3. prefácio
Tentar prever o futuro é uma tarefa que fascina os seres humanos
desde a mais remota antiguidade e na qual a taxa de sucesso
alcançado é extremamente baixa. Em base a experiências do
passado, prever o futuro energético da humanidade em 2050 não
parece ser uma tarefa muito gratificante. No entanto, no caso da
energia é essencial tentar fazê-lo porque o atual sistema energético
baseado principalmente no uso de combustíveis fósseis não é
sustentável e já está dando origem a muitos problemas sérios:
• o aquecimento global com as conseqüentes mudanças
climáticas, poluição do ar das grandes metrópoles, chuva ácida
• uma luta cada vez mais acirrada para garantir acesso ao petróleo
e gás, que tem levado a instabilidade política e até guerras e,
acima de tudo,
• a certeza de que os combustíveis fósseis estão em rota de exaustão e
substitutos terão que ser encontrados para eles.
As projeções do IEA (“Institute of Energy Analysis” da OCDE) para 2050 são
apenas uma extrapolação das tendências atuais e apontam para um mundo
inaceitável em 2050.
Por essas razões é necessário construir cenários alternativos que sejam
moderadamente realistas e que sejam acompanhados das propostas de
políticas públicas que mudem a rota do atual sistema. A matriz mundial
proposta pelo GREENPEACE garante o desenvolvimento das nações com
uma redução das emissões globais em 50% até 2050.
Para o Brasil, o GREENPEACE em colaboração com o GEPEA da Escola
Politécnica da USP construiu um desses cenários alternativos que é
apresentado nesta publicação.
O estudo é transparente, especificando as hipóteses feitas, e os resultados
são comparados com os da EPE (Empresa de Planejamento Energético). A
materialização das projeções deste estudo tanto em termos de
autosuficiência energética, impactos ambientais reduzidos e até custos
menores, vai depender de medidas corajosas do poder público.
Por essa razão, provocar este debate em termos quantitativos é muito
importante para esclarecer os tomadores de decisões sobre os rumos a
seguir. O Relatório do GREENPEACE/GEPEA tem condições de fazê-lo.
Prof. José Goldemberg
Instituto de Eletrotécnica e Energia
Universidade de São Paulo
3
8. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA
PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL
potencial de eficiência energética. São também exploradas todas as resultando um consumo final de eletricidade de 1.422 TWh em 2050,
possibilidades rentáveis de energias renováveis para a geração de calor um aumento de quatro vezes em 45 anos.
e de eletricidade, assim como a produção de biocombustíveis.
No Cenário Intermediário, foi eliminada a geração de eletricidade a partir
de óleo combustível e diesel e considerada uma redução gradual na
geração nuclear a partir de 2030. Neste cenário, a geração hidrelétrica
cenário brasileiro da revolução energética
responderá por 40%, gás natural, por 25%, biomassa, por 24%, eólica,
Para o caso brasileiro, este relatório apresenta três cenários para por 8% e carvão, por 1%. Neste caso, a parcela de renováveis na matriz
eletricidade: o primeiro, de referência, foi elaborado com dados da elétrica brasileira chegará a 76%. O modelo intermediário também
Empresa de Pesquisa Energética (EPE), órgão ligado ao ministério de incluiu medidas de eficiência energética, responsáveis por uma economia
Minas e Energia, que constam do estudo “Mercado de Energia elétrica de 413 TWh, resultando um consumo final de 1.009 TWh, comparado
2006-2015. O segundo é o Cenário Intermediário, elaborado pelo grupo aos 1.422 TWh do Cenário de Referência.
de Energia do Departamento de Engenharia de Energia e Automação
Por fim, no Cenário da Revolução Energética, os princípios básicos que
Elétricas da USP (GEPEA) e pelo Greenpeace Brasil. O terceiro, o
o nortearam foram a implementação de soluções renováveis,
Cenário da Revolução Energética, foi elaborado pelo Greenpeace. Os
especialmente por meio de sistemas descentralizados; a eliminação
três cenários foram produzidos com base em modelagens realizadas
gradativa das fontes de energia não-sustentáveis e a promoção da
pelo GEPEA/USP e sob sua supervisão técnica.
eqüidade na utilização dos recursos, além de desvincular crescimento
Consideraram-se nos três modelos as mesmas projeções para econômico do aumento do consumo de combustíveis fósseis.
crescimento da população e do PIB e, portanto, utilizam a mesma
Como resultado, mostrou-se que é possível eliminar as usinas a óleo diesel, a
projeção de geração de eletricidade para 2050. Os dados para a
carvão e nucleares, e diminuir a participação das usinas a gás. Por este
população seguiram as projeções da ONU e, para o crescimento do PIB,
cenário, em 2050 88% da eletricidade produzida no Brasil será proveniente
utilizaram-se os dados da EPE, que aponta uma taxa de 3,2% ao ano.
de fontes renováveis. A geração hidrelétrica corresponderá a 38% da matriz
No Cenário de Referência, seguindo as tendências atuais, a intensidade energética brasileira, seguida pela biomassa (26%), energia eólica (20%),
energética passaria de 297 TWh/milhão R$ para 558TWh/milhão R$, gás natural (12%) e geração a partir de painéis fotovoltaicos (4%).
figura 1: evolução do consumo global da energia primária no cenário da revolução energética
(‘EFICIÊNCIA’ = REDUÇÃO COMPARADA AO CENÁRIO DE REFERÊNCIA)
800,000
700,000
‘EFICIÊNCIA’ GÁS NATURAL
600,000
SOLAR TÉRMICA/GEOTÉRMICA/OCEÂNICA PETRÓLEO CRU
500,000
400,000 BIOMASSA CARVÃO
300,000 HIDRICA, EÓLICA, PV LINHITA
200,000 NUCLEAR
100,000
PJ/a 0
2003 2010 2020 2030 2040 2050
8
9. proteção do clima
“SE NÃO TOMARMOS MEDIDAS URGENTES E IMEDIATAS PARA PARAR O AQUECIMENTO GLOBAL, OS DANOS SERÃO IRREVERSÍVEIS.”
1
DE AGOSTINI; FATHER ALBERTO MARI
imagem Acima, fotografia original tirada em 1928 da geleira Upsala, na Patagônia, Argentina. Abaixo, o mesmo local hoje, quase sem gelo.
9
10. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA
PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL
o efeito estufa e as mudanças climáticas nítrico – “resultante da produção agrícola e de uma série de
substâncias químicas industriais”.
O efeito estufa é o processo pelo qual a atmosfera retém parte da
energia irradiada pelo Sol e a transforma em calor, aquecendo a Terra Todos os dias, o meio ambiente é prejudicado pelo uso de combustíveis
e impedindo uma oscilação muito grande das temperaturas. Um fósseis (petróleo, carvão e gás) para energia e transporte. Como
aumento dos “gases de efeito estufa”, provocado pela atividade conseqüência, as mudanças climáticas já estão afetando a vida de bilhões
humana, está acentuando esse efeito artificialmente, elevando a de pessoas. A previsão é que essas alterações no clima destruirão o modo
temperatura global e alterando o clima do planeta. Entre os gases de de vida de muitas pessoas nos países em desenvolvimento, além de
efeito estufa estão o dióxido de carbono (CO2) - “produzido pela acarretar a perda de ecossistemas e espécies nas próximas décadas. É
queima de combustíveis fósseis e pelo desmatamento, o metano” - necessário reduzir significativamente as emissões de gases de efeito
liberado por práticas agrícolas, animais e aterros de lixo, e o óxido estufa, tanto por razões ambientais como econômicas.
figura 2: o efeito estufa tabela 1: Os dez anos mais
quentes (1850 a 2005)
PARTE DA RADIAÇÃO COMPARADO À TEMPERATURA MÉDIA
SOLAR É REFLETIDA GLOBAL 1880-2005
PELA ATMOSFERA
E PELA SUPERFÍCIE
DA TERRA ANO TEMPERATURA COLOCAÇÃO
DA TERRA
ATMOSFERA
PARTE DA RADIAÇÃO
1998 +0.63°C 1
SOL INFRAVERMELHA PASSA
ATRAVÉS DA ATMOSFERA 2003 +0.56°C 2
E É PERDIDA NO ESPAÇO
2002 +0.56°C 2
2004 +0.54°C 4
A SUPERFÍCIE GANHA
2001 +0.51°C 5
MAIS CALOR E A
RADIAÇÃO 1997 +0.47°C 6
INFRAVERMELHA É
1995 +0.40°C 7
EMITIDA NOVAMENTE
1990 +0.40°C 7
PARTE DA RADIAÇÃO 1999 +0.38°C 9
INFRAVERMELHA É 10
ABSORVIDA E RE-EMITIDA
2000 +0.37°C
TE
PELAS MOLÉCULAS DE
RA fonte NATIONAL CLIMATIC DATACENTER
R
GA
GÁS DE EFEITO ESTUFA. O
EFEITO DIRETO É O
SE
DE AQUECIMENTO DA
S
SUPERFÍCIE DA TERRA E
EF
EITO ESTUFA TROPOSFERA
A ENERGIA SOLAR É
ABSORVIDA PELA
SUPERFÍCIE DA TERRA E
A AQUECE...
RADIAÇÃO SOLAR BRUTA
QUE ENTRA 240 WATTS
... & É CONVERTIDA EM
POR M2
CALOR CAUSANDO A
EMISSÃO DE RADIAÇÃO
DE ONDAS LONGAS
A RADIAÇÃO SOLAR (INFRAVERMELHA) DE
PASSA ATRAVÉS DA VOLTA À ATMOSFERA
ATMOSFERA LIMPA
10
15. ameaça nuclear lixo nuclear
Embora as usinas nucleares produzam muito menos dióxido de carbono A indústria nuclear alega que pode resolver o problema de seus resíduos
do que a queima de combustíveis fósseis para gerar energia, seu nucleares enterrando-os profundamente no solo, mas sabe-se que essa
funcionamento causa diversas ameaças às pessoas e ao meio ambiente. medida não isolará o material radioativo do meio ambiente para sempre.
Os principais riscos são: Um depósito profundo apenas diminuirá a liberação de radioatividade no
meio ambiente. A indústria faz projeções de durabilidade argumentando
• proliferação nuclear
que as doses de radiação liberada no entorno dessas áreas seriam
• lixo nuclear “aceitavelmente baixas” no caso de um eventual vazamento. Porém, o
conhecimento científico disponível hoje não é suficientemente avançado
• riscos de segurança
para fazer tais previsões com segurança.
Além disso, como parte de sua campanha para a construção de novas
Esses riscos explicam por que a energia nuclear não foi considerada usinas nucleares ao redor do mundo, a indústria alega que os problemas
como uma tecnologia futura no Cenário da Revolução Energética. associados ao aterro dos rejeitos nucleares estão mais relacionados à
aceitação pública do que a questões técnicas, citando, com freqüência, as
propostas de disposição final do lixo nuclear de países como Finlândia,
proliferação nuclear
Suécia e Estados Unidos. Ao tentar reforçar sua argumentação, a indústria
A fabricação de uma bomba nuclear requer material físsil especial – omite o fato de que esses países até hoje não conseguiram achar uma
urânio 235 ou plutônio 239. A maioria dos reatores nucleares utiliza solução aceitável para o problema crescente do lixo nuclear.
urânio como combustível e produz plutônio como resíduo de suas
O resíduo nuclear mais perigoso produzido por uma usina é a sobra de
operações. É impossível evitar totalmente que uma grande usina de
combustível usado no processo de geração de energia pelos reatores
reprocessamento nuclear evite a transformação do plutônio em armas
nucleares. Esse dejeto, altamente radioativo, mantém-se assim por centenas
nucleares. Uma usina de separação de plutônio de pequena escala pode
de milhares de anos. Em alguns países, a situação se agrava pelo
ser construída em um período de quatro a seis meses, portanto,
“reprocessamento” do combustível usado – o que envolve a dissolução em
qualquer país com um reator ordinário pode produzir armas nucleares
ácido nítrico para separar o plutônio. O plutônio pode ser utilizado na
de forma relativamente rápida.
fabricação de armas atômicas. Esse processo produz ainda um resíduo
O fato é que as usinas e as armas nucleares cresceram como irmãs líquido altamente radioativo. Existem cerca de 270 mil toneladas de
siamesas. Depois que os controles internacionais contra a proliferação resíduos de combustível nuclear usado armazenado, em grande parte, nos
nuclear começaram, Israel, Índia, Paquistão e Coréia do Norte terrenos dos próprios reatores. Cerca de 12 mil toneladas de combustíveis
obtiveram armas nucleares, demonstrando a conexão entre a energia usados se acumulam por ano e aproximadamente 25% são reprocessados3.
nuclear para fins civis e militares. Tanto a Agência Internacional de
Apesar das exigências internacionais de segurança, a AIEA reconhece que,
Energia Atômica (AIEA), como o Tratado de Não-Proliferação Nuclear
em relação aos resíduos,“... só podem haver estimativas a respeito das doses
(NPT) carregam uma contradição inerente – buscam promover o
de radiação a que os indivíduos estarão submetidos no futuro e as incertezas
desenvolvimento da energia nuclear “pacífica” e, ao mesmo tempo,
associadas a essas estimativas aumentarão muitas vezes no futuro”.
tentam deter a disseminação das armas nucleares.
Atualmente, a opção menos prejudicial para destinar os resíduos nucleares é a
Israel, Índia e Paquistão utilizam suas atividades nucleares civis como
estocagem do material acima do solo, em armazéns secos construídos no local
fachada para se capacitar na fabricação de armamentos, operando fora
de origem. Mas a única solução real é deixar de produzir resíduos nucleares.
das salvaguardas internacionais. Mesmo sendo uma signatária do NPT,
a Coréia do Norte desenvolveu uma arma nuclear. O maior desafio para
os controles da proliferação nuclear tem sido a disseminação da riscos à segurança
tecnologia de enriquecimento de urânio para países como Irã, Líbia e
Windscale (1957), Three Mile Island (1979), Chernobyl (1986) e
Coréia do Norte. O próprio diretor geral da AIEA, Mohamed El
Tokaimura (1999) são somente alguns das centenas de acidentes
Baradei, já afirmou que, “se um país com total competência no ciclo de
nucleares que já ocorreram até hoje.
desenvolvimento de combustíveis nucleares decidir, por qualquer razão,
abandonar seus compromissos de não-proliferação, a maioria dos O funcionamento de um reator é uma operação muito complexa. Uma
especialistas acredita que ele estaria apto a produzir uma arma nuclear reação nuclear em cadeia deve ser mantida sob controle. As radiações
em questão de meses”1. perigosas precisam, tanto quanto possível, ser contidas dentro dos
reatores, manejando com cuidado os produtos radioativos. As reações
O Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas das Nações
nucleares geram altas temperaturas e os líquidos utilizados para o
Unidas também alerta que as tentativas de resolver o problema das
resfriamento dos reatores são geralmente mantidos sob pressão. O efeito
mudanças climáticas com um programa de construção de reatores
combinado da intensa radioatividade e das altas temperaturas e pressões
rápidos – que utilizam plutônio como combustível – representam uma
tornam a operação de reatores nucleares muito arriscadas e complexas.
grave ameaça à segurança global2. Mesmo os reatores tradicionais
espalhados ao redor do mundo podem ser alimentados com combustível Por fim, os chamados novos reatores seguros possuem sistemas de
de óxidos mistos, do qual o plutônio pode ser facilmente separado. segurança que foram substituídos por processos ‘naturais’, como o
resfriamento emergencial por água e ar alimentado pela gravidade, o
Tampouco seria uma solução restringir a produção de material físsil
que os torna mais vulneráveis a ataques terroristas.
especial para poucos países “confiáveis”. Uma medida como essa poderia
gerar ressentimentos e criar uma enorme ameaça à segurança. Uma nova referências
agência da ONU é necessária para combater as ameaças conjuntas das 1 MOHAMED ELBARADEI, “TOWARDS A SAFER WORLD,” ECONOMIST, 18 DE OUTUBRO, 2003.
mudanças climáticas e da proliferação nuclear, através da eliminação 2 GRUPO DE TRABALHO 2 DO IPCC (1995) IMPACTS, ADAPTIONS AND MITIGATION OF CLIMATE
CHANGE: SCIENTIFIC-TECHNICAL ANALYSES. CLIMATE CHANGE 1995 IPCC WORKING GROUP II.
progressiva do poder nuclear e a estimulação do uso da energia 3 WASTE MANAGEMENT IN THE NUCLEAR FUEL CYCLE,WORLD NUCLEAR ASSOCIATION,
sustentável, promovendo a paz no mundo, ao invés de ameaçá-la. INFORMATION AND ISSUE BRIEF FEVEREIRO DE 2006.WWW.WORLD-NUCLEAR.ORG/INFO/INF04.HTM
,
15
18. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA
PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL
• É necessário fazer uma transição ágil para as energias renováveis de um caminho para o desenvolvimento
modo a proporcionar um crescimento limpo e sustentável
A Revolução Energética prevê um caminho de desenvolvimento que
transforma o atual modelo energético em um sistema sustentável. Para
dos princípios à prática tanto, há dois passos principais:
Atualmente, cerca de 80% da oferta de energia primária hoje ainda vem de
combustíveis fósseis e os 7% restantes da energia nuclear4. As fontes de passo 1: eficiência energética
energias renováveis suprem apenas 13% da demanda mundial de energia A Revolução Energética tem como objetivo uma ampla exploração do
primária. A cota da energia renovável na geração de eletricidade é de 18%. potencial de eficiência energética, priorizando as melhores práticas atuais
A contribuição das renováveis para a demanda de energia primária na oferta e as tecnologias que estarão disponíveis no futuro, assumindo uma
de aquecimento é de 26%. A biomassa, que é utilizada principalmente para contínua inovação. A energia economizada é distribuída igualitariamente
aquecimento, é a maior fonte de energia renovável disponível. pelos três setores – indústria, transporte e doméstico/negócios. O uso
inteligente, não a abstinência, é a filosofia básica para a conservação
Esse quadro precisa mudar. A próxima década será crucial para se
energética.
realizarem mudanças estruturais substanciais no setor energético. Muitas das
usinas nos países industrializados, como Estados Unidos, Japão e União As mais importantes opções de economia energética envolvem o
Européia, serão desativadas; mais da metade de todas as usinas em operação aperfeiçoamento dos processos de isolamento térmico e projetos de
têm mais de 20 anos e estarão obsoletas em um futuro próximo. Por outro construção, máquinas e motores ultra-eficientes, substituição de sistemas
lado, países em desenvolvimento como China, Índia e Brasil terão que elétricos de aquecimento pelo aquecimento renovável como os coletores
aumentar sua capacidade energética para suprir a crescente demanda solares e a redução no consumo de energia por veículos utilizados para o
resultante de sua expansão econômica. transporte de mercadorias e pessoas. Os países industrializados, que
atualmente usam energia de modo mais ineficiente, podem reduzir seu
Nos próximos dez anos, será decidido como suprir o aumento da demanda de
consumo drasticamente sem perder o conforto domiciliar, o acesso à
energia, seja com o aumento do uso de combustíveis fósseis e nucleares ou
informação ou o entretenimento proporcionados por eletrônicos.
pelo uso eficiente da energia renovável. O Cenário da Revolução Energética
baseia-se em uma nova conjuntura política favorável à energia renovável e à O Cenário da Revolução Energética utiliza a energia economizada
co-geração combinada à eficiência energética. Para que isso aconteça, tanto nos países da OCDE como compensação para o aumento das
a energia renovável como a co-geração – em larga escala ou em pequenas exigências energéticas dos países em desenvolvimento. O objetivo
unidades descentralizadas – devem crescer mais rápido do que a demanda final é a estabilização do consumo global de energia nas próximas
geral de energia e substituir os antigos sistemas de geração. duas décadas. Ao mesmo tempo, cria “igualdade energética” –
trocando a atual unilateralidade do desperdício de energia nos países
Como não é possível abandonar de uma vez o sistema atual de geração
industrializados por uma distribuição mundial mais justa, com o uso
energética, uma fase de transição é necessária para a implementação de uma
mais eficiente.
nova infra-estrutura para geração de energia renovável.
Uma redução drástica na demanda de energia primária comparada ao
Embora exista o firme compromisso com a promoção de fontes renováveis de
“cenário de referência” da Agência Internacional de Energia (veja
energia, reconhecemos que o gás, usado em usinas de co-geração de escala
capítulo 4) – levando-se em conta as mesmas taxas de crescimento do
apropriada, é uma opção válida como combustível de transição, capaz de
PIB e populacional – é pré-requisito essencial para aumentar
ajudar na descentralização da infra-estrutura energética. Com verões mais
significativamente a proporção das fontes de energias renováveis na
quentes, geradores triplos, que incorporam refrigeradores de absorção de
matriz energética e compensar a redução da energia nuclear e dos
calor utilizando a energia térmica, tornar-se-ão um método particularmente
combustíveis fósseis.
valioso para que se atinjam as metas de redução de emissões de gases estufa.
referência
4 AIE;PERSPECTIVA ENERGÉTICA MUNDIAL 2004
18
20. [R]EVOLUÇÃO ENERGÉTICA
PERSPECTIVAS PARA UMA ENERGIA GLOBAL SUSTENTÁVEL
figura 5: um futuro de energia descentralizada
OS CENTROS DAS CIDADES INTERLIGADAS NO FUTURO VÃO PRODUZIR ENERGIA ALÉM DE CONSUMI-LA. OS TELHADOS E FACHADAS DE PRÉDIOS PÚBLICOS
SÃO IDEAIS PARA ABSORVER ENERGIA SOLAR. TODOS OS PRÉDIOS SERÃO ENERGETICAMENTE EFICIENTES. GOVERNOS COMPROMETIDOS COM METAS DE
REDUÇÃO TERÃO QUE IMPOR REGRAS E OFERECER INCENTIVOS PARA REFORMA DE PRÉDIOS.
centro
1. FACHADAS COM PAINÉIS FOTOVOLTAICOS SERÃO ELEMENTOS 4. CENTRAIS EFICIENTES DE CALOR E ELETRICIDADE SERÃO
DECORATIVOS. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS FICARÃO MAIS CONSTRUÍDAS EM VÁRIAS ESCALAS – OFERECENDO ENERGIA
COMPETITIVOS E SERÃO MAIS UTILIZADOS POR ARQUITETOS. A CASAS OU A GRANDES CONDOMÍNIOS, SEM PERDA NA
TRANSMISSÃO.
2. RENOVAÇÃO DE PRÉDIOS PODE SIGNIFICAR UM CORTE DE 80%
DO GASTO DE ENERGIA – COM A MELHORIA DOS SISTEMAS DE 5. ELETRICIDADE LIMPA PARA AS CIDADES TAMBÉM
ILUMINAÇÃO E VENTILAÇÃO. CHEGARÁ DE LONGE: DESERTOS E VENTO OFF-SHORE
TÊM ENORME POTENCIAL.
3. COLETORES SOLARES VÃO SER UTILIZADOS PARA AQUECER ÁGUA.
subúrbios
1. FOTOVOLTAICO 4. PRÉDIOS EFICIENTES
2. MICRO-USINAS DE CO-GERAÇÃO [CHP] 5. USINA GEOTÉRMICA DE AQUECIMENTO E ELETRICIDADE
3. COLETORES SOLARES PARA AQUECIMENTO
20