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Mudanças entre as edições de "Geração de Energia"
Geração de Energia (ver código-fonte)
Edição das 15h05min de 5 de janeiro de 2023
, 15h05min de 5 de janeiro de 2023sem sumário de edição
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Além do petróleo e do gás natural, existem outros recursos energéticos alternativos associados ao mar, e oferecidos pela Amazônia Azul, que estão atraindo grande atenção e sendo amplamente considerados, principalmente com a finalidade de diminuir a dependência mundial dos combustíveis fósseis, esgotáveis, e aumentar a matriz energética limpa e renovável. Assim, o aproveitamento dos recursos do mar apresenta perspectivas promissoras em função de vários fatores tais como extensas áreas, ampla distribuição mundial dos oceanos e, principalmente, altas densidades energéticas, as maiores entre todas as fontes renováveis. | Além do petróleo e do gás natural, existem outros recursos energéticos alternativos associados ao mar, e oferecidos pela Amazônia Azul, que estão atraindo grande atenção e sendo amplamente considerados, principalmente com a finalidade de diminuir a dependência mundial dos combustíveis fósseis, esgotáveis, e aumentar a matriz energética limpa e renovável. Assim, o aproveitamento dos recursos do mar apresenta perspectivas promissoras em função de vários fatores tais como extensas áreas, ampla distribuição mundial dos oceanos e, principalmente, altas densidades energéticas, as maiores entre todas as fontes renováveis. | ||
Em princípio, é possível gerar energia elétrica a partir dos processos marinhos dinâmicos, como ondas, correntes e marés, e termodinâmicos, como gradientes verticais de temperatura e horizontais de salinidade, além dos processos eólicos que ocorrem sobre a Amazônia Azul. | Em princípio, é possível gerar energia elétrica a partir dos processos marinhos dinâmicos, como ondas, correntes e marés, e termodinâmicos, como gradientes verticais de temperatura <span style="color:blue" title="Variação da temperatura da água conforme aumenta a profundidade.">gradientes verticais de temperatura</span> e horizontais de salinidade <span style="color:blue" title="Variação da salinidade da água conforme se desloca lateralmente.">horizontais de salinidade</span>, além dos processos eólicos que ocorrem sobre a Amazônia Azul. | ||
Abaixo, foram compiladas informações de artigos do Instituto Oceanográfico da USP (IO-USP)<ref name=":0">CASTRO M. B.; BRANDINI F. P.; DOTTORI M; FORTES J. F. A Amazônia Azul: recursos e preservação. Revista USP. São Paulo. n. 113. p. 7-26. 2017</ref>, do Centro de Excelência para o Mar Brasileiro (CEMBRA)<ref name=":1">CEMBRA. O Brasil e o mar no século XXI: relatório aos tomadores de decisão do país. 2. ed. rev. Niterói, RJ: Cembra, 2019. 491 p. </ref> e do livro “O Valor do Mar”<ref name=":2">BEIRÃO, A. P.; MARQUES, M.; RUSCHEL, R. (org.). O VALOR DO MAR: uma visão integrada dos recursos do oceano do brasil. 2. ed. São Paulo: Essential Idea Editora, 2020. 247 p.</ref> sobre essas fontes de energia. | Abaixo, foram compiladas informações de artigos do Instituto Oceanográfico da USP (IO-USP)<ref name=":0">CASTRO M. B.; BRANDINI F. P.; DOTTORI M; FORTES J. F. A Amazônia Azul: recursos e preservação. Revista USP. São Paulo. n. 113. p. 7-26. 2017</ref>, do Centro de Excelência para o Mar Brasileiro (CEMBRA)<ref name=":1">CEMBRA. O Brasil e o mar no século XXI: relatório aos tomadores de decisão do país. 2. ed. rev. Niterói, RJ: Cembra, 2019. 491 p. </ref> e do livro “O Valor do Mar”<ref name=":2">BEIRÃO, A. P.; MARQUES, M.; RUSCHEL, R. (org.). O VALOR DO MAR: uma visão integrada dos recursos do oceano do brasil. 2. ed. São Paulo: Essential Idea Editora, 2020. 247 p.</ref> sobre essas fontes de energia. | ||
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A energia contida nas ondas é, portanto, uma forma de energia solar, porém mais concentrada. O fator de acumulação de energia solar na formação dos ventos é de dois a seis vezes, enquanto o fator de acumulação da energia eólica em energia de onda é de aproximadamente cinco vezes. Isto significa que, para um mesmo potencial energético, são necessárias menores áreas para conversão da energia das ondas em eletricidade do que aquelas para os aproveitamentos das energias solar e eólica<ref name=":1" />. | A energia contida nas ondas é, portanto, uma forma de energia solar, porém mais concentrada. O fator de acumulação de energia solar na formação dos ventos é de dois a seis vezes, enquanto o fator de acumulação da energia eólica em energia de onda é de aproximadamente cinco vezes. Isto significa que, para um mesmo potencial energético, são necessárias menores áreas para conversão da energia das ondas em eletricidade do que aquelas para os aproveitamentos das energias solar e eólica<ref name=":1" />. | ||
O potencial de geração de energia pelas ondas de alta frequência em todos os oceanos é estimado em aproximadamente 2 mil GW. Estudos feitos na costa oeste americana estimam que, em média, tais ondas produzam entre 40 e 70 W/m. Projetos de extração de energia diretamente da oscilação vertical da superfície do mar durante a passagem das ondas, ou das variações de pressão em subsuperfície decorrentes desse mesmo movimento ondulatório, vem sendo investigados em vários países, inclusive no Brasil (CASTRO et al., 2017)<ref name=":0" />. | O potencial de geração de energia pelas ondas de alta frequência em todos os oceanos é estimado em aproximadamente 2 mil GW <span style="color:blue" title="Grandeza física de potência, equivalente a 1 bilhão de Watts .">GW</span>. Estudos feitos na costa oeste americana estimam que, em média, tais ondas produzam entre 40 e 70 W/m. Projetos de extração de energia diretamente da oscilação vertical da superfície do mar durante a passagem das ondas, ou das variações de pressão em subsuperfície decorrentes desse mesmo movimento ondulatório, vem sendo investigados em vários países, inclusive no Brasil (CASTRO et al., 2017)<ref name=":0" />. | ||
O primeiro projeto-piloto de usina de ondas no Brasil, e também nas Américas, foi instalado no porto do Pecém, no Ceará, em 2006, com previsão inicial para operar por três anos, mas manteve-se na ativa por quatro anos. Tratou-se de uma usina estilo onshore, ou seja, apoiada no continente e com estrutura instalada sobre o quebra-mar. A tecnologia empregada, concebida e patenteada pelo Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia (Coppe), foi a primeira no mundo a usar uma câmara hiperbárica, isto é, que utiliza um sistema de altíssima pressão para movimentar a turbina e o gerador<ref name=":2" />. O protótipo foi resultado de uma parceria entre Coppe, Eletrobrás e governo do estado do Ceará. | O primeiro projeto-piloto de usina de ondas no Brasil, e também nas Américas, foi instalado no porto do Pecém, no Ceará, em 2006, com previsão inicial para operar por três anos, mas manteve-se na ativa por quatro anos. Tratou-se de uma usina estilo onshore, ou seja, apoiada no continente e com estrutura instalada sobre o quebra-mar. A tecnologia empregada, concebida e patenteada pelo Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia (Coppe), foi a primeira no mundo a usar uma câmara hiperbárica, isto é, que utiliza um sistema de altíssima pressão para movimentar a turbina e o gerador<ref name=":2" />. O protótipo foi resultado de uma parceria entre Coppe, Eletrobrás e governo do estado do Ceará. | ||
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=== Energia dos gradientes === | === Energia dos gradientes === | ||
A água do mar tem maiores temperaturas na superfície, com os valores diminuindo em direção ao fundo. Em determinadas regiões da Amazônia Azul, essas diferenças verticais de temperatura da água podem atingir 20°C, como nas ilhas oceânicas da Zona Econômica Exclusiva (ZEE) brasileira. Também na Plataforma Continental Média dos estados do Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná e Santa Catarina essas diferenças são altas podendo ser superiores a 10°C em profundidades de cerca de 50 m ou até mesmo menores. O aproveitamento desses gradientes verticais de temperatura envolve o ciclo de evaporação - condensação de uma substância, como a amônia, por exemplo, num processo similar ao Ciclo de Carnot. Nesse caso, a amônia é evaporada pela água quente superficial, movimentando turbinas que geram energia elétrica no processo. Parte da energia gerada é utilizada para bombear águas frias das maiores profundidades, sendo estas empregadas para resfriar a amônia, retornando a mesma ao estado líquido (CASTRO et al., 2017)<ref name=":0" />. | A água do mar tem maiores temperaturas na superfície, com os valores diminuindo em direção ao fundo. Em determinadas regiões da Amazônia Azul, essas diferenças verticais de temperatura da água podem atingir 20°C, como nas ilhas oceânicas da Zona Econômica Exclusiva (ZEE) brasileira. Também na Plataforma Continental Média dos estados do Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná e Santa Catarina essas diferenças são altas podendo ser superiores a 10°C em profundidades de cerca de 50 m ou até mesmo menores. O aproveitamento desses gradientes verticais de temperatura envolve o ciclo de evaporação - condensação de uma substância, como a amônia, por exemplo, num processo similar ao Ciclo de Carnot <span style="color:blue" title="Ciclo famoso na história da física, ensinado em escolas, para explicar transformações termodinâmicas de um gás ideal.">Ciclo de Carnot</span>. Nesse caso, a amônia é evaporada pela água quente superficial, movimentando turbinas que geram energia elétrica no processo. Parte da energia gerada é utilizada para bombear águas frias das maiores profundidades, sendo estas empregadas para resfriar a amônia, retornando a mesma ao estado líquido (CASTRO et al., 2017)<ref name=":0" />. | ||
Gradientes osmóticos são comuns no mar, sobretudo nos estuários, onde o encontro da água doce com a água salgada forma gradientes salinos quase-horizontais marcantes, que podem gerar energia através da osmose. O fluxo de água através de membranas semi permeáveis para equilibrar a pressão osmótica pode ser usado para girar turbinas. A tecnologia poderia ser estudada para aplicação em nossos maiores sistemas estuarinos, como, por exemplo, o do Rio Amazonas e o da Lagoa dos Patos (CASTRO et al., 2017)<ref name=":0" />. | Gradientes osmóticos são comuns no mar, sobretudo nos estuários, onde o encontro da água doce com a água salgada forma gradientes salinos quase-horizontais marcantes, que podem gerar energia através da osmose. O fluxo de água através de membranas semi permeáveis para equilibrar a pressão osmótica pode ser usado para girar turbinas. A tecnologia poderia ser estudada para aplicação em nossos maiores sistemas estuarinos, como, por exemplo, o do Rio Amazonas e o da Lagoa dos Patos (CASTRO et al., 2017)<ref name=":0" />. | ||
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Como ocorre com a energia das ondas e das marés, muitas das áreas que poderiam receber parques eólicos também são requisitadas por outras atividades econômicas e para o lazer. No entanto, mesmo que apenas um quarto dos 57 GW de potência estimada próxima da costa fosse aproveitado, ou seja, 14,25 GW, já representaria uma geração elétrica significativa<ref name=":2" />. | Como ocorre com a energia das ondas e das marés, muitas das áreas que poderiam receber parques eólicos também são requisitadas por outras atividades econômicas e para o lazer. No entanto, mesmo que apenas um quarto dos 57 GW de potência estimada próxima da costa fosse aproveitado, ou seja, 14,25 GW, já representaria uma geração elétrica significativa<ref name=":2" />. | ||
Entre 2001 e 2013, o consumo de energia no país cresceu 51%. Desde lá até hoje, vem aumentando mais a cada ano. Assim, é preciso criar estratégias para que a capacidade instalada supere a demanda, e não ocorra períodos de escassez de energia. Para isso, o Plano Decenal de Expansão de Energia - PDE 2022<ref>Plano Decenal de Expansão de Energia 2022. Ministério de Minas e Energia. Empresa de Pesquisa Energética. Brasília: MME/EPE, 2013. Disponível em: <<nowiki>https://www.gov.br/mme/pt-br/assuntos/secretarias/spe/publicacoes/plano-decenal-de-expansao-de-energia/pde-2029-a-2021/pde-2022/plano-decenal-de-expansao-de-energia-pde-2022.pdf/view</nowiki>>. Acesso em 24. mar. 2022.</ref> previu investimentos da ordem de R$ 260 bilhões em energia elétrica, com objetivo de ampliar a capacidade instalada de geração de energia elétrica de 119,5 para 183,1 GW entre 2012 e 2022. A expansão da geração de energia prevista incluía a implantação de projetos de diferentes tipologias na zona costeira, incluindo usinas eólicas e térmicas. | Entre 2001 e 2013, o consumo de energia no país cresceu 51%. Desde lá até hoje, vem aumentando mais a cada ano. Assim, é preciso criar estratégias para que a capacidade instalada supere a demanda, e não ocorra períodos de escassez de energia. Para isso, o Plano Decenal de Expansão de Energia - PDE 2022<ref>Plano Decenal de Expansão de Energia 2022. Ministério de Minas e Energia. Empresa de Pesquisa Energética. Brasília: MME/EPE, 2013. Disponível em: <<nowiki>https://www.gov.br/mme/pt-br/assuntos/secretarias/spe/publicacoes/plano-decenal-de-expansao-de-energia/pde-2029-a-2021/pde-2022/plano-decenal-de-expansao-de-energia-pde-2022.pdf/view</nowiki>>. Acesso em 24. mar. 2022.</ref> previu investimentos da ordem de R$ 260 bilhões em energia elétrica, com objetivo de ampliar a capacidade instalada de geração de energia elétrica de 119,5 para 183,1 GW entre 2012 e 2022, sendo que em 2019 a capacidade era de 170,1 GW. A expansão da geração de energia prevista incluía a implantação de projetos de diferentes tipologias na zona costeira, incluindo usinas eólicas e térmicas. | ||
Assim, vê-se que o investimento em pesquisa e desenvolvimento e melhor aproveitamento dos recursos energéticos do mar, pode ser uma solução para suprir a demanda de energia do país | Assim, vê-se que o investimento em pesquisa e desenvolvimento e melhor aproveitamento dos recursos energéticos do mar, pode ser uma solução para suprir a demanda de energia do país | ||