Setor Energético Brasileiro

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA ENGENHARIA ELETRICA INTRODUÇÃO À ENGENHARIA Setor energético Matriz brasileira, Geração e Distribuição de eletricidade, Transportes Jeymyson Alves, José Roberto Resumo A matriz energética brasileira é bem diversificada. As fontes renováveis tem participação acima da média mundial. O setor que mais consume energia no pais, é o de transportes, que é basicamente dependente de combustíveis fosseis, alternativas como os biocombustíveis procuram diminuir essa dependência. A aplicação de máquinas elétricas no transporte, e o desenvolvimento da malha ferroviária atrelado à tração elétrica, surge como melhor alternativa para modernização do transporte de cargas e pessoas no país. 1 Sumário 1. Introdução 03 2. Matriz energética brasileira 05 2.1. Petróleo 07 2.2. Gás Natural 08 2.3. Biomassa 09 2.4. Nuclear 10 3. Geração e distribuição de energia elétrica 11 3.1. Sistema Interligado Nacional (SIN) 13 3.2. A força dos ventos 16 3.3. Energia solar 18 3.4. Oferta e demanda de energia elétrica 21 4. Transporte no Brasil____ _____ 23 4.1. O motor de combustão interna e seu principio de funcionamento 24 4.2. Eficiência do motor de combustão interna 25 4.3. A força do etanol brasileiro 27 4.4. Transportes movidos à maquinas elétricas 29 5. Conclusão 31 6. Bibliografia 32 2 1. Introdução Ao passo que evoluímos, necessitamos que a demanda do abastecimento energético evolua conosco, e no cenário atual, onde o debate acerca de políticas de utilização de energia limpa, é enfocado nos mais diversos congressos e reuniões públicas, esta necessidade torna-se preocupante, tendo em vista que 80% da matriz energética mundial, advém dos temidos combustíveis fósseis, tão prejudiciais ao ecossistema, a medida que a queima destes, lançam na atmosfera os gases estufa responsáveis pelo aquecimento global, além de possuírem suas reservas finitas. A eletricidade corresponde a 16,2% do consumo mundial final de energias. Percebe-se que sua utilização não lança na atmosfera os GEE (Gases do Efeito Estufa), no entanto os meios pelo qual é produzida acentuam a problemática do clima, tão alardeada nos últimos anos. Sua geração dá-se por várias fontes de energia primária, nas seguintes proporções: 39,8% de carvão mineral; 19,6% de gás natural; 16,1% de energia hidráulica; 15,7% de energia nuclear; 6,7% de petróleo e 2,1% de outras fontes energéticas. Observa-se que cerca dois terços da produção mundial dessa energia, utiliza-se dos supracitados combustíveis fósseis. No Brasil a principal fonte é a hidráulica (75%), sobretudo por correr em seu território grande diversidade de rios, esta apesar de ser considerada renovável, e menos agressiva quando comparada com o petróleo, trás consigo inúmeros impactos ambientais como: alagamento das áreas vizinhas, aumento do nível dos rios e muitas vezes o desvio do curso dos mesmos, causando a destruição da fauna e flora do local. Hoje somos cerca de 6 milhões de habitantes, consumindo em média 8 toneladas de recurso naturais, o que nos obriga a pensar soluções para dessaturar a matriz energética mundial, a melhor alternativa são as fontes renováveis que apesar de sua tímida participação na produção atual (cerca de 2,1%) apresentam-se como a forma mais viável para a problemática da escassez de combustíveis e degradação ambiental . Dentre elas a solar ganha destaque, por ser proveniente de fonte inesgotável na escala terrestre do tempo. Neste trabalho aborda-se a versátil matriz energética brasileira, conhecida mundialmente pelo enfoque dado as energias renováveis, seus desafios frente a expansão da demanda de energia e a pressão mundial para redução da utilização de combustíveis fósseis. Entre os componentes da matriz energética é dado ênfase a energia elétrica, que embora seja a terceira fonte mais importante 3 (14,1%), apresenta juntamente com a biomassa, enorme potencial para se tornarem os principais constituintes do matriz brasileira. O transporte brasileiro é movido basicamente a combustíveis fosseis, utilizando os diferentes tipos de motores de combustão. Entre as iniciativas desenvolvidas pelo governo para reduzir essa dependência destacam-se os programas de bicombustíveis, como etanol. Com relação as aplicações da eletricidade, aborda-se vários projetos de transportes metropolitanos tais como metrôs, trens eletricos e VLTs, que são a melhor alternativa para a problemática da mobilidade urbana. 4 2. Matriz energética brasileira O Brasil possui a matriz energética mais renovável do mundo industrializado com 45,3% de sua produção proveniente de fontes como recursos hídricos, biomassa e etanol, além das energias eólica e solar. As usinas hidrelétricas são responsáveis pela geração de mais de 75% da eletricidade do País. Vale lembrar que a matriz energética mundial é composta por 13% de fontes renováveis no caso de países industrializados, caindo para 6% entre as nações em desenvolvimento 1 . O gráfico 2.1 apresenta a composição da matriz energética nacional referente ao período de 2010. Gráfico 2.1 - Oferta interna de energia no Brasil (2010) Fonte: Ministério de Minas e Energia 1 Dados do governo federal – Portal BRASIL.GOV.BR 5 Tabela 2.2 – Composição da matriz energética brasileira (2009/2010)1 Em 2010 a OIF obteve um aumento de 9,6% em relação ao ano de 2009, esse forte aumento teve como principais responsáveis a recuperação dos níveis de produção da indústria metalúrgica e da mineração associada, setores estes que foram afetados pela crise de 2008. A produção de aço cresceu acima de 24%. A isso soma-se o aumento da produção de cimento (14%) que alavancou inúmeros produtos da indústria de construção civil2 . Nas fontes não renováveis, o gás natural apresentou um aumento de mais de 14% em relação a 2009, isso devido ao aumento de sua utilização na geração elétrica e industrial. De forma geral, há uma redução da participação das fontes de energia renováveis em relação a 2009. Tabela 2.3 – Dependência externa de energia¹. 1 2 Fonte: Resenha Energética brasileira - Ministério de Minas e Energia Dados do Ministério de Minas e Energia 6 Em 2010, o Brasil elevou sua dependência externa de energia, devido a maiores importações de carvão mineral e gás natural, de forma que essa dependência chega a 6,5% da demanda total de energia do pais. Mas na área de petróleo e derivados, o Pais foi superavitário em 5,2% de sua demanda. As sub-seções seguintes exploram os principais componentes da matriz energética brasileira. É dado ênfase a produção energia elétrica, que é explorada na seção 2: Geração e distribuição de energia elétrica. 2.1. Petróleo Em 2006, as importações líquidas de petróleo se tornaram negativas, significando que o Brasil mais exportou que importou, ou seja, tornou-se auto-suficiente em petróleo e no final de 2007, as reservas provadas de petróleo no Brasil estavam estimadas em 11,41 bilhões de barris (ANP). Sabendo que a taxa de crescimento das reservas brasileiras desde 1980 girou em torno de 9% ano (Ministério de Minas e Energia, MEN 2030), estima-se que a taxa de crescimento de reservas se manterá em 9% e à medida que as descobertas são realizadas, essa taxa decrescerá em 0.5% ao ano. Embora tenhamos autossuficiência o Brasil importa diesel do Oriente Médio, pois suas refinarias não estão preparadas para trabalhar com tipo petróleo presente em nossas reservas. Desde 2003, a Petrobras corre atrás da modernização de suas refinarias para melhorar a qualidade dos produtos e processar mais óleo nacional. A Petrobras está investindo para que sua produção atenda a toda demanda nacional. São investimentos na adequação e na expansão do parque de refino ao perfil de consumo nacional. Esses investimentos devem ser realizados de forma contínua, para que a demanda crescente seja suprida sistematicamente pelos anos posteriores. Analisando o cenário em 2030, a razão de reservas sobre a produção (R/P) estará no nível de 3,4 anos, sendo que no final de 2007, girava em torno de 18, e um nível razoavelmente confortável seria acima de 15 anos. Em cima disso, torna-se obvio que a dependência do petróleo no pais deve ser reduzida e sua utilização deve ser a mais eficiente possível, entre as iniciativas tomadas por parte do governo federal está: 7  Programa Nacional da Racionalização do Uso dos Derivados do Petróleo e do Gás Natural1 O objetivo do Programa Nacional da Racionalização do Uso dos Derivados do Petróleo e do Gás Natural é incentivar o uso eficiente destas fontes de energia não-renováveis no transporte, nas residências, no comércio, na indústria e na agropecuária. Criada em 1991, a iniciativa estabelece convênios de cooperação técnica e parcerias com órgãos governamentais, não governamentais, representantes de entidades ligadas ao tema e também organiza e promove projetos. A racionalização do uso da energia é fundamental para diminuir impactos ambientais, reduzir custos, aumentar a produtividade e assegurar o desenvolvimento sustentável do País. A meta do governo é obter um ganho de eficiência energética de 25% no uso de derivados de petróleo e do gás natural nos próximos 20 anos, sem afetar o nível das atividades dos diversos setores da economia nacional. Os recursos técnicos, administrativos e financeiros do Programa são fornecidos pela Petrobras. 2.2. Gás Natural O gás natural não teve maior importância como matriz energética nacional até o ano de 1990. Não se acreditava que o Brasil possuía recursos significantes de gás natural. Outro ponto que não incentivava a exploração de gás natural era a abundante oferta de energia através de usinas hidroelétricas a baixo custo. Esse cenário começou a mudar a partir de 1990, quando o processo de privatização parcial, as descobertas de gás na bacia de Campos e o racionamento de energia elétrica impulsionaram a importância do gás natural como matriz energética. As reservas de gás natural brasileiras saltaram de 220 bilhões de m³ em 1996 para 312,2 bilhões de m³ em 2005 representando um aumento de 41%, segundo dados da ANP (2006). A oferta de gás natural passou por momentos de incertezas, escassez e falta de definições políticas e ainda hoje sua expansão é dificultada pela falta de infra-estrutura necessária para distribuição. Um dos pontos que vem colocando o gás natural como estratégico na política energética brasileira, é o de que o Brasil não se encontra mais na zona de conforto na oferta de energia elétrica através das usinas hidroelétricas. Logo, as termo-elétricas que utilizam gás natural formam uma espécie de 1 Fonte: Portal Brasil – Matriz energética 8 capacidade disponível para uso na geração de energia em caso de escassez de chuvas. Segundo a ANEEL, encontra-se em operação no Brasil 11.000 MW de plantas de geração de energia elétrica a gás natural. Em relação ao consumo de gás natural no Brasil, esse tem crescido a uma taxa de 10,3% ao ano. A indústria e o setor energético foram os maiores responsáveis por este crescimento. O setor de transportes também influenciou no aumento da demanda de gás natural: No ano de 2000, os transportes representavam 4% do consumo final de gás natural, já em 2005 esse valor era de 18%. Levando em conta o cenário de crescimento do país, projeção de reservas e intenções de investimentos da produção de gás natural, estima-se que em 2030 a produção pode chegar a 251,7 milhões de m³/dia com crescimento de 5% ano, enquanto que o consumo pode chegar a 4% ao ano. 2.3. Biomassa Do ponto de vista energético, para fim de outorga de empreendimentos do setor elétrico, biomassa é todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica (de origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada na produção de energia. Assim como a energia hidráulica e outras fontes renováveis, a biomassa é uma forma indireta de energia solar. Uma das principais vantagens da biomassa é que, embora de eficiência reduzida, seu aproveitamento pode ser feito diretamente, por intermédio da combustão em fornos, caldeiras etc. Para aumentar a eficiência do processo e reduzir impactos socioambientais, tem-se desenvolvido e aperfeiçoado tecnologias de conversão mais eficientes, como a gaseificação e a pirólise, também sendo comum a co-geração em sistemas que utilizam a biomassa como fonte energética. Como mostrado no inicio deste trabalho, a biomassa corresponde a 30% dos empreendimentos de cogeração em operação no País. A médio e longo prazo, a exaustão de fontes não-renováveis e as pressões ambientalistas poderão acarretar maior aproveitamento energético da biomassa. Atualmente, a biomassa vem sendo cada vez mais utilizada na geração de eletricidade, principalmente em sistemas de co-geração e no suprimento de eletricidade para demandas isoladas da rede elétrica. No Brasil, a imensa superfície do território nacional, quase toda localizada em regiões tropicais e chuvosas, oferece excelentes condições para a produção e o uso energético da biomassa 9 em larga escala. Além da produção de álcool, queima em fornos, caldeiras e outros usos nãocomerciais, a biomassa apresenta grande potencial no setor de geração de energia elétrica. No caso específico do Estado de São Paulo, é intensa a produção de biomassa energética por meio da cana-de-açúcar, sendo comparável à produção de energia hidráulica. O Estado é importador de eletricidade (40% do que consome) e exportador de álcool para o resto do País. Verifica-se, portanto, que, apesar da produção de biomassa ser mundialmente considerada uma atividade extremamente demandante de terras, mesmo numa região com alta densidade demográfica é possível encontrar áreas para essa atividade. A maior parte da energia dessa biomassa é utilizada na produção do etanol – combustível líquido. A produção de madeira, em forma de lenha, carvão vegetal ou toras, também gera uma grande quantidade de resíduos, que podem igualmente ser aproveitadas na geração de energia elétrica. Atualmente, o recurso de maior potencial para geração de energia elétrica no País é o bagaço de cana-de-açúcar. A alta produtividade alcançada pela lavoura canavieira, acrescida de ganhos sucessivos nos processos de transformação da biomassa sucroalcooleira, têm disponibilizado enorme quantidade de matéria orgânica sob a forma de bagaço nas usinas e destilarias de cana-deaçúcar, interligadas aos principais sistemas elétricos, que atendem a grandes centros de consumo dos Estados das regiões Sul e Sudeste. Além disso, o período de colheita da cana-de-açúcar coincide com o de estiagem das principais bacias hidrográficas do parque hidrelétrico brasileiro, tornando a opção ainda mais vantajosa. Outros resíduos agrícolas também apresentam grande potencial no setor de geração de energia elétrica. Os principais são da casca de arroz, da casca de castanha de caju e da casca de coco-da-baía. 2.4. Nuclear O uso de energia nuclear no Brasil foi sempre muito discutido pelo viés ideológico. A primeira usina a entrar em operação foi Angra 1, com potência instalada de 657MW e fator de disponibilidade por volta de 80%. A usina Angra 2, com 1350MW, apesar de ter o acordo BrasilAlemanha fechado em 1975, iniciou plenamente as atividades no ano de 2000 com um fator de disponibilidade de 60%. 10 Atualmente a energia nuclear representou 1,73% da oferta de eletricidade no pais1. O Brasil possui uma das maiores reservas globais de urânio e domina todo ciclo de fabricação do combustível nuclear. O processo de enriquecimento isotópico do urânio por ultracentrifugação, peça estratégica dentro do chamado ciclo do combustível nuclear, é totalmente de domínio brasileiro. Hoje, o combustível utilizado nos reatores de pesquisa brasileiros pode ser totalmente produzido no país. Entretanto, comercialmente ainda fazemos a conversão e o enriquecimento no exterior. As reservas brasileiras de urânio já confirmadas são de 300 mil toneladas e estão entre as seis maiores do mundo. Em termos energéticos, mesmo com apenas uma terça parte do país prospectado, essas reservas são da mesma ordem de grandeza daquelas atualmente existentes em petróleo e seriam suficientes para manter em funcionamento 10 reatores equivalentes aos existentes – Angra 1 e Angra 2 – por cerca de 100 anos2 . O funcionamento dessas duas usinas foi importante no período de falta de energia no Brasil. O Ministério da Ciência e Tecnologia coordenou um grupo de trabalho encarregado de rever o programa nuclear e formular planos de médio prazo. O grupo apresentou um plano realista para ser executado em 18 anos e que objetiva o fortalecimento de todas as atividades, inclusive a aquisição de novos reatores para chegar em 2022 com, pelo menos, a mesma participação nuclear (4%) na matriz energética brasileira. 3. Geração e Distribuição de energia elétrica O setor elétrico brasileiro possui características que permitem considera-lo único em âmbito mundial. Ele pode ser classificado como hidrotérmico de grande porte sendo caracterizado pela predominância de usinas hidrelétricas no seu parque gerador. Aproximadamente 70% da geração de energia elétrica é de origem hidráulica (vide Tabela 2.1), isso se deve em grande parte às condições geográficas favoráveis e a presença de grandes extensões de linhas de transmissão. A crise financeira da década de 90 fez com que o governo brasileiro acelerasse o processo de privatização das empresas de serviço publico, isso fez com que o setor elétrico que era até o inicio da década predominantemente de propriedade do estado, passasse, principalmente na parte de 1 2 ANAEEL – Banco de Informação de Geração Biodieselbr.com – Energia nuclear no Brasil 11 distribuição, a pertencer a iniciativa privada, no entanto a geração ainda hoje é em sua maioria estatal. A maior parte da capacidade instalada é composta por usinas hidrelétricas, que se distribuem em 12 diferentes bacias hidrográficas nas diferentes regiões do país de maior atratividade econômica. São os casos das bacias dos rios Tocantins, Paranaíba, São Francisco, Paranaíba, Grande, Paraná, Tietê, Paranapanema, Iguaçu, Uruguai e Jacuí onde se concentram as maiores centrais hidrelétricas1 . A importância dos investimentos neste setor é grande principalmente devido a uma existente demanda reprimida. Outro ponto a ser observado é uma demanda grande ainda não atendida no setor rural, em que o governo federal trabalha para atender com o programa “Luz para todos”, administrado pela Eletrobrás1 . Depois da geração hidrelétrica, a segunda maior forma é a termelétrica, a tabela 3.1, e o gráfico 3.2, mostram a matriz da geração elétrica brasileira. Tabela 3.1 – Empreendimentos em Operação2 Tipo Quantidade Potência Outorgada Potência Fiscalizada % (kW) (kW) 362 209.246 206.425 0,18 60 1.205.138 1.177.742 1,02 410 3.787.116 3.733.050 3,22 6 5.087 1.087 0 CGH Central Geradora Hidrelétrica EOL Central Geradora Eolielétrica PCH Pequena Central Hidrelétrica UFV Usina Fotovoltaica UHE Usina Hidrelétrica de 180 78.718.073 78.141.904 67,38 Termelétrica de 1.491 32.345.675 30.709.590 26,48 2 2.007.000 2.007.000 1,73 2.511 118.277.335 115.976.798 100 Energia UTE Usina Energia UTN Usina Termonuclear Total 1 2 GTD – PROF. Ruth Leão ANAEEL – Banco de Informações de Geração 12 Obs: Os valores de porcentagem são referentes a Potência Fiscalizada. A Potência Outorgada é igual a considerada no Ato de Outorga. A Potência Fiscalizada é igual a considera da a partir da operação comercial da primeira unidade geradora. Grafico 3.2 – Geração de energia elétrica Fonte: ANEEL 3.1.Sistema Interligado Nacional (SIN) Até 1999, o Brasil possuía vários sistemas elétricos desconectados, o que impossibilitava uma operação eficiente das bacias hidrográficas regionais e da transmissão de energia elétrica entre as principais usinas geradoras. Com o objetivo de ampliar a confiabilidade, otimizar os recursos energéticos e homogeneizar mercados foi criado o sistema interligado nacional - SIN, o qual é responsável por mais de 95% do fornecimento nacional. Sua operação é coordenada e controlada pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico – ONS¹. O Sistema Interligado Nacional é formado pelas empresas das regiões Sul, Sudeste, CentroOeste, Nordeste e parte da região Norte. Apenas 3,4% da capacidade de produção de eletricidade do país encontra-se fora do SIN, em pequenos sistemas isolados localizados principalmente na região amazônica ². 13 Figura 3.3 – Integração eletro-energética Fonte: ONS O sistema interligado permite que as diferentes regiões permutem energia entre si, quando uma delas apresenta queda no nível dos reservatórios. Como o regime de chuvas é diferente nas regiões Sul, Sudeste, Norte e Nordeste, os grandes troncos (linhas de transmissão da mais alta tensão: 500 kV ou 750 kV) possibilitam que os pontos com produção insuficiente de energia sejam abastecidos por centros de geração em situação favorável (fig. 3.3) . 14 Fig 3.4 - Intercâmbios entre as regiões do Brasil, no mês de Ago/11. Fonte: NOS e Eletronorte A operação integrada apresenta as seguintes desvantagens:  Maior complexidade devido ao maior porte do sistema;  Maior investimento em transmissão para reduzir as perdas;  Distúrbio em um sistema afeta os demais sistemas. Por outro lado, possui inúmeras vantagens como:  Maior aproveitamento dos recursos hídricos considerando a diversidade hidrológica das regiões interligadas –Sinergia;  Menor necessidade de capacidade instalada (ganho de 12% a 20%);  Redução de custos (geração hidrelétrica mais barata que a geração termelétrica);  Maior flexibilidade no atendimento da demanda;  Aumento da confiabilidade do fornecimento de energia. Nas próximas seções realiza-se um paralelo entre o panorama mundial e a realidade do Brasil, especificamente do Ceará, abordando os avanços e desafios das principais formas limpa de geração de energia elétrica, que são a solar e eólica. 15 3.2. A força dos ventos A ampla utilização da energia do vento tem inicio com as práticas de navegação, algumas publicações mencionam, vestígios de embarcações, encontradas em túmulos sumérios que datam 4.000 a.C, que já utilizavam a energia dos ventos. No entanto é com o surgimento dos moinhos de vento, que se tem uma maior similaridade, com as práticas de geração de eletricidade a partir do vento, empregados atualmente. As primeiras referências, a cerca de sua utilização datam do século X, Crê-se que aparelhos movidos a vento eram utilizados no Tibete em rituais e práticas oratórias. No Oriente, este tipo de estrutura mecânica começou por ter aplicação prática para facilitar o trabalho do homem, sendo utilizada para a elevação (ou bombagem) de água. No Ocidente, teria sido inicialmente aplicada pelos Persas à moagem de cereais. Na Europa, o mais antigo de moinho de vento conhecido trabalhava na Inglaterra em 1185. Crê-se que os primeiros moinhos de vento possuiriam uma tipologia de eixo vertical com velas dispostas em seu redor. Contudo, essa tipologia acabou por ser substituída pela de eixo horizontal que hoje conhecemos. Em Portugal, a sua existência é citada num documento de 1303, contudo é de admitir que a sua introdução tenha sido anterior a esta data. Com a revolução Industrial e a banalização de outras formas de produção de energia cinética mais eficientes (da qual é exemplo o motor elétrico), este tipo de tecnologia caiu em desuso, tendo muitos dos moinhos sido demolidos, conservados como atração turística e até mesmo transformados em residências pessoais. (História dos Moinhos Vivos). Atualmente as hélices dos aero geradores são diferentes das dos antigos moinhos de vento, elas são mais aerodinâmicas, visando aproveitar ao máximo todo o potencial de ventos da região onde está instalado. O potencial de ventos varia muito com as estações do ano, a topografia do local, sendo necessário, Para a avaliação do potencial eólico de uma região, a coleta de dados dos ventos com precisão e qualidade, capaz de fornecer um mapeamento eólico da região. As hélices tem um formato de asas de avião, quando movimentadas pelo vento, acionam o eixo do aero gerador, que por sua vez, aciona um gerador elétrico, ocorrendo dessa forma a produção de eletricidade. Assim sendo a hélice pode ser vista como um motor a vento, cuja a quantidade de eletricidade que pode gerar, depende de quatro fatores:  Da quantidade de vento que passa pela hélice  Do diâmetro da hélice 16  Da dimensão do gerador  Do rendimento de todo o sistema A primeira turbina eólica comercial ligada à rede elétrica pública foi instalada em 1976, na Dinamarca. Atualmente, existem mais de 30 mil turbinas eólicas em operação no mundo. Em 1991, a Associação Europeia de Energia Eólica estabeleceu como metas a instalação de 4.000 MW de energia eólica na Europa até o ano 2000 e 11.500 MW até o ano 2005. Essas e outras metas foram sendo cumpridas muito antes do esperado (4.000 MW em 1996, 11.500 MW em 2001). Estima-se que em 2020 o mundo terá 12% da energia gerada pelo vento, com uma capacidade instalada de mais de 1.200GW (WINDPOWER; EWEA; GREENPEACE, 2003; WIND FORCE, 2003). Em 1990, a capacidade instalada no mundo era inferior a 2.000 MW. Em 1994, ela subiu para 3.734 MW, divididos entre Europa (45,1%), América (48,4%), Ásia (6,4%) e outros países (1,1%). Quatro anos mais tarde, chegou a 10.000 MW e no final de 2002 a capacidade total instalada no mundo ultrapassou 32.000 MW. O mercado tem crescido substancialmente nos últimos anos, principalmente na Alemanha, EUA, Dinamarca e Espanha, onde a potência adicionada anualmente supera 3.000 MW (BTM, 2000; EWEA; GREENPEACE, 2003) De acordo com o Atlas Eólico do Brasil, o potencial de energia eólica do País pode chegar a 145 giga watts (GW). O Nordeste contribui com 52% de todo esta possível geração com 75 GW. ( Gazeta Mercantil ).Em 2003 havia apenas 6 centrais eólicas em operação no País, perfazendo uma capacidade instalada de 22.075 kW, a parti de 2005 é marcada a escalada do crescimento da produção eólica e a diminuição no preço do MW, que caiu de R$ 300 na época para R$ 99,50 no último leilão. A partir dai energia eólica entrou definitivamente na matriz energética brasileira e deve crescer sete vezes em volume nos próximos três anos, saindo dos atuais 1.114 megawatts (MW) para 7.098 MW em 2014. (Revista Inovação Tecnológica). Ainda assim o Brasil ocupa apenas o 21º lugar no ranking dos países produtores de energia eólica, que tem a China em primeiro, seguida pelos Estados Unidos, a Alemanha e Espanha. (Tolmasquim). No Ceará o potencial de energia eólica é um dos maiores do Brasil em virtude do grande favorecimento dos ventos. O potencial é de 25 mil MW em terra e 10 mil MW sobre o mar. Conforme informações da Eletrobras. Por outro lado de acordo com a Associação Brasileira de 17 Energia Eólica (Abeeólica), O Ceará tem potencial para produzir de energia eólica, o equivalente a seis usinas de Itaipu,( Lauro Fiúza.). A produção de energia eólica no Ceará deve manter ritmo de franca expansão nos próximos três anos. Atual líder nacional no setor, e com projetos ainda a serem construídos, o Estado deve chegar em 2014 com mais de 50 usinas e uma capacidade instalada de quase 1,5 mil MW, segundo panorama traçado pela Associação Brasileira de Energia Eólica (Abeeólica). A Abeeólica prevê para 2014 o Ceará com 54 usinas e capacidade instalada de 1.488,7 MW - atrás somente do Rio Grande do Norte. A energia seria suficiente para uma demanda equivalente a 744 mil famílias, aproximadamente. (Diário do nordeste). 3.3. Energia Solar O sol é fonte de energia incalculável, essencial à vida humana em diversos aspectos. Apesar de emitir à terra anualmente o produto de 1,5 vezes 10 18 Kwh, o que significa dez mil vezes o consumo mundial nesse período, tal fonte leva consigo um histórico de preço elevado na produção, tornado o consumo de energia inviável. Para se ter uma ideia o custo desta por Kwh pode variar entre 0,30 e 1,50 dólares, valor bastante superiores aos 0,01 a 0,04 dólares gastos em energias convencionais. A geração fotovoltaica, e basicamente dividida em subsistemas de condicionamento e armazenamento. As células solares produzem corrente contínua, sendo preciso, a utilização de um inversor de frequência, para que a corrente seja transformada em alternada, e assim possa ser utilizada em eletro-eletrônicos. No sistema de armazenamento, destacam-se as baterias, necessárias para que as cargas, possam ser alimentadas ainda que em momentos de baixa incidência de luz, ou durante o período noturno. O subsistemas de condicionamento, ainda é composto por controladores de carga, estes são instalados entre os módulos e as baterias, evitando que as mesmas se sobrecarreguem, ou percam totalmente a carga, ultrapassado os limites fixados pelo fabricante, evitando assim a diminuição da vida útil da mesma. Os sistemas fotovoltaicos são basicamente divididos em três configurações principais: Isolados, híbridos e interligado na rede. Os sistemas isolados são basicamente utilizados para eletrificação rural de lugares distantes da rede de distribuição, ou ainda de territórios insulares. Os 18 sistemas híbridos consistem na utilização da energia proveniente do sol, atrelada à outra fonte de energia. Os sistemas interligados na rede mostram-se como solução mais viável para o barateamento dessa fonte, tendo em vista que o mesmo dispensa a utilização de subsistemas de armazenamento. Nesse sistema os módulos solares, tem toda sua produção de energia, disponibilizadas em rede. O Brasil possui uma rede elétrica interligada que, no entanto, não atinge todos os confins do país, pois o custo de extensão desta para pontos longínquos dos grandes centros urbanos encarecem a energia transmitida. Por este fato, torna-se necessária a tomada de novas medidas que democratizem a eletricidade; neste caso, destaca-se a instalação de células solares para uma geração autônoma de energia (sistemas isolados com armazenamento), fato que tronou-se bastante corriqueiro nas zonas rurais brasileiras, sobretudo pela atuação do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE) da Universidade Federal do Pará (UFPA) que desenvolve diversos projetos com o intuito de levar eletricidade aos brasileiros que, por estarem distantes da rede, não dispõem desses serviços. O ministério de minas e energia garante que a utilização de sistemas fotovoltaicos para atendimento de cargas isoladas foram amplamente difundidas nas ultimas décadas através do Programa para o Desenvolvimento da Energia nos Estados e Municípios (PRODEEM) e, mais recentemente, pelo Programa Luz para Todos. No entanto, esse consumo esporádico torna-se um desperdício por ocorrer num país localizado na zona intertropical, iluminado pelo sol o ano inteiro. Outras regiões do mundo que apresentam índices de insolação inferiores aos registrados no Brasil detém um acelerado desenvolvimento na produção energética fotovoltaica. Alguns exemplos de sucesso são a Espanha, Japão, Estados Unidos e Alemanha. A Alemanha apesar do clima temperado, com muita chuva e dias cinzentos, destaca-se nesse grupo sobretudo devido os altos subsídios e investimentos governamentais, sendo pioneira na instalação de energia solar distribuída. De 1990 a 1995 o governo promoveu um programa de instalação de sistemas fotovoltaicos conectados a rede, instalando painéis em 1000 telhados, vindo a atingir a marca 2.250 em 40 cidades do país, com potência média de 2,6KW por telhado. O governo alemão detém ainda planos mais ambiciosos com o lançamento do programa “100.000 telhados solares” visando atingir uma produção de 500 MW de geração de energia solar nos próximos anos. 19 Através de políticas públicas ativas, o governo alemão torna a produção de eletricidade por meio de fonte solar tangível no que diz respeito ao preço. As concessionárias responsáveis pela venda da energia ao consumidor final ficam obrigadas perante a lei a comprar a produção excedente dos sistemas instalados e a fornecer déficit da produção caso o consumo seja superior à geração. A energia produzida em excesso é comprada por uma Tarifa-Prêmio, relativamente superior ao preço convencional do Kwh. Este incentivo é temporário, no programa alemão, dura vinte anos e visa premiar os produtores independentes que aderiram geração solar, permitindo que os mesmos recuperem o investimento inicial para montagem do sistema. O projeto alemão é financiado por um fundo formado a partir de um acréscimo na tarifa de energia, ou seja, o custo do mesmo é rateado entre todos os consumidores do país. Esse tipo de instalação apresenta diversas vantagens: minimiza as perdas por transmissão, pois a geração e o consumo estão próximos um do outro; dispensa os sistemas acumuladores de energia (bancos de baterias), reduzindo o custo da instalação em aproximadamente 30%; não necessita de superdimensionamento para atendimento da carga por períodos prolongados de baixa incidência solar, pois pode contar com a rede elétrica pública; alivia o sistema de distribuição da concessionária elétrica, aumentando a vida útil de transformadores e outros componentes (Rüther, 2004).s No Ceará começam a ser dado os primeiros passos para um maior investimento em energia solar, desde 30 de junho de 2011, funciona em regime de testes, a MPX Tauá, a usina encontra-se em uma área de 12 mil metros quadrados, onde estão instalados 4.680 painéis fotovoltaicos, fabricados pela empresa japonesa Kyocera. A mesma e ligada ao sistema interligado nacional, por meio de uma subestação da empresa distribuidora do Ceará (Coelce). A MPX Tauá tem capacidade inicial de gerar 1 megawatt, suficiente para abastecer 1,5 mil famílias. O grupo Mpx, proprietário do empreendimento, pretende expandir a produção nos próximos anos para 5 megawatt. A usina custou um investimento de R$ 10 milhões e contou com aporte de US$ 700 mil do Banco Internacional de Desenvolvimento (BID). O Governo do Estado do Ceará incentivou o empreendimento com a criação do Fundo de Incentivo à Energia Solar (Fies). O Fies garante a compensação tarifária entre a energia elétrica solar e a energia elétrica convencional. 20 3.4. Oferta e demanda de energia elétrica O setor elétrico brasileiro possui excelentes perspectivas de crescimento, segundo dados do Ministerio de Minas e Energia, apenas 1/3 do potencial hidráulico nacional é utilizado, soma-se à isso uma demanda crescente ocasionada pelo densenvolvimento industrial do pais, e pela ampliação do mercador consumidor devido a inserção de milhões de brasileiros do meio rural, que agora passam a ter acesso a eletricidade. O gráfico acima contém a evolução da oferta de energia elétrica, do ano de 1996 à 2010, observa-se que a partir de 2002/2003 há um aumento no crescimento médio da oferta, não coincidente nesse período o Brasil passava por um período de racionamento de energia, que exigiu que o pais investisse mais no setor, para evitar problemas de fornecimento no futuro. Atualmente o Brasil possui no total 2.511 empreendimentos em operação, com capacidade de geração de 115.976.798 kW de potência. Está prevista para os próximos anos uma adição de 21 51.180.123 kW na capacidade de geração do País, proveniente dos 149 empreendimentos atualmente em construção e mais 514 outorgadas1 . O valor acumulado nos últimos 12 meses (Ago/10 a Jul/11) apresentou um aumento de 4,1% se comparado ao mesmo período do ano anterior. O consumo em todas as classes apresentou crescimento, chegando à 9% no setor industrial. Cabe evidenciar também, um redução de 2% no índice de perdas, entre os meses de Jul/10 e Jul/11. Porem o valor de energia desperdiçada ainda continua elevado correspondendo a 18% de toda energia consumida no pais. Para estimular o consumo consciente de eletricidade no pais, o governo desenvolve o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel)2 , que tem como principais objetivos diminuir o desperdício de energia elétrica no País e buscar a eficiência energética no setor elétrico, para atingir as seguintes metas essenciais: desenvolvimento tecnológico; segurança energética; eficiência econômica, novos parâmetros incorporados à cidadania e a redução de impactos ambientais. De acordo com estudos realizados recentemente, a quantidade de carbono evitada pelos Programas do Procel será expressiva ao longo dos anos. A eficiência energética terá, até o ano 1 2 Fonte: ANEEL Dados do Portal Brasil – Matriz energética 22 2010, contribuído para evitar a emissão de cerca de 230 milhões de toneladas de carbono na atmosfera - correspondentes a quase 29% das emissões totais de gases estufa do setor elétrico brasileiro. Vale destacar que desde a criação do Programa até 2005, foram economizados 2.158 GWh de energia, provavelmente devido às iniciativas para como promoção de iluminação mais eficiente (com a substituição de lâmpadas na iluminação pública e nos setores comercial e residencial); o aumento da eficiência de eletrodomésticos (refrigeradores, freezers e condicionadores de ar) e de motores (por meio de etiquetagem e concessão do Selo Procel). 4. Transporte no Brasil O transporte de carga é um serviço fundamental na cadeia de produção e distribuição de bens industriais e agrícolas. O Ministério dos Transportes estima que 58% desse transporte é realizado através de rodovias, o que faz do transporte rodoviário no país um fator determinante da eficiência e da produtividade sistêmica da economia. Comparações internacionais revelam que há espaço significativo para melhoria da eficiência da atividade no Brasil. O transporte de cargas e passageiros, corresponde por cerca de 50% do consumo de energia no pais. O transporte rodoviário encarece o preço final dos produtos e consume muita energia, já a frota de transportes do Brasil é movida basicamente por motores de combustão, que possuem baixo índice de rendimento. Nos centros urbanos, a inexistência de grandes obras de mobilidade urbana, torna comuns os longos congestionamentos de veículos. A sub-seção 3.4 aborda a utilização de maquinas elétricas nos transportes, que representa uma grande economia de energia, e solucionaria vários dos atuais problemas de transporte do Brasil. 23 Tabela 4.1 – Matriz energética de transportes1 Pela tabela, vê-se a supremacia do petróleo dos derivados do petróleo (77,1%) e baixa participação da eletricidade (0,3%), ainda assim o Brasil é um dos países com maior presença de fontes renováveis de energia em sua matriz de transportes (20,2 % de bioenergia). O Brasil é o país mais avançado, do ponto de vista tecnológico, na produção e no uso do etanol como combustível, seguido pelos EUA e, em menor escala, pela Argentina, Quênia, Malawi e outros. esse combustível pode ser obtido de varias formas de biomassa, porém a realidade econômica atual é a cana-de-açucar, que e responsável por 12,5% da matriz energética do pais 2 . Outro ponto interessante na tabela é diminuição da participação do gás natural, com queda de 50% em relação a 2008, isso dá-se devido a contradição de promover sua utilização em veículos com eficiência de 30% quando na indústria ele possui eficiência acima de 80%. 4.1.O motor de combustão interna e seu principio de funcionamento Os veículos automotores são movidos em razão da conversão de formas de energia em energia mecânica, que é gerada nos motores a combustão e transferida em forma de movimento para as rodas. Carros, motos e caminhões utilizam motores a combustão. 1 2 Ministerio de Minas e Energia ALCOOL – Etanol Brasileiro. BrasilDieselBr.com 24 Para seu funcionamento, o motor necessita de uma fonte de energia: o combustível. Combustíveis podem ser líquidos ou gasosos. Os combustíveis mais popularmente utilizados são a gasolina, o álcool e o óleo diesel, todos líquidos. O gás natural vem sendo ultimamente empregado como uma fonte de energia alternativa. Fatores econômicos, requerimentos de potência ou de atendimento a legislações ambientais determinam o tipo de combustível a ser utilizado. O combustível pode ser definido como sendo o alimento de motores. Em motores de combustão interna, o combustível é comprimido por um pistão dentro de um cilindro, juntamente com ar aspirado do ambiente. A mistura formada entre o combustível e o ar é queimada, produzindo pressões elevadas, e então se expande. A expansão da mistura queimada gera o movimento do pistão, que é transmitido para as rodas do veículo. A transmissão do movimento do pistão às rodas do veículo pode ser comparado à transmissão do movimento de um pedal à roda traseira de uma bicicleta. 4.2.Eficiência do motor de combustão interna O motor de combustão interna vem sendo desenvolvido pari passu com a tecnologia de extração e refino do petróleo. A importância do par motor-petrôleo no desenvolvimento econômico mundial no século XX e a escalada dos problemas ambientais inerentes ao seu uso traz preocupações quanto o horizonte de sua permanência. As questões básicas são: a) quais são as perspectivas para o suprimento do petróleo? b) até que ponto se pode aumentar a eficiência do motor? c) como se pode conciliar as vantagens do motor de combustão interna com as desvantagens da elevada emissão de poluentes atmosféricos e do dióxido de carbono? Sobre o suprimento de petróleo a e&e apresentou uma resenha das projeções mais recentes que convergem em 220 bilhões de toneladas como a melhor estimativa da reserva original de óleo "convencional", das quais a metade já foi extraída e usada. Há também concordância de entidades especializadas no assunto sobre o andamento da exploração futura: até o ano de 2050 a extração estaria reduzida a 20% da atual. Como a eficiência alcança atualmente cerca de 32%, é óbvio que o desenvolvimento ulterior do motor não poderá compensar o declínio da extração do petróleo, ainda que o limite considerado fosse o imposto pelo Princípio de Conservação da Energia. Porém, tanto sob o ângulo econômico quanto sob o ambiental, a eficiência do motor tem importância 25 fundamental pois, para uma dada demanda de energia motriz, maior eficiência implica menor consumo de combustível e menor emissão de poluentes. Gráfico 4.2 – Aumento da eficiência do motor de combustão Se considerar um Ciclo de Carnot entre as temperaturas de combustão adiabática da gasolina ( 2.300 K ) e a temperatura de trabalho admissível para o aço (925 K ), a eficiência esperada seria de 59 %. A maior eficiência já alcançada, em motor Diesel marítimo de 90.000 HP, é de 52%. Em motores do Ciclo Otto, os que usam a gasolina C ( com álcool anidro ) chegam aos 32% e os que usam o álcool hidratado alcançam 38%. Por outro lado, ao considerar-se a eficiência como função exclusiva da razão de compressão, o motor a álcool hidratado, com razão de compressão 12:l deveria atingir a 52,5%. Vê-se, portanto, que existe ainda considerável margem para o desenvolvimento do motor, insuficiente para compensar a queda da extração do petróleo mas ainda significativa em termos de economia de combustível e de redução da emissão de CO 2 e de poluentes atmosféricos ( C0, HC, NOx, aldeídos, etc.). A possibilidade de se usar mistura ternária gasolinaálcool-água, já demonstrada em experimentos preliminares, permitirá consorciar-se gasolina e álcool como combustível de transição para soluções futuras ( inclusive o próprio álcool hidratado ) combinando o maior poder calorífico do primeiro com as propriedades anti-detonantes do álcool e da água1 . É provável que o desenvolvimento do motor de combustão interna seja orientado por análise mais refinada dos respectivos ciclos termodinâmicos. Comparando a eficiência esperada para o 1 OMAR CAMPOS FERREIRA – Eficiência do Motor de Combustão Interna 26 motor do Ciclo Otto, calculada como função exclusiva da razão de compressão, com a eficiência medida nos motores da tecnologia atual, constata-se uma grande diferença, demonstrando a inadequação do modelo usado na análise do ciclo, baseada exclusivamente no Princípio de Conservação da Energia. O refinamento possível, à primeira vista, viria da consideração da irreversibilidade das transformações reais sofridas pela mistura combustível (Segunda Lei da Termodinâmica). Entre as causas de perda de disponibilidade da energia do combustível, apontam-se a transferência de calor sob diferença de temperatura finita e o escoamento turbulento nas seções estranguladas (válvula de controle da vazão de ar, ou borboleta, válvulas de admissão e de descarga). A introdução de água no motor e sua vaporização no coletor de admissão, onde a pressão é menor do que a atmosférica, resfria a mistura permitindo diminuir-se a retirada de calor e, portanto, a irreversibilidade associada à refrigeração externa. Observa-se que a análise elaborada permite localizar saltos de desenvolvimento da tecnologia, como o observado na década de 40 com a introdução do chumbo tetra-etila, como anti-detonante, que permitiu elevar a razão de compressão de 5:1, suportada pela gasolina não aditivada, para 7:1. Os resultados obtidos com a mistura de álcool anidro à gasolina, no Brasil, mostram que o efeito anti-detonante seria mais propriamente atribuível ao radical etila do que ao chumbo. 4.3.A força do etanol brasileiro O álcool é utilizado em mistura com gasolina no Brasil, EUA, UE, México, Índia, Argentina, Colômbia e, mais recentemente, no Japão. O uso exclusivo de álcool como combustível está concentrado no Brasil. Nos gráficos abaixo, o esquerdo compara a produção de etanol em diferentes países e o direito demonstra como o ganho de escala, a prática empresarial e as inovações tecnológicas tornaram o álcool competitivo com a gasolina. 27 Figura 4.4- Produção Mundial de Etanol(esquerda) e Produção e preço do etanol brasileiro. Fonte:Elaboração D. L. Gazzoni Investimentos portentosos estão sendo efetuados para viabilizar a produção de álcool a partir de celulose, sendo estimado que, em 2020, cerca de 30 bilhões de litros de álcool poderiam ser obtidos desta fonte, apenas nos EUA. O benefício ambiental associado ao uso de álcool é enorme, pois cerca de 2,3 t de CO 2 deixam de ser emitidas para cada tonelada de álcool combustível utilizado, sem considerar outras emissões, como o SO 2 . Como dito acima, a cana-de-açúcar é a segunda maior fonte de energia renovável do Brasil com 12,6% de participação na matriz energética atual, considerando-se o álcool combustível e a cogeração de eletricidade, a partir do bagaço. Dos 6 milhões de hectares, cerca de 85% da cana-deaçúcar produzida no Brasil está na Região Centro-Sul (concentrada em São Paulo, com 60% da produção) e os 15% restantes na região Norte-Nordeste. Na safra 2004, das cerca de 380 milhões de toneladas moídas, aproximadamente 48% foram destinadas à produção de álcool. O bagaço remanescente da moagem é queimado nas caldeiras das usinas, tornando-as auto-suficientes em energia e, em muitos casos, superavitárias em energia elétrica que pode ser comercializada. No total foram produzidos 15,2 bilhões de litros de álcool e uma geração de energia elétrica superior a 4 GWh durante a safra, o que representa aproximadamente 3% da nossa geração anual. Apesar de todo o potencial para a co-geração, a partir do aumento da eficiência energética das usinas, a produção de energia elétrica é apenas uma das alternativas para o uso do bagaço. Também estão em curso pesquisas para transformá-lo em álcool (hidrólise lignocelulósica), em biodiesel, ou mesmo, para o seu melhor aproveitamento pela indústria moveleira e para a fabricação de ração animal. 28 Dados mais recentes mostram que o volume total de etanol produzido em 2008 alcançou a marca dos 27 bilhões de litros, com um aumento de 17,9% se comparado ao período anterior. As estimativas oficiais são de que este número irá crescer para 37 bilhões de litros em 2015 1 . 4.4. Transportes movidos à máquinas elétricas Existem varias aplicações de tração elétrica em sistemas ferroviários, alguns com mais de 100 anos, no entanto nos últimos 20 anos, houve uma aceleração da utilização da tração, sobretudo devido o desenvolvimento da eletrônica de potência e dos microprocessadores. A alimentação dos sistemas ferroviários, podem ocorrer tanto em corrente contínua, como em alternada, sendo a corrente alternada melhor para longas distâncias e mais barata de instalar, mas, até rec entemente, era mais complicada de se controlar nos trens. A transmissão de eletricidade é feita sempre ao longo da via por meio de cabos aéreos ou no chão, usando um terceiro trilho extra, próximo aos trilhos das vias. Sistemas CA sempre utilizam cabos aéreos, já os sistemas CC podem utilizar tanto cabos aéreos quanto terceiro trilho, e ambos são comuns. Ambos os sistemas de cabos aéreos requerem ao menos um coletor anexado ao trem de modo que sempre haja contato com a energia elétrica. Os coletores de corrente elétrica usam "pantógrafos", chamados assim por causa do formato da maioria deles até 30 anos atrás aproximadamente. O circuito de retorno é feito utilizando os trilhos das vias para fazer a corrente até voltar à subestação. Os trilhos têm potencial de "terra" (zero volts) e são conectados às subestações.( railway-technical) Alguns serviços de trem operam em linhas que utilizam mais de um tipo de corrente. Em cidades como Londres, Nova Iorque e Boston, os trens utilizam rede aérea em parte da linha e terceiro trilho no restante. Na Europa algumas locomotivas são equipadas para operar em quatro voltagens – 25 kVca, 15 kVca, 3000 Vcc e 1500 Vcc. A eletrônica moderna torna isso possível com relativa facilidade e viagens em linhas de várias voltagens são possíveis sem troca de locomotivas. ··. Os primeiros Trens Unidade-elétricos a rodarem no Brasil eram ingleses, de fabricação Metropolitan Vickers Electrical Export Company Limited. Conhecidos como “Série 100”, foram os primeiros representantes elétricos do “transporte de massa” sobre trilhos. Tiveram um papel importante no sistema de trens de subúrbio da EFCB no Rio de Janeiro, São Paulo e Belo Horizonte. 1 Dados do Portal Brasil – Matriz energética 29 Outro ponto de utilização de tração elétricas, e na aplicação de sistemas metropolitanos de transporte, os metros consistem é uma espécie de composição ferroviária movida a eletricidade e formada por dois ou mais carros de passageiros, sendo que pelo menos um deles é o chamado carromotor, que servirá para movimentar os demais chamados por carros-reboque. Normalmente, apresentam cabines para os operadores (ou maquinistas) em cada extremidade da composição. Pode ser operado de forma reversível, ou seja, pode-se alterar automaticamente a sua direção, sem a necessidade de passar por um girador ou por uma via circular para a inversão do sentido em uma via férrea. Os trens unidades elétricos são largamente utilizados nos sistemas de metrôs e trens urbanos em todo mundo, havendo também TUEs que servem para linhas de longa distância. Em geral, os condições ideais, metros são programados para funcionarem de forma automatizada. Em equipamentos informatizados e circuitos eletrônicos fazem tudo sozinho, acelerando e parando os trens, abrindo e fechando as portas, controlando o tempo entre as composições e assim por diante, a chuva faz os trens diminuírem de velocidade em trechos a céu aberto e acidentes acontecem, por isso, o homem precisa interferir no funcionamento. No metrô da cidade de São Paulo, por exemplo, o setor essencial é o Centro de Controle Operacional (CCO), um escritório onde os controladores de tráfego monitoram todo o trânsito subterrâneo, mandando impulsos elétricos pela fiação para controlar o vai-e-vem dos trens , o metrô paulistano é movido por eletricidade. Outras equipes são especialmente treinadas para situações de emergência. Quando ocorre um blecaute, por exemplo, os trens param e precisam ser evacuados. Na hora do apagão, os próprios maquinistas coordenam o abandono dos vagões. Os passageiros saem dos trens andando pelos túneis até a estação mais próxima, em passarelas laterais construídas para isso. (Fernando Tió Neto). O desenvolvimento, de tecnologias, e o maior investimento em politicas de gestão de transporte, fazem surgi novas formas de aproveitamento da tração elétrica, o Light rail ou Veículo leve sobre trilhos (VLT), ou Metrô Leve, ou ainda de Metrô de superfície, é uma espécie de trem ou comboio urbano e suburbano de passageiros, cujo equipamento e infraestrutura é tipicamente mais "leve" que a usada normalmente em sistemas de metropolitano(metrô) ou de ferrovias (caminhos-de-ferro) de longo curso. No Brasil, o primeiro sistema de veículos leve sobre trilhos foi o VLT de Campinas - atualmente desativado. O Metrô do Cariri é o mais novo sistema e foi recentemente inaugurado. É muitas vezes complicado distinguir um sistema de light rail e um de carros-elétricos (bonde). No caso dos elétricos, estes veículos circulam geralmente pelas ruas e partilham o espaço com o restante do tráfego. Existem paragens frequentes e estas tendem a ser elementares (somente um poste ou, no máximo, um coberto). O light rail, pelo 30 contrário, tende a circular em espaço autónomo, o que evita qualquer interação com outros veículos. Os sistemas de light rail são geralmente mais baratos de construir que, por exemplo, os de metropolitano ou do tradicional trem suburbano ou comboio suburbano. Para, além disso, aqueles têm maior flexibilidade em curvas apertadas. Uma das desvantagens deste sistema é ele não ser completamente independente do tráfego e isso podem ocasionar acidentes, e partilhando o espaço com restante tráfego faz com que a velocidade comercial seja mais baixa que, por exemplo, a do metropolitano típico. 5. Conclusão Ao se analisar o sistema energético brasileiro, percebe-se que embora o país possua grande participação de energias renováveis em sua matriz, setores como o de transportes ainda é extremamente dependente dos combustíveis fósseis. A quase inexistência de malha ferroviária implica na criação de gargalos do transporte, sendo principalmente sentida na circulação de mercadorias pelo país. A solução mais viável para estes problemas está na ampliação da participação da eletricidade na matriz dos transportes, que hoje contribui irrisoriamente com 0,2%. As previsões de demanda para as próximas décadas, tornam necessários altos investimentos no setor energético, os investimentos são dirigidos basicamente para construção de hidrelétricas, como a polêmica Belo Monte. No entanto, tendo em vista as problemáticas ambientais, é necessário aumentar a participação de energias como a eólica e a solar, pois embora a principal fonte de geração de energia elétrica no pais seja renovável, a mesma leva consigo um histórico de impactos ambientais e antropológicos causados durante a construção das barragens. A energia solar, apesar de prover de uma fonte inesgotável ainda é muito cara, por isso requer do governo uma politica de incentivo para o barateamento, seguindo os passos do governo alemão. 31 6. Bibliografia Biomassa: Informações gerais – ANEEL. Disponível em www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/05-Biomassa(2).pdf. Acessado em 21 de outubro de 2011. Energia eólica: Informações gerais – ANEEL. Disponível em www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/05-Energiaeolica(2).pdf. Acessado em 21 de outubro de 2011. CRISTIANE ALKMIN JUNQUEIRA SCHMIDT, MARCOS A. M. LIMA. A demanda por energia elétrica no Brasil. MAURICIO T. TOLMASQUIM. Sistema Interligado Nacional. 2009 Monitoramento do Sistema elétrico brasileiro. Boletim de Agosto de 2011. Ministerio de Minas e Energias. Manual de engenharia para sistemas fotovoltaicos. Rio de Janeiro: CRESESB, 1999. SIDIMAR QUEZADA LEITE. PROJEÇÕES PARA A DEMANDA POR ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL, 2006-2015. 14 de dezembro de 2006 FABRICIO LUIZ BRONZATTI (PUCPR), ALFREDO IAROZINSKI NETO (PUCPR/UTFPR). Matrizes energéticas no brasil: Cenário 2010-2030. Outubro de 2006 PROFA RUTH LEÃO. GTD – Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica. 2009 Resenha Energética Brasileira. Ministerio de Minas e Energias. Maio/2010 GOLDEMBERG, José e VILLANUEVA, Luz D. Energia, Meio Ambiente & Desenvolvimento. São Paulo: Edusp, 2003 32 BARROS, Evandro V. 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