sexta-feira, 5 de julho de 2013

Energia, o quanto precisamos dela

Um senhor que, anos depois daria aulas comigo, era chamado nos mais diversos horários para jogar xadrez com Saddam. Quase uma encarnação atrás ele vendia armas para o Iraque, e entre uma venda e outra era chamado em um dos palácios para jogar. Essas mesmas armas foram utilizadas em agosto de 1990 na invasão do Kuwait para que Saddam Husseim tivesse o controle de um maior volume de petróleo. Uma parte dos países do globo se uniu para expulsar o exército iraquiano no que seria conhecido como Operação Tempestade no Deserto.
                                                                    foto uol.com.br
Há pouco tempo atrás, pessoas do norte da África saíram as ruas para protestar contra os governos na chamada Primavera Árabe. 


A revolução industrial é um marco para a civilização. Locomotivas e barcos a vapor, entre outros tipos de máquinas, começaram a serem utilizados em larga escala. O combustível dessa revolução foi o carvão. Com o advento dos carros, caminhões e aviões pelo mundo todo os  derivados do petróleo foram eleitos como a fonte de energia.  A partir daí, a nossa história pode ser associada, em parte, pelo preço do barril de petróleo.  Quando há crises como a guerra do golfo ou a Primavera Árabe o valor do barril sobe. No gráfico abaixo pode-se observar como eventos históricos marcantes estão correlacionados com preço do petróleo.
                                           bp.com/statisticalreview 
Necessitamos de energia para todas as  atividades que desempenhamos, das mais corriqueiras as mais essenciais como: alimentação, comércio, indústria, agricultura e para o transporte. O homem primitivo( que habitou alguma parte da África um milhão de anos atrás) consumia em alimentos que geravam 2.000 kcal por dia. 

Hoje o consumo é bem maior, um valor médio mundial per capta de consumo de energia primária (energia proveniente de petróleo, hidroelétricas, gás natural, atômica e carvão) é próximo a 17.640 milhão de kcal. Esse número varia de país para país, e num mesmo país muda se houver uma crise econômica. Alguns se destacam por possuírem uma média bem mais elevada como o Canadá que consome 100.800 e os Estados Unidos com um consumo médio de 83.000. O consumo per capta do Brasil está por volta de 14.000, as Ilhas Virgens americanas apresentam um consumo astronômico de mais de 504.000. Na África há vários países com um consumo per capta menor do que 500, como o Mali, o Niger e a Etiópia. 

Os valores de consumo se modificam devido a fatores como a localidade e a exposição da população ao frio, se elevam as alturas devido a ostentação da riqueza e descem a raiz mais profunda da pobreza. Nos países mais frios como o Canadá a energia é transformada em calor para o conforto da população. Toronto possui caminhos sob as ruas, mais de 20 km deles, chamados paths, por eles a população se locomove apesar do frio intenso alguns metros acima, como pode ser visto na imagem abaixo.
                                                                         Toronto, sob Dundas st, foto JCP
Os Estados Unidos apesar de não possuírem a mais alta taxa de consumo por habitante, consomem mais de um quarto de toda a energia produzida no planeta, por apresentarem uma população de mais de 300 milhões.

Para atender as necessidades das populações produz-se energia em larga escala sob 3 formas, pelas hidroelétricas, nas usinas atômicas e pela queima de combustível fóssil. A escolha do tipo de fonte geradora de energia depende da opção, na maior parte das vezes, econômica de cada país. Normalmente cada um elege um conjunto de fontes. A esse conjunto de fontes de energia que atende a um país chama-se de matriz energética. 

Se um país dispõe de rios que possam formar lagos represados serão construídas hidroelétricas, como no caso do Brasil. Países menores como no Japão, onde o lago da represa ocuparia um lugar precioso de moradias ou onde há poucos rios volumosos como na França, optam-se por outras formas de energia, como a nuclear. A Argentina que possui invernos abaixo de zero utiliza como fonte energética o gás natural para aquecimento da população. Os países de maiores dimensões como os Estados Unidos, China e Rússia atacam em todas as frentes pois dentro do seu território têm as condições para todos os tipos geradores de energia.

Todas essas três formas de geração de energia apresentam ótimas razões para serem utilizadas e todas geram degradação ao meio ambiente. As usinas hidroelétricas necessitam de uma área para a lagoa da represa, a usina de Itaipu alagou o parque de Sete Quedas e mais as áreas ao longo do rio antes da usina. A usina hidrelétrica de Belo Monte, na bacia do rio Xingu, ainda gera controvérsia porque irá alagar grandes áreas.

Usinas que utilizam combustível fóssil apresentam como grande vantagem poderem ser construídas próximas aos grandes centros consumidores. No Brasil, existem usinas deste tipo que funcionam apenas em casos de emergência de maneira a manter a demanda por eletricidade. Elas funcionam como um pulmão, e entram em funcionamento em épocas de seca, quando o reservatório das hidroelétricas está baixo o que compromete a geração de eletricidade. A eletricidade gerada dessa maneira é mais cara, durante o processo são geradas toneladas de CO2 e é um tipo de energia que se o país não for produtor de petróleo/carvão/gás  cria dependência da importação de outros países.

As formas de energia renováveis como a eólica e a solar não geram gases como os de efeito estufa. Para se obter energia a partir delas são necessárias áreas extensas para se instalar os moinhos de vento ou os painéis solares. 

Para que a energia eólica seja  mais eficiente materiais mais resistentes e mais leves devem ser produzidos, esses materiais custam mais caro e degradam mais a natureza. As áreas são extensas e por isso são chamadas de Wind farms (qualquer coisa como fazendas de vento). Os melhores lugares para a instalação desses moinhos é perto da costa ou em regiões mais altas onde ocorrem os ventos mais fortes e constantes.
                                          Tarsia, Italia, JCP
Produzir energia elétrica a partir de placas de silício quase puras também é caro. O que normalmente se faz é utilizar as placas de silício de grau eletrônico, usado em chips de computador, por exemplo, que foram rejeitados pelo rigoroso controle de qualidade. São placas com pequenos problemas que não são aceitas para a produção de componentes eletrônicos, mas boas o suficiente para as placas solares.  A melhor região do planeta para se instalar placas com o intuito de se gerar eletricidade é entre os trópicos de Capricórnio (onde se situa São Paulo) e de Câncer (cruzando  as ilhas do Havaí). A região compreendida entre essas duas linhas imaginárias recebe insolação boa durante o ano todo. Há desertos fora dessa região, mas que não recebem incidência de radiação solar constante e alta ao longo de todo o ano.

A energia nuclear é um caso a parte no estudo de fontes geradoras de energia. Ao longo das últimas décadas os governos e as organizações não-governamentais passaram do ódio ao amor e retornaram ao ódio em relação a ela. Os acidentes nas usinas atômicas de Chernobil e de Three Mile Island fizeram com que as pessoas temessem esse tipo de fonte geradora. O governo brasileiro embarcou nessa zanga desenfreada e praticamente acabou com a verba para pesquisa nessa área tão importante do conhecimento.

Anos depois, as necessidades prementes de uma população que anseia por mais alimentos e que deseja viver por mais tempo fizeram essa opinião mudar radicalmente. A radiação é utilizada na conservação de alimentos, para converter alguns tipos de pedras semi-preciosas e como ninguém trata câncer com aspirina, fazer radio-farmacos. Assim, a energia nuclear renasceu na virada deste milênio como uma energia boa, mesmo por ONGs reconhecidamente defensoras do meio ambiente.
Em 2011, um conjunto de fenômenos, um terremoto seguido de um tsunami, culminou com a destruição parcial da usina nuclear de Fukushima o que contaminou uma área do Japão. A energia nuclear voltou a ser odiada novamente. Alguns países, inclusive o Japão, prometeram banir esse tipo de energia, mas já tiveram que voltar atrás. É muito complicado e difícil mudar a matriz energética de um país rapidamente.

Quando eu dava aulas sobre Energia sempre brincava com os alunos que defendiam um tipo ou outro de energia dizendo que energia limpa mesmo só se ele fosse uma avenca ou uma samambaia, pois ai receberia energia do sol sem produzir nenhum dano. 

Escolher um tipo de energia para um país todo é difícil, escolher um que seja menos poluente então é impossível. Sempre que há reuniões, palestras e discussões sobre esse assunto procuro me inteirar e ler, pois somente a partir desses fóruns sairá uma definição ou pelo menos um caminho. O que vejo são pessoas que desejam mudar a nossa matriz energética, o que é ótimo, mas estão sempre conectadas em celulares, equipamentos portáteis de som, computadores e chegando em carros. Para meu espanto, nem só os mais novos é que  crêem que podem mudar o mundo usando apenas o poder das palavras. O diretor James Cameron bradou contra a construção da usina de Belo Monte, mas não posso deixar de perguntar como ele pensa em fazer filmes com uso intensivo de eletricidade como Aliens,  Exterminador do Futuro e claro Avatar sem utilizar a energia elétrica proveniente das usinas.

O melhor caminho existente hoje é economizar, seguir os conselhos das nossas nonas e avós, e que hoje inclusive virou política empresarial, ao sair apague a luz.

http://www.eia.gov/countries/country-data.cfm?fips=US&trk=m
http://www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/iedindex3.cfm?tid=44&pid=45&aid=2&cid=regions&syid=2005&eyid=2011&unit=MBTUPP
bp.com/statisticalreview   










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