliação do primeiro bimestre do ciclo Básico dos cursos de Engenharia da Universidade Virtual do Estado de São Paulo. Professor Mediador Julio Ferreira Passos. SÃO PAULO 2014
  2. 2. UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO João Matias Santos Joel Veira de Lima Junior Luis Fernando Gabana Marcelo Poszar Tiago Silva de Jesus ENERGIA E SUSTENTABILIDADE: SEGURANÇA E DIVERSIFICAÇÃO DA MATRIZ ENERGÉTICA DO ESTADO DE SÃO PAULO SÃO PAULO 2014
  3. 3. FICHA CATALOGRÁFICA SANTOS, J. M; JUNIOR, J. V. L.; GABANA, L. F.; POSZAR, M.; JESUS, T. S. .ENERGIA E SUSTENTABILIDADE: SEGURANÇA E DIVERSIFICAÇÃO DA MATRIZ ENERGÉTICA DO ESTADO DE SÃO PAULO, SÃO PAULO UNIVESP-2014 ORIENTADOR: JÚLIO FERREIRA PASSOS Trabalho de Conclusão de Curso, Engenharia, Universidade Virtual do Estado de São Paulo-2014 1. ENERGIA 2. MATRIZ ENERGÉTICA 3. FONTES DE ENERGIA
  4. 4. RESUMO Neste trabalho buscamos apresentar o estado atual da matriz energética do estado de São Paulo, fazemos uma breve descrição das diferentes formas de energia hoje utilizadas e levantamos dados atuais e do potencial a ser incrementado em cada fonte, que estão dispostos em gráficos, tabelas e mapas ao longo do trabalho, buscamos através da revisão bibliográfica na literatura existente demonstrar a forma de utilização de energia no estado bem como destacar a demanda existente. Palavras-chave: 1.ENERGIA 2. MATRIZ ENERGÉTICA 3. FONTES DE ENERGIA
  5. 5. ÍNDICE INTRODUÇÃO .................................................................................................................................................... 7 OBJETIVO .......................................................................................................................................................... 8 METODOLOGIA ................................................................................................................................................. 9 AS FONTES DE ENERGIA ..................................................................................................................................... 9 HIDROELETRICIDADE...................................................................................................................................... 9 A HIDROELETRICIDADE NO BRASIL ........................................................................................................... 11 A HIDROELETRICIDADE EM SÃO PAULO .................................................................................................... 13 BREVE HISTÓRICO DA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM SP ................................................................. 14 CONCLUSÃO ............................................................................................................................................ 15 ENERGIA EÓLICA .......................................................................................................................................... 16 A ENERGIA EÓLICA NO BRASIL ....................................................................................................... 17 POTENCIAL EÓLICO DE ACORDO COM AS REGIÕES ................................................................. 18 CONCLUSÃO ........................................................................................................................................ 23 ENERGIA SOLAR ........................................................................................................................................... 25 FORMAS DE APROVEITAMENTO DA ENERGIA SOLAR............................................................... 25 DADOS SOLARI MÉTRICOS DO ESTADO DE SÃO PAULO ............................................................................. 28 CONCLUSÃO ............................................................................................................................................ 30 GÁS NATURAL .............................................................................................................................................. 31 CONSIDERAÇÕES INICIAIS: O PETRÓLEO E PROJEÇÕES LOCAIS E GLOBAIS ................................................ 31 COMPOSIÇÃO, PRODUÇÃO, DISTRIBUIÇÃO E CONSUMO DESTE ATIVO .................................................... 32 PETRÓLEO E GÁS NATURAL NO ESTADO DE SÃO PAULO ........................................................................... 34 PERCENTUAL DE CONSUMO POR RAMO DE ATIVIDADE ECONÔMICA E EVOLUÇÃO DA PRODUÇÃO .......... 35 EVOLUÇÃO DA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL ...................................................................... 36 CAPACIDADE DE PROCESSAMENTO DO GÁS NATURAL E ROYALTIES DO ESTADO DE SP. ........................... 37 COMPARATIVO DE TARIFAS NO BRASIL X U. S. A ...................................................................................... 38 DESENHO ESQUEMÁTICO DE USINA GERADORA TERMO ELÉTRICA ........................................................... 39 CONCLUSÃO ............................................................................................................................................ 40 BIOMASSA ................................................................................................................................................... 41 INTRODUÇÃO........................................................................................................................................... 41 FONTES DE BIOMASSA. ............................................................................................................................ 42
  6. 6. ENERGIA DA BIOMASSA X PRODUÇÃO DE ALIMENTOS ............................................................................. 43 CANA DE AÇÚCAR .................................................................................................................................... 44 BIOMASSA PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ................................................................................ 45 BIODIGESTÃO .......................................................................................................................................... 46 CONCLUSÃO ................................................................................................................................................ 47 PETRÓLEO .................................................................................................................................................. 48 HISTÓRICO .............................................................................................................................................. 48 SITUAÇÃO ATUAL ................................................................................................................................... 48 PROJEÇÃO FUTURA ............................................................................................................................... 51 CONCLUSÃO ........................................................................................................................................... 52 CONCLUSÕES GERAIS ...................................................................................................................................... 54
  7. 7. 7 INTRODUÇÃO A demanda energética de uma sociedade está intimamente ligada à sua taxa de crescimento populacional e ao seu desenvolvimento industrial e econômico. Quanto maiores forem esses índices, maiores serão as demandas energéticas. A representação quantitativa da estrutura da oferta de energia para a produção industrial e para o consumo da população estabelecida em uma determinada região recebe o nome de matriz energética. Os atuais modelos econômicos neoliberais praticados na maioria dos países incentivam a busca por crescimento econômico contínuo. Essa busca, no entanto, traz à tona uma série de preocupações quanto à disponibilidade dos recursos necessários para alcançar este crescimento, principalmente no que diz respeito à disponibilidade energética. Essa relação entre o consumo e a oferta de energia remete ao que se chama de segurança no suprimento (Martins, F.R., et al, 2008, pg 1), ou seja, uma disponibilidade de oferta energética tal que atenda de forma confiável as demandas atuais e futuras. A geração de energia depende, em grande parte, de fatores naturais como vazão dos rios, velocidade e incidência dos ventos, incidência de raios solares e capacidade das jazidas de petróleo e gás, consequentemente existe um fator de incerteza quanto à disponibilidade destes recursos que deve ser levado em consideração quando da estruturação de uma matriz energética. Para diminuir as inseguranças e garantir o fornecimento contínuo de energia, mesmo diante de eventuais cenários de escassez de alguma das fontes geradoras, deve ser implementada estrategicamente uma ampla diversificação da matriz energética. A lógica dessa estratégia é bastante simples: quanto menor a dependência de uma sociedade em relação a uma certa fonte de energia, menores serão os impactos caso ocorra algum imprevisto.
  8. 8. Paralelamente à segurança no fornecimento devemos levar em conta também a necessidade de redução do impacto ambiental, ampliando, e até mesmo priorizando, a utilização de fontes renováveis e sustentáveis na matriz energética . 8 OBJETIVO O objetivo deste trabalho é analisar as principais fontes de energia disponíveis para utilização em larga escala, especialmente as que compõe a matriz energética do estado de São Paulo, a fim de propor um modelo que seja viável do ponto de vista social, econômico e ambiental, contemplando a maior diversificação possível. Esta pesquisa trata em diferentes aspectos a matriz energética do estado de São Paulo, integrando as disciplinas do 1º bimestre do curso de Engenharia da UNIVESP1, no escopo do presente trabalho, de forma que haja a transmissão de conhecimentos e aprendizagem colaborativa na construção coletiva do saber e atentos à multidisciplinaridade presente, utilizamos a escuta de especialistas de diversas instituições, sejam elas acadêmicas, industriais ou comerciais, que contribuíram de forma preponderante no levantamento dos dados, projeções, estimativas e teses que permeiam todo o texto, cuja consecução última seria o aprendizado no fazer, ao sermos expostos a tema de tamanha relevância. 1 Universidade Virtual do Estado de São Paulo
  9. 9. 9 METODOLOGIA Investigação documental do estado atual de utilização das diversas fontes de energia disponíveis na matriz energética do Brasil, em especial no estado de São Paulo. Análise dos principais modelos de geração de energia através de informações levantadas a partir da literatura especializada, laudos técnicos, documentos oficiais, dentre outros, e verificação da viabilidade para a região Sudeste, mais precisamente para o estado de São Paulo. Levantamento de dados sobre os impactos ambientais decorrentes da utilização das principais formas de energia identificadas na matriz energética do estado. Avaliação de possíveis diversificações na matriz energética, com fontes renováveis e sustentáveis. AS FONTES DE ENERGIA As principais fontes de energia encontradas na literatura que foram analisadas e irão compor esse estudo são: Hidroeletricidade, energia Eólica, Petróleo e derivados, Gás Natural, energia Solar e Bioenergia. HIDROELETRICIDADE A energia hidroelétrica é aquela obtida a partir da energia potencial de uma massa de água. A partir de um desnível, seja natural, formado pelas quedas d’agua, ou artificial, formado por uma represa, a água passa de um determinado nível (mais alto) para outro (mais baixo), fazendo girar uma turbina que transforma essa energia potencial em energia elétrica. A energia elétrica obtida por esse processo pode, então, ser considerada limpa, já que não polui o meio ambiente, e renovável, já que depende da vazão dos rios.
  10. 10. Porém, para que a energia contida nas massas de água possa ser aproveitada, a água precisa passar pelas turbinas de uma usina hidrelétrica. A construção dessas usinas exige, dentre outras ações, o represamento da água em determinado ponto que, naturalmente, não estaria acumulada. Essas inundações artificiais geram grandes desequilíbrios ambientais, já que as espécies de animais terão que migrar para outras regiões, podendo provocar desajustes na fauna e na flora. Apesar disso, as hidrelétricas são consideradas uma das melhores fontes de obtenção de energia, já que são capazes de produzir muita energia e a um custo relativamente baixo. Nesse item, podemos dizer que, dentre as opções de energia atuais, a hidrelétrica apresenta o menor custo para o consumidor final. 10
  11. 11. 11 A HIDROELETRICIDADE NO BRASIL O Brasil é um destaque quando se fala de energia hidroelétrica. De acordo com o Balanço Energético Nacional (Brasil, 2010) - figura 1, a energia elétrica representava, em 2009, cerca de 15,3% da oferta interna de energia (considerando todas as fontes), o que era muito superior a oferta desse tipo de energia no mundo (figura 2): cerca de 2,2%. Fonte: Balanço Energético Nacional 2010, EPE, Rio de Janeiro, 2010 Figura 1: Oferta Interna de Energia.
  12. 12. 12 Fonte: Balanço Energético Nacional 2010, EPE, Rio de Janeiro, 2010 Figura 2: Oferta Interna de Energia (Mundo 2007). Quando consideramos somente a energia elétrica, a fonte hídroelétrica representava uma participação ainda maior: cerca de 76,7% (figura 3). Fonte: Balanço Energético Nacional 2010, EPE, Rio de Janeiro, 2010 Figura 3: Oferta Interna de Energia Elétrica.
  13. 13. 13 A HIDROELETRICIDADE EM SÃO PAULO Quando comparado com o Brasil, São Paulo apresentou em 2012 uma participação ainda maior da oferta interna de eletricidade: 18,8% (figura 4). Fonte: Balanço Energético São Paulo (2013) – Governo do Estado de São Paulo – Secretaria de Energia. Figura 4: Composição Percentual da Oferta de energia no estado de São Paulo. Como pode-se observar, o estado de São Paulo apresenta uma matriz energética diversificada, mas ainda muito dependente de três fontes principais (Petróleo e derivados, produtos da cana e hidráulica e eletricidade ) que juntas representam cerca de 87,6% do total ofertado. Quando observamos somente a produção de energia elétrica no estado de São Paulo, constatamos que as duas únicas fontes de produção são a hidroelétrica e a termoelétrica, sendo que esta apresenta um porcentual de participação aproximado de 33,7%, e aquela 66,3% conforme tabela a seguir: Fonte: Balanço Energético São Paulo (2013) – Governo do Estado de São Paulo – Secretaria de Energia. Tabela 1: Capacidade nominal instalada de energia elétrica no estado de São Paulo.
  14. 14. 14 BREVE HISTÓRICO DA GERAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA EM SP A importância da geração de energia hidroelétrica é indiscutível. Basta observar os gráficos acima para notar a importância que essa fonte de energia representa. Por isso, os últimos dados divulgados em Junho de 2014 pela Secretaria de Energia do Governo do Estado de São Paulo (São Paulo, 2014) são preocupantes. De acordo com o relatório, a produção de energia elétrica pelo sistema interligado de São Paulo vem caindo ano a ano, conforme pode-se observar na tabela 1 abaixo: Fonte: Boletim Informativo, Secretaria de Energia do Governo do Estado de São Paulo, Junho/2014. Tabela 2 - Produção de Energia Elétrica em GWh no Estado de São Paulo - Mês Base: Junho de 2014. Uma das explicações para o decréscimo na produção de energia elétrica é que o período de estiagem que afeta o estado tem sido o maior dos últimos 45 anos, de acordo com o Instituto de Astronomia e Geofísica da USP (FERREIRA, L., 2014, pg 1). Com um volume menor de água para represar, a produção de energia elétrica é afetada. Em contrapartida, o consumo dessa fonte de energia só tem aumentando. Observe Na tabela 2:
  15. 15. 15 Fonte: Boletim Informativo, Secretaria de Energia do Governo do Estado de São Paulo, Junho/2014. Tabela 3 - Consumo de Energia Elétrica em GWh e População. Uma explicação é que além do aumento da população, houve aumento do poder aquisitivo dos paulistanos (São Paulo, 2013, pg 16), o que possivelmente gerou uma maior demanda por aparelhos eletroeletrônicos e, consequentemente, aumento no consumo de energia elétrica, além da inclusão de 88.718 novas ligações elétricas por meio do programa de eletrificação rural “Luz para Todos” (Boletim Informativo, Junho/2014, pg 22). CONCLUSÃO O estado de São Paulo apresenta uma demanda crescente por energia elétrica, e a fonte de maior fornecimento desse tipo de energia é a hidroelétrica. Entretanto, represar e produzir energia hidroelétrica requer alto investimento de tempo e de dinheiro, além de disponibilidade de rios onde possam ser instaladas as usinas. A diversificação das fontes energéticas, portanto, é o que pode garantir o fornecimento de energia para os crescimentos populacional, econômico e social. Nesse sentido, pode-se pensar como uma solução aumentar a participação de outras fontes renováveis como a eólica, solar e biomassa, para, com isso garantir o fornecimento em épocas em que ocorre períodos maior de estiagem ou que por qualquer outro fator ocorra diminuição na produção de energia hidroelétrica.
  16. 16. 16 ENERGIA EÓLICA Entende-se por energia eólica a energia cinética contida nas massas de ar em movimento, comumente denominadas de vento. Por meio de tecnologias apropriadas, essa energia pode ser captada e transformada em energia mecânica ou em energia elétrica. A transformação da energia contida nos ventos, porém, não é recente. Estima-se que ela já deva ser utilizada há mais de 3.000 anos e para diversas aplicações, tais como, moagem de grãos, bombeamento de água e movimentação de embarcações (Martins, F.R., 2008, pg 2). Atualmente, essa energia pode ser também transformada em energia elétrica. Após diversos progressos tecnológicos no campo de geração de eletricidade a partir da energia eólica, hoje é possível pensar na produção dessa modalidade de energia como complementar à matriz energética atual. No mundo todo, o potencial instalado de geração de energia elétrica a partir da energia eólica chega a 430 Terawatt-hora. Estima-se, ainda, que até 2020 o mundo terá cerca de 12% da geração de eletricidade a partir do vento (WINDPOWER; EWEA; GREENPEACE, 2003; WIND FORCE, 2003, apud ANEEL, 2005, pg 93 ). As vantagens da geração desse tipo de energia são duas: a ambiental e a social. As vantagens ambientais são porque instalação e funcionamento de turbinas eólicas geram poucos impactos ambientais e vêm de uma fonte inesgotável, se mostrando, portanto, como uma fonte sustentável e limpa de geração de energia. A vantagem social vem da diversificação: quanto mais diversificada é a matriz energética de uma região, maior é a segurança no suprimento de energia necessária para o desenvolvimento econômico e social. As desvantagens ficam por conta de características climáticas e geográficas que podem inviabilizar o projeto eólico em determinada localidade.
  17. 17. Isso ocorre porque a instalação de turbinas eólicas, para que seja viável, requer algumas características como velocidade do vento entre 7 m/s e 8 m/s a 50 metros de altura (GRUBB; MEYER, 1993, apud ANEEL, 2005, pg 94) e superfícies pouco rugosas, ou seja, sem muito obstáculos para a passagem do vento (Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, 2001, pg 21). 17 De acordo com a Organização Mundial de Metereologia, somente 13% da superfície terrestre apresentam essas características, sendo que desse total 32% está na Europa e na América Latina chega a 10%, conforme observado na Tabela 2 abaixo: Fonte: GRUBB, M. J; MEYER, N. I. Wind energy: resources, systems and regional strategies. In: JO-HANSSON, T. B. et. al. Renewable energy: sources for fuels and electricity. Washington, D.C.: Island Press, 1993. p. (apud ANEEL, 2005, pg 94) Tabela 4 - Distribuição da área de cada continente segundo a velocidade média do vento A ENERGIA EÓLICA NO BRASIL Há alguns anos, o grande entrave para o investimento em energia eólica no país estava por conta da falta de informações metereológicas a cerca dos ventos. Para resolver esse impasse, o Ministério de Minas e Energia, em associação com alguns centros de pesquisas e empresas do setor energético, elaboraram, em 2001, a pesquisa que se denominou Atlas do Potencial Eólico Brasileiro.
  18. 18. Esse estudo contém diversas informações a respeito do clima e, em especial, 18 sobre os ventos (direção, sentido, velocidade, etc). Esse documento, associado a outras fontes de pesquisas como artigos técnicos, entrevistas com especialistas e informativos deram o embasamento teórico para elaboração dessa pesquisa. POTENCIAL EÓLICO DE ACORDO COM AS REGIÕES Quanto ao relevo: Fonte: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, Ministério de Minas e Energia, Brasília, 2001. Figura 5 - Modelo do relevo brasileiro.
  19. 19. As regiões mais baixas costumam ter ventos menos intensos. Porém, quando se refere à região litorânea, observa-se que o vento tem menos obstáculos, o que favorece sua velocidade. Pode-se observar na figura 1 que o Brasil possui um enorme área litorânea, o 19 que, a princípio favoreceria grande parte das regiões brasileiras, incluindo o Sudeste. Porém, quando se observa por outro aspecto, a velocidade da incidência dos ventos, a situação muda. Observe a figura 2 a seguir: Fonte: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, Ministério de Minas e Energia, Brasília, 2001. Figura 6 - Velocidade média anual do vento a 50m de altura no Brasil.
  20. 20. A figura 2 indica que a maior média das velocidades dos ventos está na região 20 Nordeste e, com uma incidência um pouco menor, na região Sul. Quanto ao estado de São Paulo, nota-se que a velocidade média dos ventos é relativamente baixa, ficando em torno de 4 e 5 m/s. Os mapas a seguir (figuras 3 e 4) mostram as médias da velocidade dos ventos nas regiões Nordeste (maior potencial eólico) e Sudeste (região de interesse para o estudo) respectivamente: Fonte: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, Ministério de Minas e Energia, Brasília, 2001. Figura 7 - Velocidade média anual do vento a 50m de altura na região Nordeste do Brasil.
  21. 21. 21 Fonte: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, Ministério de Minas e Energia, Brasília, 2001. . Figura 8 - Velocidade média anual do vento a 50m de altura na região Sudeste do Brasil A observação das figuras 3 e 4 permite inferir que, embora a região Nordeste tenha maior potencial eólico, a região Sudeste possui também potencial para geração de energia a partir do vento (conforme pode ser verificado com maiores detalhes na tabela 2), porém, isso é observado mais precisamente entre os estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo. No estado de São Paulo esse potencial é muito baixo.
  22. 22. A tabela 2 e o mapa (figura 5) a seguir, mostram a realidade do potencial de 22 geração de energia elétrica a partir da energia eólica em todo o país; Fonte: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, Ministério de Minas e Energia, Brasília, 2001. Tabela 5 - Potencial eólico-elétrico estimado no Brasil, calculado por integração de áreas.
  23. 23. 23 Fonte: Atlas do Potencial Eólico Brasileiro, Ministério de Minas e Energia, Brasília, 2001. Figura 9 - Potencial eólico estimado para vento médio anual igual ou superior a 7,0 m/s. CONCLUSÃO O estudo permitiu concluir que, dada a velocidade média dos ventos que incidem em São Paulo (menor que 7 m/s), a energia eólica não se apresenta, ainda, como uma fonte viável de geração de energia no estado. Entretanto, vale ressaltar que todos os estudos aqui apresentados refletem tanto as médias dos ventos quanto a produção de energia eólica a uma altura de 50 metros. O avanço da tecnologia, contudo, tem mudado, e pode mudar ainda mais, esses paradigmas.
  24. 24. Tanto os levantamentos realizados pelos institutos de pesquisas meteorológicas quanto os artigos científicos, levam em consideração as velocidades média dos ventos a 50 metros de altura (padrão internacional). Porém, o Brasil já desenvolveu tecnologia que permite a construção de torres de 24 geração de energia eólica a 100 metros de altura (MELLO, E., 2014, pg 1). Além disso, a região Sudeste como um todo apresenta o segundo maior potencial para geração de energia eólica. A partir de redes adequadas de transmissão e distribuição, o estado de São Paulo poderia se beneficiar com instalação de parques eólicos em estados como Rio de Janeiro e Espírito Santo. Desta forma, é de fundamental importância que se façam estudos a fim de verificar a viabilidade econômico-ambiental da instalação desse modelo de geração de energia de forma complementar às outras fontes do estado de São Paulo.
  25. 25. 25 ENERGIA SOLAR A radiação solar pode ser considerada a principal fonte de energia do planeta. É ela que fornece à Terra condições climáticas e atmosféricas ideais para o desenvolvimento da vida. A própria natureza se encarregou, há bilhares de anos, de evoluir no sentido de aproveitar ao máximo a energia solar para realização de transformações quimico-físicas que culminassem com a geração de alimentos e de oxigênio (fotossíntese). A fonte de energia primária para os recursos energéticos hidráulicos, eólicos e de biocombustíveis (devido à fotossíntese) é a solar. Cada vez que existe uma conversão energética parte da energia inicial é dispersa, causando uma diminuição no total remanescente, o que faz com que, a energia solar possua o maior potencial de geração (por ser a fonte primária da qual as outras derivam). Com uma pequena parcela da energia solar irradiada sobre o deserto do Saara seria possível alimentar todas as cargas do mundo. O entrave é o custo e outros interesses (FARRET; SIMÕES, 2006) FORMAS DE APROVEITAMENTO DA ENERGIA SOLAR Atualmente existem duas formas (entre três) de maior destaque para aproveitamento direto de radiação solar, as térmicas e as fotovoltaicas. O sistema solar térmico é indicado para baixas latitudes (FARRET; SIMÕES, 2006, p. 112), inferiores a 30 graus, e é utilizado principalmente para aquecimento direto. Este sistema apresenta maior eficiência quando aplicado diretamente em centrais térmicas, pois não necessita de energia elétrica para a mesma função. Coletam energia solar num local fechado e a utilizam para aquecer a água que, com a pressão do vapor, movem turbinas ligadas aos geradores que produzem energia. É o modelo mais utilizado no Brasil.
  26. 26. A energia fotovoltaica, por sua vez, converte diretamente a luminosidade solar em energia elétrica através do efeito fotoelétrico. As placas fotovoltaicas captam os fótons presentes na luminosidade do sol e estes excitam os elétrons presentes nas placas e através disto é formada uma diferença de potencial e com isso os elétrons entram em movimento e assim forma-se a corrente elétrica. Apesar da conversão direta a eficiência desse processo ainda é considerada baixa, pois não ultrapassa a casa dos 33% de eficiência (SHOCKLEI; QUEISSER, 1961). O efeito fotovoltaico foi descoberto em 1887 pelo físico alemão Heinrich R. Hertz (1857-1894). Geradores elétricos como esses são cada vez mais usados em aparelhos eletrônicos e em satélites. Fora da atmosfera terrestre, um sistema de placas solares é capaz de absorver 14% da energia solar que incide sobre elas. Cada metro quadrado de coletor fornece 170 watts (pouco menos que três lâmpadas comuns de 60 watts). Os espelhos côncavos captam e armazenam a energia do sol para aquecer a água com mais de 100°C em tubos, que com a pressão, movimentam turbinas ligadas ao gerador. O impactante dos espelhos côncavos é que eles têm que acompanhar diretamente os raios do sol para fazer um melhor aproveitamento de sua energia. No Brasil, os pontos mais favoráveis para a captação desta energia fornecida pelo sol estão no nordeste. Segundo o Atlas Solarimétrico do Brasil 2000/CEPEL/Eletrobrás, o estado de São Paulo apresentava insolação diária média (h) e radiação solar global diária média (MJ/m2.dia) semelhante às encontradas em grandes áreas do nordeste brasileiro. A primeira usina solar do estado de São Paulo e a maior do Brasil foi oficialmente inaugurada em 27/11/2012 em Campinas. Com a capacidade de 1,1 Megawatt (MW) ela é capaz de abastecer 657 clientes/mês com consumo médio de 200 quilowatts hora (KWh). Sistema de captação que usa a energia fotovoltaica obtida por intermédio da conversão direta da luz solar em eletricidade. São quase 4 placas dispostas em três agrupamentos próximo à Jaguariúna. 26
  27. 27. Ela foi construída dentro de uma subestação, com isso, não há gastos extras 27 com redes de transmissão. O mapa abaixo (figura 10) apresenta as áreas de maior incidência de sol no Brasil: Figura 10: Média anual de insolação diária no Brasil (horas) Já a imagem abaixo (figura 11) demonstra a média anual de incidência solar nos municípios do Estado de São Paulo:
  28. 28. 28 Figura 11 : Incidência solar global média anual - Municípios do Estado de São Paulo. DADOS SOLARI MÉTRICOS DO ESTADO DE SÃO PAULO Potencial 9.100 MWp Área 732 Km2 Energia 12.085.166 MWh/ano Fonte: Secretaria de energia do estado de São Paulo, série energias renováveis 004, pag 21 Tabela 6: Produtividade de energia solar. Por meio de estudos baseados no Atlas Solarimétrico do Brasil 2000/CEPEL/Eletrobrás, o estado de São Paulo apresenta uma quantidade de radiação solar com uma capacidade efetiva de geração de energia equivalente a 512 TWh/ano. Trata-se de um considerável potencial a ser explorado, principalmente quando este é comparado com o atual consumo de eletricidade do estado, que é da ordem de 135 TWh/ano. Apesar da ampla possibilidade de aplicação desse tipo de tecnologia, no estado de São Paulo ela ainda se manifesta de forma tímida, limitando-se basicamente
  29. 29. em aplicações residenciais para aquecimento de água, em usos específicos (fiscalização, telefonia, etc.) e em pequenas localidades isoladas. A imagem abaixo (figura 11) apresenta os locais (em vermelho) com maior 29 incidência de radiação sola anual no estado de SP Fonte: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais - INPE/LABSOLAR Figura 11: Radiação Solar Anual Como meta para o período 2020, no estado de São Paulo, pretende-se atingir um aproveitamento energético equivalente a 1.000 MW em energia solar.
  30. 30. 30 A tabela 6 abaixo apresenta a composição dessa meta, por segmento e usos finais. Fonte: Secretaria de Energia do Estado de São Paulo - SEE Tabela 7: Título da tabela CONCLUSÃO Desta forma, pode-se observar que o estado de São Paulo tem enorme potencial para utilizar a energia solar como fonte alternativa de geração de energia elétrica. No entanto, para que este potencial seja explorado de forma massiva é necessário que haja incentivos por parte do governo do estado para que o retorno sobre o investimento seja mais rápido do que atualmente. Agindo assim, o estado poderá garantir que ficará cada vez menos dependente de fontes não renováveis e será referência nacional no uso de fontes alternativas para a geração de energia elétrica.
  31. 31. 31 GÁS NATURAL CONSIDERAÇÕES INICIAIS: O PETRÓLEO E PROJEÇÕES LOCAIS E GLOBAIS O Brasil conta com mais de 86% de fontes renováveis (80% de hidráulica e 6% de biomassa e eólica), tendo o petróleo e seus derivados, entre eles o gás natural, com a maior participação na matriz energética brasileira, sendo o carvão mineral, o petróleo e seus derivados, fontes não renováveis. No Brasil, as fontes não renováveis representam aproximadamente mais da metade da matriz energética, já a média mundial é bem mais elevada, com mais de 80% de participação de fontes não renováveis . O petróleo e os demais combustíveis fósseis continuarão a dominar esta matriz pelo menos nos próximos 50 ou 60 anos, segundo a avaliação da presidente da Petrobras, Maria das Graças Foster, que apresentou as projeções de oferta e demanda de energia no mundo e no Brasil. Mostrou que 81% da matriz de energia no mundo vêm de fontes fósseis, como petróleo, carvão mineral e gás natural. Já no Brasil, estes combustíveis respondem por 53% da matriz energética. Apresentando dados de 2010 consolidados, a executiva mostrou que 81% da matriz de energia no mundo vêm de fontes fósseis, como petróleo, carvão mineral e gás natural. Já no Brasil, estes combustíveis respondem por 53% da matriz. As projeções para 2030 indicam que, no mundo, a demanda por energia atendida por combustíveis fósseis representará 77% do total e, no Brasil, 52%. Nos dois casos, fica evidente que a redução da participação dessas fontes na matriz energética não será significativa até 2030, sendo necessário investimento forte na busca por petróleo, já que os prazos para desenvolver a produção são longos, sendo que exploração de bacias em águas profundas, por exemplo, é preciso esperar dez anos para retirar o primeiro óleo, e o desenvolvimento da produção leva muito mais tempo, pelo menos dez anos à frente para o 1º óleo e de outros 20 a 30 anos para todo o período de concessão. O Brasil produz 2 milhões 105 mil barris/dia (bpd), fonte (ANP, 2014).
  32. 32. 32 COMPOSIÇÃO, PRODUÇÃO, DISTRIBUIÇÃO E CONSUMO DESTE ATIVO A importância do gás natural na composição da matriz energética mundial teve uma enorme transformação nas últimas décadas. Ainda no século XIX, nos Estados Unidos, ele era considerado um estorvo ao ser encontrado junto com o petróleo, pois exigia uma série de procedimentos de segurança que encareciam e complicavam as atividades de prospecção. Já no século XX, a partir dos anos 80, o consumo entrou em franca expansão e o gás natural transformou-se na fonte de energia de origem fóssil a registrar maior crescimento no mundo, sendo muito utilizado como fonte de energia (combustível) nas indústrias, residências, veículos e no mercado termoelétrico. No Brasil, a Petrobrás produz grande quantidade de gás natural, e o consumo deste combustível tem aumentado bastante nos últimos anos, o que leva a necessidade de importação deste ativo, tendo a Bolívia, país vizinho ao Brasil, como grande produtor e fornecedor, sendo o transporte feito através do gasoduto Gasbol (Brasil-Bolívia) operado pela TBG. Em julho de 2014 a Petrobras obteve novo recorde na produção de gás natural, alcançando 71 milhões 22 mil metros cúbicos de gás, e a produção e o escoamento de gás, se da pelas Bacias de Campos, Santos, Espírito Santo, Bahia, Sergipe-Alagoas e Rio Grande do Norte, Gasbol,, e do gás proveniente dos terminais de regaseificação de GNL da Baía de Guanabara (RJ), Bahia e Pecém (CE). A distribuição se processa através de gasodutos, que hoje contam com uma malha de de 9.244 km, sendo 8.582,8 km de malha integrada. Grande parte do gás natural (cerca de 70%) é formada pelo gás metano, que não possui cheiro, sendo artificialmente odorizado, a temperatura ambiente e pressão atmosférica, permanece no estado gasoso, possui baixa presença de contaminantes; apresenta combustão mais limpa, que melhora a qualidade do ar, pois substitui formas de energias poluidoras como carvão, lenha e óleo combustível , menor contribuição de emissões de CO2 por unidade de energia gerada, com combustão muito mais eficiente, com menos agressão ao meio ambiente.
  33. 33. Assim a demanda de gás natural no Brasil é maior no segmento industrial e termo-elétrico, este último atrelado aos níveis dos reservatórios das Unidades Hidrelétricas geradoras, bem como a demanda do consumo, ocasionando maior geração com a utilização das termo-elétricas. 33
  34. 34. 34 PETRÓLEO E GÁS NATURAL NO ESTADO DE SÃO PAULO O estado de São Paulo é referência nacional na indústria de petróleo e gás natural, de acordo com balanço de 2012 da Agência Nacional de Petróleo (ANP), as cinco refinarias em operação no Estado representam 44,45% da capacidade total do Brasil, e destaca-se também em relação ao consumo de gás natural, com participação de 23% do total nacional (ANP – 2012). São Paulo é o maior consumidor de gás natural do Brasil, e tem três áreas de concessão de distribuição de gás canalizado, sendo atendido pelas empresas Comgás, Gás Brasiliano e Gás Natural Fenosa, que, juntas, distribuíram em 2012 mais de 16,6 milhões de m³/dia, segundo dados de 2012 da Secretaria de Energia (SE) do Estado de São Paulo. À medida que a estrutura de abastecimento vai crescendo, o gás natural passa a desempenhar um importante papel na economia paulista, principalmente na indústria, que concentra cerca de75% do total consumido. Fonte: http://www.investe.sp.gov.br/setores-de-negocios/petroleo-e-gas-natural/ Figura 13: Malha dutoviária simpliciada
  35. 35. 35 PERCENTUAL DE CONSUMO POR RAMO DE ATIVIDADE ECONÔMICA E EVOLUÇÃO DA PRODUÇÃO Fonte: http://www.investe.sp.gov.br/setores-de-negocios/petroleo-e-gas-natural/ Figura 13:Conusmo versus produção do Gás Natural
  36. 36. 36 EVOLUÇÃO DA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL Fonte: SUMÁRIO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL DO ESTADO DE SÃO PAULO WWW.ENERGIA.SP.GOV.BR Nº 31 – JUN/2014 Figura 13:Produção do Petróleo e Gás Natural.
  37. 37. 37 CAPACIDADE DE PROCESSAMENTO DO GÁS NATURAL E ROYALTIES DO ESTADO DE SP. Fonte: SUMÁRIO DE PETRÓLEO E GÁS NATURAL DO ESTADO DE SÃO PAULO WWW.ENERGIA.SP.GOV.BR Nº 31 – JUN/2014 Tabela 07 - Capacidade de Processamento do Gás Natural e Distribuição de Royalties
  38. 38. 38 COMPARATIVO DE TARIFAS NO BRASIL X U. S. A Tabela 08: Comparativo Tarifário praticado no Brasil e nos U.S.A
  39. 39. 39 DESENHO ESQUEMÁTICO DE USINA GERADORA TERMO ELÉTRICA Fonte: www.aneel.gov.br/arquivos/PDF/atlas_par3_cap6.pdf Figura14 :Esquema de Usina Termo Elétrica.
  40. 40. 40 CONCLUSÃO O estado de São Paulo apresenta uma demanda crescente por energia oriunda do petróleo e seus derivados, o que demanda investimentos intensos em exploração e produção, sabendo de antemão, que da prospecção da jazida até o produto acabado, demanda tempo significativo. Assim o planejamento estratégico, com a devida acurácia e fator decisivo na Matriz Energética Paulista bem como o seu Desenvolvimento Econômico e Social. Portanto relegar este item da Matriz Energética a um papel secundário, será condenar o estado e o País ao atraso e a decadência de uma sociedade que almeja ser prospera e independente.
  41. 41. 41 BIOMASSA INTRODUÇÃO Como alternativa para a diversificação da matriz energética destacamos que aumento da abrangência da participação da energia proveniente de biomassa, em particular a biomasa residual de diversas culturas agrícolas como, milho, arroz, soja, cana de açúcar que podem ser utilizadas em diversos processos de transformação de energia, tais como pirólise ou rotas tecnológicas que utilizem formas de conversão como as que estão elencadas na figura 15. Fonte: Atlas de Energia Elétrica do Brasil, ANEEL, 2008. (apud. CARDOSO 2012, pg 40) Figura 15 Diagrama esquemático dos processos de conversão da biomassa.
  42. 42. Destacam-se rotas de processamento e produção onde podem ser aproveitadas energia calorífica para cogeração através movimentação de turbinas a vapor ou grupos geradores movidos por gaseificação da biomassa para produção de eletricidade. Processos de pirólise lenta, para carbonização são alternativas, com impactos ambientais relevantes, mas que com o avanço das pesquisas a técnica pode ser aprimorada e mais largamente utilizado este recurso como importante implemento na matriz energética do país e do estado de São Paulo. 42 FONTES DE BIOMASSA. Fonte: Fonte: Ministério de Minas e Energia, 1982 Figura 16 fontes de biomassa. apud CORTEZ, et al 2008
  43. 43. A figura 16, é um recorte da figura 15 que é mais completa do ponto de vista inclusive da exposição dos processos de conversão energética, no entanto, acrescentamos esta figura neste trecho, afim de ressaltar as diferentes origens da biomassa, 43 ENERGIA DA BIOMASSA X PRODUÇÃO DE ALIMENTOS Gostaríamos de salientar, que a energia proveniente da biomassa que deve incrementar a matriz energética do estado de São Paulo, deve ser aquela obtida prioritariamente da energia da biomassa residual das diversas culturas agrícolas que o estado possui, como salienta MOURAD et al. A utilização da biomassa para fins prioritariamente energéticos, como o caso da cana-de-açúcar modifica o equilíbrio de mercado relativo à oferta e demanda do produto como alimento. Segundo Nunes et all, IPT(1982), a expansão da agroindústria energética traz como conseqüência a aceleração do processo de substituição de alimentos, que tem por sua vez, implicações na distribuição de renda pelo aumento de preço dos alimentos. Entretanto, a utilização da biomassa que é excedente, considerada resíduo de um processo de produção causa menor alteração no equilíbrio de mercado. MOURAD, et al. Buscamos dados acerca da biomassa residual, afim de demonstrar a viabilidade de sua utilização como fonte para compor a matriz energética, e podemos depreender da figura 17 e da tabela 9 , que esta é uma fonte que tem grandes possibilidades como diversificação da matriz, não obstante ser uma fonte renovável e que a utilização deve ser no campo afim de minimizar os custos de produção, ou seja, deve-se implantar usinas de produção de energia a partir da biomassa residual nas proximidades do campo onde se produz a biomassa.
  44. 44. Figura 17-Disponibilidade dos resíduos agrícolas por região geográfica. Fonte: IBGE, 2003, apud MOURAD et 44 al. Tabela 9-Estimativa do potencial energético de resíduos dos principais grãos no Brasil, 2001. Fonte: Produtividade: (*) IBGE, 200; (**) SOUZA et all, 2002 apud MOURAD et al. (2004) CANA DE AÇÚCAR Também na linha de aproveitamento de biomassa residual, cogeração, e a cana de açúcar tem um potencial já explorado, mas que não atinge a totalidade das possibilidades existentes para este insumo, segundo o que se pode apurar de SOUZA e MACEDO, 2010. Com o avanço tecnológico o aproveitamento de subprodutos dos
  45. 45. resíduos derivados da cana de açúcar tem um leque de produção muito amplo e grande potencial de mercado, como por exemplo a exportação das leveduras, a produção de bioplástico, etc., além de grande potencial como insumo para produção de energia a partir do bagaço e da palha, que é queimada no campo. No Brasil a produção total de bagaço de cana no ano de 2010 foi de 160.333.000 toneladas, sendo 12.752.000 toneladas (7,9%) aplicadas em transformação (geração de energia elétrica) e 61.843.000 toneladas (38,6%) no setor energético (energia consumida nos centros de transformação e/ou processos de extração e transporte interno). A parte da produção destinada a geração de energia elétrica corresponde a 2,72 milhões de tep e 31,59 TWh. CARDOSO-2012, pg. 23) Os subprodutos mais conhecidos da cana de açúcar são o açúcar refinado e o etanol. A área cultivada de cana no estado de São Paulo foi cerca de 5 milhões de hectares no ano de 2012, segundo dados da União da Indústria da Cana de Açúcar (UNICA), a produtividade por hectare tem aumentado com novas formas de plantio e a produção de novas variedades de cana mais resistentes a pragas e com maior produtividade por hectare, aumentando o volume de resíduos que podem ser aproveitados na produção de energia. 45 BIOMASSA PARA PRODUÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Existem diversas rotas tecnológicas para a utilização da biomassa com a finalidade de se produzir energia elétrica, contudo, todas envolvem a transformação da biomassa, por meio de processos termoquímicos, bioquímicos e físico-químicos, em um produto intermediário, que por fim, será usado na geração de eletricidade. Para cada cenário deve ser observado a viabilidade técnica e econômica de cada tipo de biomassa e da tecnologia a ser empregada visando a otimização dos resultados. (CARDOSO-2012, pg. 5) A biomassa residual, a ser usada pode ser proveniente de várias fontes, quais sejam, resíduos do manejo florestal para a exploração de lenha, da indústria de
  46. 46. celulose, dos resíduos sólidos urbanos, etc. em todo caso, é necessário o tratamento destes resíduos para que possam ser utilizados na produção de energia elétrica. Existem centros de pesquisa, que objetivam desenvolvimento de tecnologia para melhorar processos de obtenção de energia a partir da biomassa, podemos, citar o NIPE-UNICAMP2 e o CTBE3, através das pesquisas desenvolvidas nestes centros, bem como com a parceria com outros núcleos de pesquisa em energia pode se chegar a um ótimo de produção ou criação de novos processos que possibilitarão maior grau de participação da biomassa na matriz energética do estado de São Paulo e do País. 46 BIODIGESTÃO O processo de biodigestão é uma forma da conversão da biomassa residual em energia, onde a ação bactérias anaeróbias produzirão gás metano, como podemos observar na que pode ser utilizado como fonte de energia, para aquecimento ou produção de eletricidade. Figura 18-Fases da produção de biogás. Fonte: Bley Jr., 2008 apud. CARDOSO-2012 pg. 33 2 Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético, Universidade de Campinas. 3 Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia em Bioetanol.
  47. 47. 47 CONCLUSÃO Existem diferentes fontes de biomassa residual que podem ser aproveitadas na produção de energia, apresentando vantagens de serem fontes renováveis, não concorrendo com a produção alimentícia, no caso de resíduos agrícolas, feitas escolhas de produção alinhadas com a outras políticas de seguridade alimentar e incentivo a produção limpa e sustentável. Os processos tecnológicos existentes para a produção de energia a partir da biomassa, podem ser melhorados pelas pesquisas e invenção de novos processos e máquinas. A biomassa residual pode significar um incremento importante na produção de energia do estado de São Paulo, colaborando como um fator da diversificação desta matriz que preconizamos em nossa pesquisa
  48. 48. 48 PETRÓLEO HISTÓRICO O petróleo é um recurso natural conhecido e utilizado pelo homem desde os mais remotos tempos. Na região do Oriente Médio era comum ocorrerem afloramentos de petróleo no solo, o que possibilitava aos povos antigos acesso a esta matéria prima. Os usos do petróleo eram diversos, desde combustível para aquecimento, iluminação ou uso bélico até calafetação, impermeabilização e mesmo uso medicinal. A moderna exploração comercial, em escala industrial, teve início aproximadamente em meados do século XIX. Data também desta época os primeiros processos de refino. O principal produto extraído do petróleo então era o querosene, usado para iluminação. No início do século XX, quando Henry Ford desenvolveu a linha de montagem em sua indústria automobilística e assim popularizou o automóvel com motor a combustão interna, outros derivados, como a gasolina e o diesel, começaram a ganhar importância e o seu consumo em grande escala impulsionou a indústria petrolífera, chegando à escala gigantesca que conhecemos hoje. No Brasil, a primeira refinaria foi instalada em 1932 e usava petróleo importado principalmente do Chile. A primeira descoberta de petróleo foi feita em Lobato no ano de 1939. Em 1953, em meio ao governo nacionalista de Getúlio Vargas, foi criada a Petrobrás e assegurado ao Estado, por meio de leis, o monopólio da extração de petróleo. SITUAÇÃO ATUAL A produção de petróleo no estado de São Paulo ainda é pouco significativa, menos de 7%, em comparação com a produção nacional. Até recentemente somente o campo de Merluza operava no território estadual, ficando sua produtividade entre 700 e 1000 barris diários. Com o início das operações do campo de Tupy, na bacia de Santos, a produção do estado aumentou até o atual patamar, conforme pode-se observar na tabela 10.
  49. 49. 49 Tabela 10 - Produção de petróleo no estado de São Paulo e no Brasil, 2014. Fonte: ANP
  50. 50. 50 Figura 19 - Processamento de petróleo no estado de São Paulo e no Brasil, 2014. Fonte: ANP No estado de São Paulo, cerca de 40% do consumo total tem como fonte energética os derivados do petróleo. A maior vantagem dos derivados de petróleo como fonte é o grande poder energético armazenado por volume, sendo então lógico seu uso como combustível em automóveis, vindo realmente do setor de transportes a principal demanda por esta fonte energética, como podemos observar no gráfico da figura 20.
  51. 51. 51 Figura 20: Consumo de derivados do petróleo por setor no estado de São Paulo, 2012. Fonte: Balanço Energético São Paulo (2013) - Governo do Estado de São Paulo - Secretaria de Energia. PROJEÇÃO FUTURA Estima-se que o consumo de petróleo como combustível deva continuar esta trajetória de crescimento, principalmente devido às políticas que privilegiam o investimento em exploração e produção. A produção nacional de petróleo pode atingir os 3 milhões de barris diários por volta de 2020. A figura 21 demonstra uma projeção para o consumo e a produção de derivados até o ano de 2035.
  52. 52. 52 Figura 21: Histórico e projeção da produção de derivados de petróleo de 2000 até 2035. Fonte: Matriz Energética São Paulo - 2035 (2011) - Governo do Estado de São Paulo - Secretaria de Energia. As maiores incertezas com relação ao petróleo são a necessidade de importação, pois o estado de São Paulo, como vimos, tem uma produção muito pequena em face de sua necessidade, e os preços internacionais do produto, que podem apresentar alto grau de volatilidade em razão dos principais produtores e exportadores mundiais estarem em áreas sujeitas a conflito. CONCLUSÃO O petróleo é uma fonte de suma importância atualmente e assim continuará no futuro próximo, muito possivelmente até mesmo aumentando sua participação na matriz energética. Entendemos, porém, que é preciso procurar fórmulas alternativas a fim de reduzir a dependência do estado de São Paulo por este combustível, devido tanto à questões ligadas a segurança de fornecimento, pois como visto existem fatores que podem provocar quebra de sua cadeia produtiva ou o encarecimento do produto a ponto de inviabilizá-lo, quanto a fatores ambientais, pois a queima dos derivados de petróleo emite gases poluentes que não serão reabsorvidos em seu próprio ciclo produtivo. Como proposta, sugerimos:
  53. 53.  O incentivo ao uso de combustíveis renováveis para o setor de transportes, aumentando a participação do etanol, do biodiesel e da eletricidade, de forma a reduzir a participação dos derivados do petróleo como combustível  O incentivo ao uso do petróleo como matéria prima para a indústria petroquímica, de forma a manter uma demanda e priorizar investimentos para o avanço tecnológico nesta área. 53
  54. 54. 54 CONCLUSÕES GERAIS A partir da revolução Industrial, ter uma matriz energética que garanta o suprimento da demanda por energia sempre foi uma preocupação (TOLMASQUIM, M. T., et al, 2007, pg 47 ). Entretanto, nos tempos atuais, à essa preocupação somou-se os cuidados com a preservação ambiental. Não basta mais apenas garantir o fornecimento de energia. É preciso também garantir que os impactos ambientais sejam mínimos. Nesse aspecto, podemos dizer que o estado de São Paulo apresenta uma matriz energética parcialmente limpa, pois apresenta cerca de 57% da oferta de energia composta por fontes renováveis e pouco poluentes (figura 4). Dessas fontes, as com maior representatividade (produtos da cana, hidráulica e biomassa) dependem de um único aspecto natural fundamental: o volume e a distribuição da chuva. Em períodos muito longos de estiagem isso pode ser um problema. As demais fontes de energia, como os combustíveis fósseis, são altamente poluentes “vide diminuição do enxofre da gasolina e do diesel “ e muito dependentes de variações do mercado externo e, portanto, incapazes de complementar satisfatoriamente “plantação de cana no interior sofrendo queda de produção…..fechamento de usinas de produção” a demanda energética do estado. O estado precisa, portanto, aumentar a representatividade de outras fontes energéticas renováveis, além de aumentar a eficiência energética de sua matriz atual. Por isso, investir em pesquisa e tecnologia é fundamental. Ao que tudo indica, as fontes de energia não renováveis como petróleo e derivados e gás natural, continuarão representando quase metade da matriz energética do estado de São Paulo. A curto e médio prazo, de acordo com esse estudo, isso não será um problema, já que a produção dessas fontes só tende a aumentar.
  55. 55. Entretanto, a longo prazo é necessário ter uma matriz energética diversificada 55 para garantir a demanda crescente. E energia Eólica, Solar e Biomassa podem ser uma alternativa viável a longo prazo, por serem limpas e renováveis. Porém, ainda é preciso muito investimento para torná-las eficientes e competitivas. No que se refere à energia Eólica, a região sudeste é a que representa o segundo maior potencial para a produção desse tipo de energia no Brasil: cerca de 54,9 TWh/ano (tabela 4; figura 9). Embora a maior parte desse potencial esteja localizado entre os estados do Rio de Janeiro e Espírito Santo, parques eólicos nessa região poderiam ser usados para compor o sistema integrado nacional e, deste maneira, também contribuir para a oferta de energia do estado de São Paulo. Além disso, como já mencionado, a evolução tecnológica no sentido de aumentar a eficiência das turbinas eólicas a alturas próximas a 100m pode tornar a energia Eólica viável de ser produzida no estado de São Paulo. A energia Solar, segundo o professor Artur de Souza Moret, da Unir, o risco de falta de energia poderia ser “zero” se houvesse mais investimentos em energia solar e fotovoltaica. “No Brasil inteiro, a quantidade de sol é muito grande. Com os painéis solares, o consumo de energia subiria na mesma proporção, mas parte disso poderia ser atendido pela própria energia solar”, afirma. A Biomassa residual da produção agrícola, do manejo florestal e dos resíduos sólidos urbanos, tem grande potencial para a produção de energia ainda não incrementado na matriz energética do estado de São Paulo, devido às características urbanas da metrópole e outros grandes centros do estado o aproveitamento da biomassa resíduos sólidos na geração de energia tem grande viabilidade, podendo ser mais amplamente utilizado. Os resíduos da produção de grãos também apresentam viabilidade, em volume e capacidade de geração, no entanto, ainda é preciso desenvolvimento de tecnologias, para colheita e aproveitamento destes insumos.
  56. 56. Uma matriz diversificada e competitiva não se faz da noite para o dia. São necessários investimento de tempo, dinheiro e de recursos humanos. Mas para que ela se torne possível é preciso começar agora, para que um dia o estado de São Paulo possa ser um exemplo de segurança e sustentabilidade no fornecimento energético. 56
  57. 57. 57 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. BRASIL, ATLAS DE ENERGIA ELÉTRICA DO BRASIL, AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA - ANEEL, 2ª ED, BRASÍLIA, 2005. 2. BRASIL, ATLAS DO POTENCIAL EÓLICO BRASILEIRO, MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA, BRASÍLIA, 2001. 3. SÃO PAULO, BALANÇO ENERGÉTICO DO ESTADO DE SÃO PAULO 2010 – ANO BASE 2009, SÃO PAULO, SECRETARIA DE SANEAMENTO E ENERGIA, SÉRIE INFORMAÇÕES ENERGÉTICAS, V 02, 2010. 3. SÃO PAULO, BALANÇO ENERGÉTICO DO ESTADO DE SÃO PAULO 2013 – ANO BASE 2012, SÃO PAULO, SECRETARIA DE SANEAMENTO E ENERGIA, SÉRIE INFORMAÇÕES ENERGÉTICAS,2013. 4. BRASIL, BALANÇO ENERGÉTICO NACIONAL 2010 – ANO BASE 2009: RESULTADOS PRELIMINARES, BRASIL, RIO DE JANEIRO, EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA, 2010. 5. BOLETIM INFORMATIVO, SÃO PAULO, V. 01, N 08, P28, JUNHO, 2014. 6. EUROPEAN WIND ENERGY ASSOCIATION (EWEA); GREENPEACE. WIND FORCE 12: A BLUEPRINT TO ACHIEVE 12% OF THE WORLD'S ELECTRICITY FROM WIND POWER BY 2020. LONDON: EWEA, 2004. DISPONÍVEL EM: <HTTP://WWW.EWEA.ORG/DOCUMENTS/WF12-2004_ENG.PDF>. 7. FERREIRA, LILIAN. SECA ATUAL EM SÃO PAULO É A MAIOR EM 45 ANOS, HTTP://WWW.CETESB.SP.GOV.BR/USERFILES/FILE/MUDANCASCLIMATICA S/PROCLIMA/FILE/NOTICIAS/2014/05MAI/16-05-2014(5).PDF, 16 MAIO 2014. 8. GRUBB, M. J; MEYER, N. I. WIND ENERGY: RESOURCES, SYSTEMS AND REGIONAL STRATEGIES. IN: JOHANSSON, T. B. ET. AL. RENEWABLE ENERGY: SOURCES FOR FUELS AND ELECTRICITY. WASHINGTON, D.C.: ISLAND PRESS, 1993. CAP. 3. 9. MARTINS, F. R.; GUARNIERI, R. A.; PEREIRA, E. B. O APROVEITAMENTO DA ENERGIA EÓLICA, INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS, SÃO PAULO, N. 1, V. 30, P.1304-1317, 2008. 10. MELLO, ELBIA. INVESTIMENTOS EM ENERGIA EÓLICA NO BRASIL: ASPECTOS DE INSERÇÃO, TECNOLOGIA E COMPETITIVIDADE, REVISTA CONCRETO IBRACON, N. 75, PG. 136-139, 2014. 11. TOLMASQUIM, M. T.; GUERREIRO, A.;GORINI, R. MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA: UMA PROSPECTIVA. CEBRAP, N. 79, SÃO PAULO, NOV. 2007. 12. WINDPOWER MONTHLY NEWS MAGAZINE. [KNEBEL]: WINDPOWER MONTHLY, V. 19, 2003. 13. MOURAD, A. L., AMBROGI, V. S. AND GUERRA, S. M. G. POTENCIAL DE UTILIZAÇÃO ENERGÉTICA DE BIOMASSA RESIDUAL DE GRÃOS. IN: ENCONTRO DE ENERGIA NO MEIO RURAL, 5., 2004, CAMPINAS. PROCEEDINGS ONLINE. AVAILABLE FROM: <HTTP://WWW.PROCEEDINGS.SCIELO.BR/SCIELO.PHP?SCRIPT=SCI_ART
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