O artigo desta edição de Vida Ciência, trazemos para reflexão a produção de energia e suas consequências nas mudanças climáticas no planeta Terra, provocadas pelas emissões de gases causadores do efeito estufa,
Antonio José Silva Oliveira
É físico, doutor em Física Atômica e Molecular, pós-doutor em Jornalismo Científico. Professor da UFMA
No artigo desta edição de Vida Ciência, trazemos para reflexão a produção de energia e suas consequências nas mudanças climáticas no planeta Terra, provocadas pelas emissões de gases causadores do efeito estufa, e o desenvolvimento de fontes de energia renováveis e limpas na busca de um modelo hegemônico. A tendência é que os países desenvolvam suas próprias matrizes energéticas escolhidas entre as já existentes, combinadas com as diferentes categorias de biocombustíveis, energia solar ou a eólica e o hidrogênio, com o objetivo de garantir eficiência energética, ajudando o mundo a atenuar os efeitos que tendem a provocar mudanças climáticas.
No Brasil, a diversificação da sua matriz energética iniciou-se na década de 70, com o investimento na tecnologia do álcool e nas de exploração de petróleo em águas profundas, e também em busca de energias alternativas. Infelizmente, não houve uma política para o setor visando à sustentabilidade do programa Proálcool. O que ocorreu foi uma expansão dos canaviais com o objetivo de oferecer, em grande escala, o combustível alternativo. O plantio de cana avançou além das áreas tradicionais do interior paulista e do Nordeste, espalhando-se pelos cerrados, e juntando-se a ele veio a plantação de eucalipto.
Recentemente, a corrida para ampliar unidades e construir novas usinas é movida principalmente por decisões da iniciativa privada, convicta de que o álcool terá um papel cada vez mais importante como combustível, no Brasil e no mundo.
O país passou a ser um plantador esquecendo do desenvolvimento de artefatos tecnológicos para o carro a álcool, inclusive o motor, a carburação, o escapamento, os aditivos, os lubrificantes, sobrando para a mão de obra brasileira somente a de “boia-fria”, nome dado aos cortadores de cana-de-açúcar.
Em 2010, foi inaugurado no interior de São Paulo o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), com o objetivo de desenvolver pesquisa e inovação de nível internacional na área de biomassa voltada à produção de energia, em especial do etanol de cana-de-açúcar. Uma de suas linhas de pesquisa é aproveitar o bagaço e a palha da cana-de-açúcar e do sabugo de milho, todos fontes de celulose que respondem a dois terço de energia da planta, mas que não são convertidos em biocombustíveis, o chamado etanol de segunda geração. Resíduos como esses podem se transformar em biocombustíveis quando submetidos a reações de hidrólise, num processo químico de quebra de molécula.
A geração de eletricidade usando o bagaço e palha de cana tem uma capacidade de gerar 15.000 megawatts de energia, demonstrando capacidade superior a maior hidroelétrica brasileira (Itaipu).
Outra grande aposta em vários países é a energia solar na busca de matrizes energéticas renováveis. A sua utilização é bastante diversificada, no aquecimento e no bombeamento de água, na geração de eletricidade e refrigeração. Um dos desafios é integrar sua forma de captação ao design das construções. Desta forma, os arquitetos precisam ser treinados para isso. As grandes construções, como estádios, rodovias e ferrovias, precisam suportar sistema de captação para sua sustentabilidade, seu entorno e ao longo de suas margens. Esse desenvolvimento ainda carece de avanços tecnológicos para tornar-se mais eficiente e competitiva e depende da criação de políticas públicas que estimulem a mudança tecnológica. No final de 2017, no estado do Piauí, foi inaugurado, com 930 mil placas de captação de energia fotovoltaica, o Parque Solar Nova Olinda, na cidade de Ribeira do Piauí. De acordo com a empresa responsável, o parque tem capacidade para abastecer até 300 mil famílias, se caracterizando como o maior do gênero na América Latina.
Outra forma de captação de energia é a gerada pelos ventos, a energia eólica - a transformação da energia do vento em energia útil, tal como na utilização de aerogeradores para produzir eletricidade, moinhos de vento para produzir energia mecânica ou velas para impulsionar veleiros. A energia eólica, enquanto alternativa aos combustíveis fósseis, é renovável, está permanentemente disponível, pode ser produzida em qualquer região, é limpa, não produz gases de efeito de estufa durante a produção e requer menos terreno. Seu impacto ambiental é geralmente menos problemático do que o de outras fontes de energia. Os parques eólicos são conjuntos de centenas de aerogeradores individuais ligados a uma rede de transmissão de energia elétrica. A energia eólica faz parte da infraestrutura elétrica em mais de oitenta países. Em alguns países, como a Dinamarca, representa mais de um quarto da produção de energia.
O Brasil registrou esta semana novo recorde de geração de energia eólica na Rede de Operação Nordeste. O País ultrapassou Canadá e ocupa agora a oitava posição no Ranking Mundial de capacidade instalada. Foram gerados 12.760 megawatts, representando 11% de toda a energia gerada no país. O Maranhão, em 2017, inaugurou seu primeiro parque, o Delta 3, entre os municípios de Barreirinhas e Paulino Neves, com capacidade instalada de 220 megawatts, capacidade suficiente para abastecer uma cidade como Barreirinhas – MA e seu entorno. O Parque desponta como o novo polo eólico brasileiro.
Podemos acrescentar ainda a energia oceânica, que é gerada pela exploração das marés. Esta energia é dividida em cinco formas: Energia de ondas, Energia de variação das marés, Energia de correntes, Energia do gradiente de temperatura, Energia do gradiente de salinidade. Estas poderiam ser usadas não só para geração de eletricidade, como também para geração direta de água potável, a fim de suprir necessidades térmicas, como resfriamento, e para transformação em energia mecânica.
A capacidade de geração de energia advinda da maré (maré-motriz) no golfo do Maranhão é de 2.200 MW, e a primeira tentativa de produção foi realizada no projeto de construção da Barragem do Bacanga.
No projeto original, a altura máxima atingida na enchente seria igual à da maré, e o reservatório poderia ser totalmente esvaziado, o que levaria a um potencial teórico estimado entre 27 e 34 MW. As condições impostas atualmente, pelo fato da ocupação desordenada, em especial ao longo do rio Bacanga, limitam hoje o potencial teórico máximo a 3,14 MW. Mesmo assim, seria o suficiente para abastecer 5.000 famílias.
Com base nestes dados, a Eletrobras solicitou um estudo sobre o potencial energético de marés no litoral norte do Brasil, que incluiu o projeto piloto da barragem do Bacanga. Neste estudo, foram encontradas 41 baías entre Maranhão, Pará e Amapá, que totalizam uma área de 5.000 km². Ainda segundo o estudo, a energia produzida pelas 41 baías, inclusive a do Bacanga, seria de aproximadamente 72.000 GWh/ano.
Além da contribuição ambiental, a verdadeira exploração sustentável dos recursos naturais deve apontar para o desenvolvimento social e econômico da região. As potencialidades energéticas no mercado das energias renováveis no estado do Maranhão podem converter-se em desenvolvimento econômico e social, desde que sejam oferecidas boas condições de infraestrutura e de capacidade de recursos humanos para criação de uma indústria de base do setor no estado.
O presente artigo foi feito em parceria com o prof. dr. Clovis Bosco Mendonça Oliveira, engenheiro eletricista com doutorado em Sistemas Elétricos de Potência. Atualmente, é docente e chefe do Departamento de Engenharia Elétrica da UFMA. É membro do Programa de Pós-Graduação em Energia e Ambiente – PPGEA da UFMA e autor do livro "Guia do Setor Eólico do Rio Grande do Norte", publicado pela editora IFRN (Ref. “Etanol, sol, vento...”) e “A corrida pela segunda geração do etanol”, 2009, Revista Fapesp, n0 157, 163).