Catarina Ramos 
catramos@campus.ul.pt 
Lisboa, 8 de novembro de 2014 
Água: desafios para a sustentabilidade energética 
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Fonte: UNEP 
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A utilização da Água 
As captações de água irão aumentar, entre 2000 e 2050, cerca de 55%, principalmente por causa da pro...
Fonte: WEO, 2012 
Água utilizada para a produção de energia primária 
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Fonte: http://environment.nationalgeographic.com/environment/energy/great-energy-challenge/world-electricity-mix/ 
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A Água para a produção de energia 
TWh 
Fonte: WWDR, 2014 
Fonte: http://environment.nationalgeographic.com/environment/en...
Água para a produção de energia: a resposta tecnológica 
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Fonte: WWDR, 2014 
A energia para o fornecimento de água 
Atualmente existem mais de 16 000 centrais de dessalinização em ...
•Grande crescimento demográfico: 
Em 2010: 45 milhões de habitantes 
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•cerca de 50% da capacidade mundial está 
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•em 2005, cerca de 55% da água p...
•Estas projeções são alarmantes: não sustentabilidade energética, emissão de gases de efeito de estufa e poluição marinha ...
A mudança do paradigma energético: “Solar Water Desalination”, iniciativa do Rei Abdullah (Arábia Saudita), lançada em 201...
Água Energia 
• Aproximadamente 90% da geração de energia é intensiva em água. Não é mais possível pensar o planeamento e ...
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Painel IV - A água e a energia: Água: desafios para a sustentabilidade energética– Catarina Ramos (IGOT/CEG /SLIF, Univ. Lisboa)

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Painel IV - A água e a energia: Água: desafios para a sustentabilidade energética– Catarina Ramos (IGOT/CEG /SLIF, Univ. Lisboa)

  1. 1. Catarina Ramos catramos@campus.ul.pt Lisboa, 8 de novembro de 2014 Água: desafios para a sustentabilidade energética Água Energia
  2. 2. Água e energia são fundamentais para o bem-estar humano e para o desenvolvimento socioeconómico. Água Energia Em todo o mundo, estima-se que: •768 milhões de pessoas permanecem sem acesso a uma fonte de água potável •2,5 mil milhões continuam sem acesso a saneamento básico •mais de 1,3 mil milhões ainda não têm acesso a eletricidade As necessidades de água e energia continuarão a aumentar, significativamente, ao longo das próximas décadas, para satisfazer economias em crescimento, mudança de estilos de vida e a evolução dos padrões de consumo.
  3. 3. Esta pressão sobre recursos e sistemas naturais pode: • ser um fator limitante ao desenvolvimento sustentável de determinadas sociedades, • agravar as desigualdades e os conflitos regionais pela partilha de recursos hídricos e energéticos. Água Energia
  4. 4. Stress Hídrico severo >40% elevado 20-40% baixo 10–20% s/ stress < 10% Fonte: UNEP A questão do acesso à água Escassez crónica de água
  5. 5. As mudanças de estado a que a água é submetida, durante as fases do ciclo hidrológico, dão-se a temperaturas bem definidas, o que quer dizer que uma pequena variação da temperatura do Globo pode modificar substancialmente as condições do ciclo hidrológico, retardando-o ou acelerando-o. • Aumento de T: aceleração do ciclo aumento da evaporação e da quantidade de água na atmosfera • Descida de T: retardamento do ciclo aumento das calotes de gelo e glaciares Alterações climáticas Diferentes impactes regionais http://www.gfdl.noaa.gov/ A questão do acesso à água
  6. 6. 0 10 20 30 40 50 60 erupções vulcânicas sismos movimentos de terreno cheias tempestades (vento) secas temperaturas extremas outros % eventos mortos afectados Catástrofe natural se provocar, pelo menos, uma de quatro consequências possíveis: (i) dez ou mais vítimas mortais, (ii) cem ou mais pessoas afectadas no imediato, (iii) se existir um pedido de ajuda internacional; (iv) se existir a declaração do estado de emergência. A água enquanto Risco Fonte: EM-DAT. Catástrofes naturais no Planeta nos últimos 40 anos do século XX > 40% dos eventos > 80% dos afetados > 50% dos mortos
  7. 7. •48% dos países considera a importância da água para a energia, nos seus processos de planeamento, como prioridade elevada a muito elevada •essa % eleva-se à medida que o índice de desenvolvimento humano baixa (67% para os países de IDH baixo e 54% de IDH médio) A Água para a produção de energia Fonte: WWDR, 2014
  8. 8. O “elo água-energia" advém do facto destes dois fatores do desenvolvimento estarem fortemente ligados e serem interdependentes: (i)a água é necessária para produzir, transportar e utilizar, em algum grau, todas as formas de energia; (ii)a energia é essencial para a extração, tratamento e distribuição de água, bem como a sua recolha e tratamento após o uso. Entre 2010 e 2035, •a procura global de energia deve crescer mais de um terço, com a China, Índia e os países do Médio Oriente a representarem 60% desse aumento •o consumo de eletricidade terá um crescimento de aproximadamente 70%, com a China e a Índia respondendo por mais da metade desse crescimento Água Energia Fonte: WWDR, 2014
  9. 9. A utilização da Água As captações de água irão aumentar, entre 2000 e 2050, cerca de 55%, principalmente por causa da produção industrial (400%), produção de eletricidade a partir de energia térmica (140%) e para uso doméstico (130%). Captações de água doce por setor, entre 2000 e 2050 (mantendo o cenário atual) irrigação uso doméstico pecuária eletricidade indústria
  10. 10. Fonte: WEO, 2012 Água utilizada para a produção de energia primária Litros de água por tonelada equivalente de petróleo (tep) gás natural (convencional) carvão gás de xisto refinação de petróleo (convencional) refinação de petróleo (areias betuminosas) gás natural liquefeito carvão liquefeito refinação de petróleo (recuperação avançada de petróleo) etanol celulósico biodiesel de óleo de palma biodiesel de colza biodiesel de soja etanol de milho etanol de cana de açúcar Captações Consumos A água é necessária para a produção de quase todas as formas de energia: extração de recursos energéticos, irrigação de culturas para biocombustíveis, refinação, processamento e transporte de combustíveis.
  11. 11. A Agência Internacional de Energia calcula que, ao ritmo atual, a água utilizada para a produção de energia aumentará de 66 mil milhões de m3/ano, em 2012, para 135 mil milhões de m3/ano até 2035. Esta duplicação deve-se aos aumentos da produção de eletricidade a partir das centrais a carvão e dos biocombustíveis. A Água para a produção de energia Fonte: WEO, 2012
  12. 12. Fonte: http://environment.nationalgeographic.com/environment/energy/great-energy-challenge/world-electricity-mix/ Produção de eletricidade (em TWh) por fonte energética em 2008
  13. 13. Fonte: http://environment.nationalgeographic.com/environment/energy/great-energy-challenge/world-electricity-mix/ Produção de eletricidade (em TWh) por fonte energética em 2035
  14. 14. A Água para a produção de energia TWh Fonte: WWDR, 2014 Fonte: http://environment.nationalgeographic.com/environment/energy/ great-energy-challenge/world-electricity-mix/
  15. 15. Água para a produção de energia: a resposta tecnológica B. Pedrogão B. Alqueva B. Alqueva B. Pedrogão Sistemas integrados em regime reversível: Pedrogão: albufeira de contra-embalse Alqueva: operação em regime reversível de turbinamento e bombagem da central hidroelétrica possibilita a recuperação dos caudais utilizados na produção de energia
  16. 16. Fonte: WWDR, 2014 A energia para o fornecimento de água Atualmente existem mais de 16 000 centrais de dessalinização em todo o mundo, com uma capacidade de produção de cerca de 70 milhões de m3/dia. Rios ou lagos: 0,37 KWh/m3 Toalhas aquíferas: 0,48 KWh/m3 Tratamento de águas residuais: 0,62–0,87 KWh/m3 Reutilização de águas residuais: 1,0-2,5 KWh/m3 Água do mar: 2,58-8,5 KWh/m3 Quantidade de energia necessária para fornecer 1 m3 de água potável para consumo humano
  17. 17. •Grande crescimento demográfico: Em 2010: 45 milhões de habitantes Em 2050 estima-se que atinjam 70 milhões de habitantes •Desenvolvimento socioeconómico acelerado •Aumento substancial da procura da água Aumenta o stress especialmente sobre recursos hídricos não renováveis •Aumento dos gastos de energia para ir buscar a água a maior profundidade e a maior distância e para tratar água de baixa qualidade para abastecimento doméstico e produção de alimentos •A interdependência entre água e energia tem levado a um aumento da emissão de gases de efeito de estufa que, mantendo a tendência atual, duplicará em 2035 •Feedback de deterioração ambiental O caso dos GCC (Gulf Cooperation Council Countries) A energia para o fornecimento de água
  18. 18. Centrais de Dessalinização: •cerca de 50% da capacidade mundial está instalada nos GCC •em 2005, cerca de 55% da água para abastecimento doméstico provinha da dessalinização •continuação do aumento da água da dessalinização devido à degradação dos aquíferos •países ricos em combustíveis fósseis (petróleo, gás natural), a dessalinização utiliza de forma intensiva e crescente esses combustíveis •Arábia Saudita: 25% da produção de petróleo e gás natural é utilizado nas centrais de dessalinização. Se se mantiverem as atuais tendências essa % chegará a 50% em 2030 •Kuwait: em 2035 a energia requerida para as centrais de dessalinização igualará a produção de petróleo em 2011-12 (2,5 milhões de barris /dia) A energia para o fornecimento de água
  19. 19. •Estas projeções são alarmantes: não sustentabilidade energética, emissão de gases de efeito de estufa e poluição marinha pelas descargas do subproduto (salmoura) •Ainda não se conhecem os impactes a nível térmico sobre os frágeis ecossistemas marinhos da região •Que energia para as centrais de dessalinização? Em 2010, os GCC assinalaram a Declaração de Abu Dhabi: visão estratégica a médio e longo prazo para a interligação entre água-energia-agricultura, efeitos das alterações climáticas, impactes ambientais da dessalinização, com especial destaque para a procura e conservação da água. A Declaração inclui instrumentos económicos, tecnológicos, legislativos e sociais. A energia para o fornecimento de água
  20. 20. A mudança do paradigma energético: “Solar Water Desalination”, iniciativa do Rei Abdullah (Arábia Saudita), lançada em 2010. Objetivo: construção de centrais solares para dessalinização, de modo a que toda a água proveniente da dessalinização utilize apenas energia solar em 2019, a custos muito mais baixos do que os atuais dos combustíveis fósseis: Energia solar: 2010: 0,52 a 1,13 euros / m3 de água 2019: 0,31 euros / m3 de água A energia para o fornecimento de água Fonte: WWDR, 2014
  21. 21. Água Energia • Aproximadamente 90% da geração de energia é intensiva em água. Não é mais possível pensar o planeamento e gestão de recursos hídricos sem a avaliação das questões energéticas e vice-versa • A mudança do paradigma energético deve incluir obrigatoriamente a avaliação dos recursos hídricos existentes • O desenvolvimento tecnológico deve ser apoiado por políticas específicas a fim de minimizar os impactes da utilização crescente de água e da energia
  22. 22. Catarina Ramos catramos@campus.ul.pt Lisboa, 8 de novembro de 2014 Água: desafios para a sustentabilidade energética Água Energia

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