As mudanças climáticas aceleradas pela ação humana têm seus efeitos cada vez mais notáveis. Buscando reverter – ou, em certos cenários – minimizar as consequências, o mundo se mobiliza em busca da transição energética. E a maneira principal de efetivar essa transição é o investimento em energia renovável. Em nosso artigo, vamos discutir sobre esse tipo de energia, suas vantagens e particularidades.
Neste conteúdo você verá:
• O que é energia renovável?;
• As vantagens da energia renovável e suas perspectivas;
• Energia renovável: um panorama brasileiro e global;
• Uso de energia renovável no Brasil;
• Os desafios de uma matriz energética 100% renovável;
• Principais fontes de energia renovável e como funcionam;
• Fontes de energia mais utilizadas no Brasil;
• Mercado livre de energia: o que é e sua relação com a energia renovável;
• O futuro da energia é renovável.
O que é a energia renovável?
O conceito de energia renovável engloba toda fonte de energia que é derivada de recursos naturais que se renovam na natureza em uma escala de tempo. Ou seja, o nome está diretamente relacionado com a origem de cada recurso energético, excluindo fontes derivadas de recursos esgotáveis, como petróleo, por exemplo.
Por outro lado, elementos como a força dos ventos e a luz solar são inesgotáveis na natureza, sendo bons exemplos de energia renovável. Fontes renováveis, de forma geral, têm um caráter mais sustentável. Por isso, este tipo de energia também é conhecido como “energia limpa”.
Principais fontes de energia renováveis
Alguns exemplos de fontes de energia renováveis são:
• Energia Solar (utilização da luz e do calor do sol)
• Energia Eólica (utilização da força dos ventos)
• Energia Hídrica (utilização da água dos rios)
Energia solar
Citamos este tipo de energia como um dos grandes exemplos de fontes renováveis – e o investimento neste tipo de produção energética é promissor no Brasil. Não é à toa: a incidência solar é abundante e constante em nosso país, principalmente na região Nordeste. Dentro deste gênero de fonte, existem diferentes tipos de obtenção de energia. Confira a seguir os principais:
• Energia solar fotovoltaica
A energia solar fotovoltaica é resultado da conversão direta da luz do sol em eletricidade por meio de painéis. Estes painéis fotovoltaicos são feitos a partir de materiais semicondutores, como o silício. Desta forma, a incidência solar resulta em um fluxo de elétrons, criando correntes elétricas capazes de alimentar residências, comércios, indústrias e até mesmo ser injetada na rede elétrica.
• Energia solar térmica
Já a energia térmica, também conhecida como fototérmica, é utilizada para aquecer fluidos como água e óleo. O aquecimento é resultante da radiação solar, captada por coletores solares. A utilização prática deste processo é ampla: pode servir desde o uso doméstico, aquecendo água de torneiras e chuveiros, até processos industriais, em setores alimentícios, têxtil e químicos.
• Energia solar heliotérmica
A energia solar heliotérmica, também conhecida como energia solar concentrada (CSP), utiliza espelhos ou lentes para concentrar a luz solar em um ponto. Isso gera altas temperaturas e, assim como a energia térmica, é usada no aquecimento de fluidos, que por sua vez acionam turbinas para gerar eletricidade.
A energia heliotérmica se diferencia da energia solar fotovoltaica por não gerar eletricidade diretamente da luz solar, mas sim indiretamente através do calor.
Energia eólica
Assim como a energia solar, a energia eólica é uma das grandes apostas e investimentos do setor energético brasileiro, visto que, além do seu caráter limpo e renovável, as condições climáticas de nossa nação são perfeitas para a implementação de parques eólicos.
Outro ponto em comum é que a região Nordeste também se destaca como uma das melhores localizações para usinas deste gênero. Além de parques eólicos construídos em terra – conhecidos como “onshore” – usinas deste tipo também podem ser feitas instaladas no mar, ao longo da costa. Esta tecnologia é, por sua vez, conhecida como “offshore” e é uma das grandes tendências do setor elétrico.
Energia hídrica ou hidrelétrica
As usinas hidrelétricas são as maiores responsáveis pela geração de energia elétrica brasileira. A forte presença deste tipo de energia também é resultado das condições geográficas favoráveis que nosso país apresenta.
Para a produção elétrica hídrica, a água armazenada em reservatórios é direcionada para a casa de força por tubos ou canais. A força da água impulsiona as turbinas, que giram em alta velocidade e este movimento aciona geradores elétricos, que convertem a energia mecânica em energia elétrica.
Outras fontes de energias renováveis
• Biomassa
A biomassa pode ser originária de materiais orgânicos, que estão em constante renovação na natureza. Sendo assim, logicamente se caracteriza como fonte renovável. No entanto, a sustentabilidade, ponto comum de grande parte das energias renováveis, não é uma das vantagens deste combustível, visto que para consumar a produção energética, é necessária a combustão dessa fonte.
A queima inadequada da biomassa pode gerar poluição do ar, com emissão de material particulado e gases nocivos.
• Energia oceânica
Este tipo de energia pode ser obtido por meio de abordagens diferentes: a primeira seria a energia cinética gerada pela força das ondas. Dispositivos absorvem esses movimentos e turbinas ou bombas hidráulicas convertem essa força.
Outra forma é captar a energia das marés, com barragens maremotrizes, que retêm a água durante a maré alta e a liberam através de turbinas na maré baixa, gerando eletricidade ou turbinas subaquáticas. As turbinas, por sua vez, são instaladas em canais marítimos, capturando a energia das correntes marítimas.
Por fim, outro exemplo é a energia térmica oceânica, representadas pela sigla ETO:
Este método aproveita a diferença de temperatura entre as águas superficiais quentes e as águas profundas frias do oceano, com “ciclos”, que são tecnologias implementadas para gerar essa eletricidade. Enquanto o ciclo fechado absorve calor da água, evaporando e utilizando o vapor para acionar turbinas, o ciclo aberto evapora a água do mar diretamente.
• Energia geotérmica
As instalações geotérmicas injetam água no subsolo, que segue para as turbinas para alimentar o gerador de energia após evaporar devido às altas temperaturas.
• Hidrogênio verde
A produção de energia a partir do hidrogênio se dá por métodos diferentes. É importante destacar este fato, visto que nem toda energia derivada do hidrogênio é renovável e limpa.
No entanto, o hidrogênio verde – recurso obtido através da eletrólise da água – se enquadra na categoria renovável e sustentável.
Neste processo, é feita a separação dos elementos constituintes da água (H2 – hidrogênio e O2 – oxigênio) por meio de uma passagem de corrente elétrica. O H2 verde vem da corrente elétrica gerada por uma fonte renovável. O Processo de eletrólise pode ser usado também com correntes provenientes de usinar térmicas, por exemplo, o que não o classificaria como verde.
Este hidrogênio, então, é armazenado em sua forma gasosa, para uso posterior. Um exemplo de uso é como combustível para carros a Célula Combustível, onde o produto da queima do hidrogênio é água ao invés de CO2 como nos veículos tradicionais.
Para saber mais sobre este processo e recurso, acesse nosso artigo sobre hidrogênio verde.
O que é a energia não renovável?
Nos tópicos anteriores, definimos o que é o conceito de energia renovável e seus respectivos exemplos de fontes. Logo, qual seria a definição de energia não renovável? Trata-se do exato oposto.
São fontes de energia provenientes de recursos limitados da natureza, que levam muito mais tempo para se recompor e podem se tornar escassas, se usadas com irresponsabilidade.
Principais fontes de energia não renováveis
Alguns exemplos de fontes de energia não renováveis são:
• Energia Nuclear
• Combustíveis (fontes fósseis)
No panorama geral, se nota que a principal diferença entre uma e outra é a disponibilidade e sustentabilidade.
Podemos reforçar que, além do fato dos combustíveis fósseis serem recursos esgotáveis, a utilização de algumas dessas fontes (como carvão mineral) emitem Gases de Efeito Estufa, que contribuem para o aumento da temperatura global, intensificando as mudanças climáticas.
Energia nuclear
Este tipo de geração de energia ocorre em usinas especializadas, resultantes de um processo chamado fissão nuclear. De forma simplificada, a fissão se dá nos reatores nucleares. Dentro desses reatores, átomos do combustível utilizado (que normalmente é urânio) são divididos, liberando energia em forma de calor.
O calor gerado pela fissão nuclear aquece água que circula por tubos ao redor do núcleo do reator. Essa água não entra em contato com o material radioativo, apenas absorve o calor.
Então, a água aquecida é transformada em vapor sob alta pressão e é direcionado para turbinas. A pressão faz com que as turbinas girem como hélices de um moinho.
Depois de girar as turbinas, o vapor precisa ser resfriado e condensado em água novamente para ser reutilizado no ciclo. Este tipo de energia, assim como grande parte das energias não renováveis, é uma alternativa para países que não possuem grande variedade de recursos naturais. O Brasil possui apenas duas usinas nucleares: Angra 1 e Angra 2.
Combustíveis (fontes fósseis)
Entre as fontes fósseis, há uma grande variedade de combustíveis. Confira a seguir os principais:
• Carvão Mineral
O carvão mineral é um dos principais combustíveis de usinas termelétricas. O elemento passa pelo processo de combustão, que gera uma grande quantidade de calor, aquecendo a água das caldeiras utilizadas neste processo. Em seguida, essa água evapora e gera grande pressão, que será direcionada para o funcionamento de turbinas.
• Petróleo
O processo é de combustão, parecido com o que é feito com o carvão mineral. Pode ser adicionado o uso do petróleo na produção dos combustíveis mais comuns como diesel e gasolina, que alimentam a maior parte da frota brasileira
• Gás Natural
Assim como as fontes anteriores, a geração de energia dada pelo gás natural também é feita em um processo similar. No entanto, entre as alternativas apresentadas, o gás natural é a de maior vantagem na questão de sustentabilidade: sua queima gera menos emissões de gases de efeito estufa, além do fato de que este combustível apresenta uma queima mais completa e eficiente.
As vantagens da energia renovável e suas perspectivas
Diferente da energia não renovável, a energia limpa produz muito menos gases de efeito estufa e causa menor impacto ao meio ambiente — o que explica o porquê da designação “limpa”. Ainda, outra vantagem é que, uma vez que os recursos são naturais e se desenvolvem à medida que o tempo passa, não possuem reservas limitadas.
Na outra ponta, as fontes renováveis nem sempre se apresentam de forma constante. Por exemplo, não há como captar a energia hidrelétrica em períodos de seca.
Seu rendimento também é menor quando comparado às fontes não renováveis. Mas apesar dos pontos negativos, é cada vez mais comum notarmos o conceito ESG (sigla em inglês para Environmental, Social and Governance — Ambiental, Social e Governança) ganhando os holofotes. Como o próprio nome diz, o ESG preza pelo progresso com responsabilidade ecológica, social e de governança.
E no cenário global de energia sustentável, o Brasil é visto como um grande parâmetro. Para se ter uma ideia, em 2022, de acordo com o Portal da Indústria — formado pelo CNI, SESI, SENAI e IEL — o Brasil bateu dois recordes de produção em energia solar e ultrapassou a marca de 19 GW (gigawatts) de potência instalada da fonte solar fotovoltaica.
No período, foram 13 GW de potência instalada em telhados, fachadas e pequenos terrenos.
Em matéria orgânica (biomassa), o aumento da capacidade instalada para geração de energia poderá ser de 2,3 GW) a mais até 2026, conforme os especialistas do sistema industrial, incrementando a capacidade de atendimento a cerca de 2,2 milhões de residências e podendo chegar a até 3,5 milhões por ano. Por fim, a Associação da Indústria de Cogeração de Energia (Cogen) prevê que até 2030, a expansão da capacidade instalada será de 1,1 GW.
• Empresas e o ESG
Empresas que apostam no ESG também saem na frente dos concorrentes, pois são vistas como companhias que, além dos resultados, se importam com o meio ambiente. Caminhando nesse sentido, até a Petrobras (PETR4) anunciou que vai desembolsar alguns bilhões para investir em fontes renováveis.
A petroleira anunciou em novembro do ano passado, em comunicado divulgado ao mercado na CVM (Comissão de Valores Mobiliários), que o novo plano estratégico começa este ano e se estende até os quatro próximos anos seguintes, com um investimento de RS 500 bilhões.
Energia renovável: um panorama brasileiro e global
O Brasil é um dos grandes destaques mundiais na produção de energia renovável. Essa situação se fortalece a cada ano: em 2023, o país registrou o maior nível de produção energética limpa em 12 anos. Segundo Alexandre Silveira, Ministro de Minas e Energia:
“Mais de 85% da nossa matriz elétrica vem de fontes renováveis. Estes ótimos resultados apurados nos três primeiros meses deste ano representam não só o bom aproveitamento das nossas hidrelétricas e dos nossos recursos, mas, também, o resultado das políticas que estamos desenvolvendo para a atração de investimentos e a ampliação do número de parques eólicos e usinas solares no país.” Afirma Silveira, que prossegue:
“Queremos garantir, além da segurança e qualidade energética, a modicidade tarifária. Vamos aproveitar as nossas potencialidades e colocar o Brasil na vanguarda da geração de energia limpa.”
Apesar de uma presença forte no mercado energético renovável, o Brasil ainda tem um longo caminho a percorrer antes de concretizar todo o seu potencial.
De acordo com o Relatório sobre a Situação Global das Energias Renováveis de 2019 do Programa das Nações Unidas para o Ambiente (PNUMA), durante os últimos dez anos a partir do levantamento, o investimento global em energia verde ultrapassou os 2,6 bilhões de dólares. Cinco nações se destacaram ao investir em formas de diminuir os efeitos das mudanças climáticas, também de acordo com o PNUMA: China, Índia, EUA, Japão e Espanha.
Uso de energia renovável no Brasil
A matriz elétrica do Brasil é, em sua maior parte, renovável. 60% de toda a energia do país é proveniente de hidrelétricas, seguida pela energia eólica, que vem ganhando grande destaque e investimentos nos últimos anos. Biomassa, biogás e energia solar centralizada correspondem ao restante da porcentagem mais expressiva da matriz.
Nosso país tem uma capacidade de produção energética tão grande que estamos vivendo um cenário incomum na perspectiva global: nossa oferta é maior que a demanda. Entre as vantagens de investir em energia renovável para sua empresa e para o meio ambiente, podemos citar:
• A oferta teoricamente infinita dos recursos renováveis, em contraste com os combustíveis fósseis;
• O fato destas fontes não emitirem gases de efeito estufa;
• Garantia de independência energética visto que não depende da importação de combustíveis fósseis;
• A criação de novos empregos;
• Baixo risco de impactos ambientais, como a energia nuclear, por exemplo;
• Incentivo à criação de novas tecnologias.
Os desafios de uma matriz energética 100% renovável
O Brasil tem um enorme potencial comprovado, mas ainda existem barreiras que o impedem de produzir o máximo possível de energia renovável. A questão financeira é um desses aspectos, visto que a infraestrutura necessária para a geração e transporte de energia resulta em despesas significativas.
No entanto, os recentes avanços tecnológicos contribuem para uma redução de custos constantes, melhorando a perspectiva para o futuro. Estamos a discutir um investimento de risco, portanto isso representa outro obstáculo. Afinal, além da sazonalidade e do excelente clima, a geração de desempenho depende de uma série de fatores externos.
Um ponto delicado é justamente a garantia da constância desse tipo de fonte – imprevisibilidades climáticas impactam diretamente a produção de energia renovável. Por isso, por questões de segurança e abastecimento energético, é comum que usinas de fontes não renováveis sejam acionadas pontualmente nestes momentos. No entanto, sistemas de armazenamento de energia podem ser usados para ajudar na garantia da constância e alívio de congestionamentos quando temos excesso de geração. Os SAE (sistemas de armazenamento de energia) já são viáveis economicamente e podem ser alternativas para essa questão.
Fontes de energia mais utilizadas no Brasil
Como já mencionamos anteriormente, ao levar em conta tanto as energias não renováveis quanto as renováveis, a energia hidrelétrica é a energia mais utilizada no Brasil. Ela contribui com mais de 60% do total para a matriz energética nacional.
O Brasil normalmente concentra seus gastos em usinas hidrelétricas devido ao seu vasto potencial hídrico. O país possui 875 usinas hidrelétricas, centrais geradoras hidrelétricas e pequenas centrais hidrelétricas, segundo a Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE).
Devido à sua vasta quantidade de usinas hidrelétricas, o Brasil está classificado entre os três principais países do mundo em capacidade instalada de energia renovável. É importante notar, no entanto, que embora esta energia seja limpa, a construção de centrais hidroelétricas tem uma série de efeitos sociais e ambientais negativos.
O curso de ação mais sensato para o Brasil seria aumentar o investimento na construção de usinas de biomassa, energia solar e eólica, bem como diversificar sua matriz renovável. Embora também tenham consequências naturais, estas geralmente só acontecem onde são criadas e são facilmente reguladas.
No entanto, esta parece ser a tendência que está em curso: a popularidade (e os investimentos) em energia eólica e solar vem ganhando cada vez mais destaque.
Mercado livre de energia: o que é e sua relação com a energia renovável
Dentro do cenário de produção elétrica, há um termo comum que muitos de fora do setor não estão familiarizados: o mercado livre de energia.
Afinal, o que é este mercado e como ele funciona? Os clientes no Brasil têm duas opções de compra de energia: a mais conhecida é o Ambiente de Contratação Regulada (ACR), em que a energia é fornecida aos clientes por concessionárias convencionais.
Nesse arranjo, o custo da energia é regulado e os consumidores são obrigados a pagar impostos e o valor das diversas bandeiras tarifárias, além de pagar pelo seu uso. O consumidor tem a possibilidade de negociar com o fornecedor e selecionar de quem deseja adquirir energia elétrica no segundo, conhecido como Ambiente de Contratação Livre (ACL). Isso é válido tanto para ambientes privados quanto profissionais.
Entre os termos com os quais compradores e vendedores de energia podem concordar estão: custo, quantidade e flexibilidade; prazo de fornecimento; termos de pagamento; índices de ajuste.
Este tipo de mercado é promissor para estimular o uso de renováveis, trazendo benefícios como maior vantagem competitiva, redução de custos e flexibilidade na escolha de energia e de negociação.
Projetos de energia renovável no Brasil e no mundo
O Brasil já possui uma matriz energética predominantemente renovável, mas busca fortalecer este aspecto ainda mais. Um dos projetos para alcançar este objetivo é a construção de fazendas eólicas offshores. Segundo o governo, já são quase 100 projetos que solicitaram o licenciamento ambiental no Ibama. Nem todos serão construídos, mas esta notícia revela um grande interesse no setor.
Para isso, o governo brasileiro pretende realizar leilões de blocos fora da plataforma continental brasileira, abrindo caminho para a exploração de novas fontes de energia renovável em alto mar.
A transição para veículos elétricos também é uma forte tendência, não apenas de forma nacional, mas global, com o crescimento do uso de veículos elétricos e investimentos em hidrogênio verde como alternativas limpas ao transporte tradicional, visando menor dependência de combustíveis fósseis como o petróleo e o carvão.
O futuro da energia é renovável
Novos métodos de geração, entrega e consumo de energia no Brasil e no mundo são críticos para o futuro da energia. É uma ideia que está intimamente relacionada com a mudança do cenário energético.
Esta mudança é o resultado da necessidade de utilizar fontes de energia que possam satisfazer as exigências presentes e futuras, ao mesmo tempo que são mais sustentáveis e menos poluentes.
Ao reduzir as atuais emissões de gases com efeito de estufa e eliminar gradualmente as emissões futuras através da utilização de fontes de energia limpas e renováveis, estes recursos energéticos ajudam a descarbonizar o globo, ao mesmo tempo que protegem o ambiente. Em contraste com a energia tradicional, que provém principalmente de combustíveis fósseis e outros recursos finitos.
