DOSSIER DE ENERGIAS ALTERNATIVAS

Suplementos de energia É inevitável: um dia, o petróleo terá de ser substituído por fontes de energia renováveis. Enquanto não se dá a mudança de paradigma, laboratórios portugueses dão os primeiros passos rumo ao futuro.

Exame Informática; Agosto, 2007/ EDIÇÃO 134

Hugo Séneca

DOSSIÊ - ENERGIAS ALTERNATIVAS

Suplementos de energia É inevitável: um dia, o petróleo terá de ser substituído por fontes de energia renováveis. Enquanto não se dá a mudança de paradigma, laboratórios portugueses dão os primeiros passos rumo ao futuro.

Portugal, país de sol e mar. É uma frase batida em publicidade, criada para turista ver. Mas é também a descrição perfeita do potencial do País no que toca às energias renováveis. E pelos anúncios mais recentes, o mínimo que se pode dizer é que não falta quem queira aproveitar este potencial.

No Verão de 2006, vai arrancar na Póvoa do Varzim o primeiro parque de produção de energia a partir das ondas do mar de todo o mundo. Para Serpa, está prevista a inauguração da maior central de energia fotovoltaica do mundo, em Janeiro de 2007. Apesar do pioneirismo, ainda resta um longo caminho para percorrer: Portugal importa 85% da energia que consome, sendo a esmagadora maioria proveniente do petróleo e do gás. À semelhança de outras paragens, também em Portugal se multiplicam os esforços para pôr termo à “petroleodependência”. Para esta corrida às Fontes de Energia Renováveis (FER) contribuem vários factores: do Protocolo de Quioto (39% de produção de energia eléctrica com base nas energias renováveis até 2010), à preservação do ecossistema através da limitação das emissões de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera.

Aos imperativos legais e ambientais juntam-se as razões de ordem económica e estratégica: Portugal não produz petróleo, e a respectiva importação poderá totalizar seis mil milhões de euros em 2006, caso o barril de ouro negro se mantenha acima dos 70 dólares.

Portugal, país de sol e mar. É uma frase batida em publicidade, criada para turista ver. Mas é também a descrição perfeita do potencial do País no que toca às energias renováveis. E pelos anúncios mais recentes, o mínimo que se pode dizer é que não falta quem queira aproveitar este potencial. No Verão de 2006, vai arrancar na Póvoa do Varzim o primeiro parque de produção de energia a partir das ondas do mar de todo o mundo.

Para Serpa, está prevista a inauguração da maior central de energia fotovoltaica do mundo, em Janeiro de 2007. Apesar do pioneirismo, ainda resta um longo caminho para percorrer: Portugal importa 85% da energia que consome, sendo a esmagadora maioria proveniente do petróleo e do gás. À semelhança de outras paragens, também em Portugal se multiplicam os esforços para pôr termo à “petroleodependência”. Para esta corrida às Fontes de Energia Renováveis (FER) contribuem vários factores: do Protocolo de Quioto (39% de produção de energia eléctrica com base nas energias renováveis até 2010), à preservação do ecossistema através da limitação das emissões de dióxido de carbono (CO2) para a atmosfera.

Aos imperativos legais e ambientais juntam-se as razões de ordem económica e estratégica: Portugal não produz petróleo, e a respectiva importação poderá totalizar seis mil milhões de euros em 2006, caso o barril de ouro negro se mantenha acima dos 70 dólares.

DE VENTO EM POPA A energia eólica é obtida através da conversão da força do vento em energia eléctrica. Tem como principal vantagem a abundância do vento e o facto de não poluir a atmosfera. Mas também apresenta desvantagens: pode descaracterizar a paisagem e criar poluição sonora; necessita de ligações de linhas de escoamento da energia, o que aumenta os custos de instalação.

Desde a instalação do primeiro parque eólico (ilha de Santa Maria, Açores 1998), a produção de energia a partir de parques eólicos tem vindo a expandir-se por todo País. Dados da Direcção-Geral de Geologia e Energia apontam para a existência de 112 parques e 711 aerogeradores instalados no território nacional. O que permitiu uma produção energética de 1151 megawatts (mW) durante o primeiro trimestre de 2006. Actualmente, está a decorrer um concurso com vista à instalação de 1700mW no País.

Prevê-se que este acréscimo de produção permita reduzir em seis por cento a factura energética nacional. O concurso iniciado pelo Governo é apenas uma das etapas a percorrer com vista a atingir os 4500mW desejados até ao final da década.

Nos últimos tempos, grandes empresas nacionais e internacionais têm apostado forte nos negócios do vento. A este investimento não será alheia a maior abertura política dos governos nacionais e também o crescente interesse de empresas na implantação de parques eólicos e unidades de fabrico dos aerogeradores que os constituem. Exemplo desse mesmo interesse é o anúncio da constituição do consórcio Eólicas de Portugal, com vista ao investimento de 1,150 mil milhões de euros na implantação de 50 parques eólicos e de uma unidade de fabrico em Viana do Castelo. O consórcio reúne Enercon, Enernova (da EDP), Finerge (da Endesa) e Generg.

De resto, a EDP, pela voz da administração, já informou que quer tornar-se uma das dez maiores “eólicas” do mundo, sendo que, em 2008, prevê chegar à produção de 3000mW nas unidades que tem dispersas pela Península Ibérica e por França.

MUDAR DE VIDA Uma coisa é certa: a adopção de FER implica uma mudança de paradigma económico e está longe de ser um “parto” simples e indolor. De acordo com os manuais académicos, as FER são fontes energéticas cuja taxa de utilização é inferior à taxa de renovação.

Além de menos lesivas do ambiente, as FER têm a virtude de contornar a crescente escassez das jazidas de petróleo e gás, que está na origem das sucessivas crises políticas e bélicas verificadas no Médio Oriente ou a Leste, como a que foi protagonizada em 2005 entre Rússia e Ucrânia em torno do fornecimento de gás à Europa Central.

Em contrapartida, a implantação de FER implica investimentos avultados e não pode ser considerada um remédio milagreiro que permite passar da “economia do petróleo” para a economia das “energias renováveis” num só dia. Além de exigirem tempo até se tornarem alternativas viáveis aos combustíveis fósseis, as FER também estão dependentes da acção dos diferentes interesses em jogo – entre eles, os das várias empresas, governos, ou cidadãos que se habituaram a

fazer do petróleo e do gás o modo de vida.

Uma questão simples basta para ter noção de todas as implicações desta mudança de paradigma: se lhe dissessem que teria de substituir amanhã o seu carro “a gasolina” por um modelo que se move a electricidade ou outra fonte energética não-poluente, o que responderia? É por estas questões “difíceis” que, nomeadamente, a Toyota – que alcançou o apogeu durante a economia baseada no CO2 – apostou, em 1997, no lançamento do primeiro modelo Prius, que tanto consome gasolina como electricidade. É verdade que esteve longe de se repercutir num corte radical com o passado, mas é pelo menos um compromisso com o futuro: hoje, o Prius permite acelerar até aos 170 quilómetros/hora e tem uma média de consumo combinado de 4,3 litros de gasolina.

A tendência já produziu efeitos na concorrência da Toyota. Também a Honda já disponibiliza modelos híbridos (Honda Hybrid IMA e Insight). No fabrico de autocarros, o recurso às FER já está a conhecer igualmente os primeiros sucessos.

Resta saber quanto tempo será necessário até que os automóveis amigos do ambiente se banalizem no mercado e se reduzam assim os efeitos daquele que é provavelmente o maior foco de poluição da atmosfera.

Evolução da energia eléctrica produzida através fontes renováveis (em gigawatts) em Portugal Continental 2004

2005

Ano Móvel*

Hídrica Total Eólica Biomassa (c/ cogeração) Biomassa (s/ cogeração) Resíduos Sólidos Urbanos Biogás Fotovoltaica

10053 787 1206 52 475 14 3,0

4917 1725 1306 52 472 27 3,0

6076 2 008 1 443 53 452 27 3,0

Ondas/Marés Total % de renováveis (Real) % de renováveis (Directiva)

12590 25,2% 35,3%

8501 16,4% 35,2%

10 062 19,3% 34,0%

Evolução da potência total instalada de fontes de energia renováveis (em megawatts) em Portugal Continental Hídrica Total Eólica Biomassa (c/ cogeração) Biomassa (s/ cogeração) Resíduos Sólidos Urbanos Biogás Fotovoltaica Ondas/Marés Total

2005

Março 2006

4743 1043 357 12 88 7,1 2,3 6252

4774 1151 357 12 88 7,1 2,3 6391

No final de Março, a potência total de Fontes de Energia Renováveis (FER) instalada em Portugal totalizava 6391mW. Esta capacidade de produção colocou o País no quinto lugar dos membros da UE, no que toca à incorporação de energias renováveis. À luz da directiva que regula as FER, a incorporação das FER no consumo bruto de energia eléctrica chegou aos 35% em 2005, revela um relatório da Direcção-Geral de Geologia e Energia (DGGE).

Apesar da evolução dos últimos tempos, os dados da DGGE permitem concluir que ainda são as barragens que produzem o “grosso” da energia proveniente das FER (em 2005, representavam 77% da potência instalada). O que significa que, em anos de seca como o de 2005, a descida acentuada dos caudais dos rios repercute-se numa quebra de produção energética. Este fenómeno meteorológico ajuda a compreender a acentuada quebra na produção de energia de 2004 para 2005.

No primeiro trimestre de 2006, houve novo crescimento na capacidade instalada das FER em Portugal (30mW), com a instalação de uma nova central hídrica e com o arranque de parques eólicos que permitiram um acréscimo de 80% na potência instalada face ao primeiro trimestre de 2005. De resto, a produção de energia através dos ventos, ainda que não vá além de um quarto da produzida pelas centrais hídricas, é a que apresenta maior Taxa de Crescimento Média Anual (TCMA) entre todas as FER adoptadas em Portugal nos últimos anos. Segundo o relatório da DGGE, as eólicas apresentaram uma TCMA de 65,5% entre 1999 e 2005.

Pelo contrário, o mesmo relatório não dá conta de qualquer potência instalada que permita o aproveitamento energético de ondas e marés. Um panorama que, em 2007, poderá ser alterado com a inauguração da primeira central de produção de energia eléctrica a partir das ondas do mar, na Póvoa do Varzim (ver texto nestas páginas).

OS LABORATÓRIOS NÃO PÁRAM

Instigados pela certeza de que, um dia, o petróleo vai acabar, universidades e laboratórios de vários pontos do mundo têm dedicado o tempo e o engenho a tentar ir mais longe, com o fabrico de protótipos que consomem menos quantidades de derivados de petróleo ou que os dispensam na totalidade.

São alguns destes trabalhos que têm animado a famosa Shell Eco Marathon, cuja edição de 2006 teve lugar no circuito de Nogaro, França, no mês de Maio. Em competição estiveram protótipos que se movem com recurso a energia solar, pilhas de combustível e motores de combustão com consumos de gasolina e gasóleo muito abaixo da média dos veículos hoje comercializados.

Em 2006, o torneio voltou a contar com a participação de várias equipas portuguesas na categoria dos motores de combustão: Universidade de Coimbra (10.º), Politécnico da Guarda (23.º), Escola Secundária Alcaides de Faria (27.º), Universidade do Minho (28.º), Politécnico de Viseu (32.º) e Núcleo Empresarial da Região da Guarda (41.º).

Ainda que a um nível de “protótipo académico”, muitos dos concorrentes apresentaram consumos de combustível surpreendentes. As especificações do Egiecocar, desenvolvido pelo Politécnico da Guarda, permitem ter uma ideia mais aproximada da evolução que tem sido feita nos últimos tempos: 45 quilogramas, motor de 22 centímetros cúbicos, consumos de um litro por cada milhar de quilómetros percorrido, e sistema electrónico de gestão integral da ignição e injecção.

DE SOL A SOL A luz solar pode ser aproveitada de duas formas para a produção de electricidade: energia solar eléctrica (fotovoltaica) e energia solar térmica. A primeira tem por base a conversão de fotões em electrões; enquanto a segunda se prende com a condução de calor para dispositivos que criam energia eléctrica através do movimento.

Segundo o Governo, estão licenciados, actualmente, nove projectos que vão permitir alcançar uma produção energética de 120mW, valor que se aproxima da meta de 150mW estipulada para 2010. Com 120mW, é possível abastecer de electricidade uma cidade de 100 mil habitantes.

Até à data, é a energia fotovoltaica que tem concentrado as maiores atenções dos investidores que operam em Portugal.

Em Abril, a GE Energy anunciou o investimento de 62 milhões de euros na instalação da maior central de energia fotovoltaica do mundo, em Brinches, Serpa. O projecto, que foi desenvolvido pela Catavento a partir de tecnologia da PowerLight, prevê a instalação de 52 mil painéis solares num recinto de 32 hectares e deverá iniciar

DESPERDICIO DE 20% Em Portugal, a redução do consumo dos combustíveis fósseis está longe de alcançar as metas desejáveis. Segundo os especialistas, o nosso País apresenta uma das maiores taxas de dependência energética (85% da energia primária que consome é importada) da UE, sendo que gasta quase o dobro da energia gasta pela média europeia na produção de cada unidade de riqueza.

Enquanto as FER não se generalizarem, a aposta terá de passar obrigatoriamente pela mudança de hábitos e pela adopção de práticas que permitam maior racionalização do consumo de energia. É o caso da construção de edifícios cujo revestimento térmico permita menores reacções às diferenças de temperatura exterior, bem como do abandono das arquitecturas uniformizadas, que, nos últimos anos, trouxeram edifícios envidraçados para locais solarengos, exigindo a instalação de sistemas de refrescamento artificiais que são verdadeiros sugadouros de energia eléctrica.

Ao nível do consumidor também é possível fazer melhorias – da substituição de lâmpadas incandescentes por outras de alto rendimento ou a adopção de painéis solares para o aquecimento da água. Estes pequenos hábitos ainda não entraram na rotina dos portugueses e a prova disso é que, no sector doméstico, o consumo energético tem vindo a crescer 7% ao ano. Na indústria, pelo contrário, as últimas notícias revelam que o consumo de energia se encontra estabilizado.

Feitas as contas, as últimas estimativas dos especialistas apontam para que, no total, com a implementação de novas regras e novos hábitos, seja possível poupar 20% da energia que Portugal consome anualmente.

NA HORA H Um pouco por todo o mundo, multiplicam-se as iniciativas com vista à produção de energia a partir do hidrogénio. Estes projectos tentam tirar partido do valor energético e da abundância deste elemento químico, mas debatem-se com a necessidade de obter o hidrogénio a partir de compostos que o contenham (só é possível obter hidrogénio em estado líquido a -250 graus centígrados).

Daí que os dispositivos existentes optem por recorrer a um combustível (metanol, gasolina, gás ou até água), que, depois de sujeito a reacções químicas adequadas, produz energia eléctrica.

São variadas as formas de criar energia a partir do hidrogénio e todas elas revelam ser mais amigas do ambiente que a utilização tradicional dos combustíveis fósseis, visto que eliminam ou, pelo menos, reduzem substancialmente as emissões de dióxido de carbono para a atmosfera.

Em Portugal, são os laboratórios do INETI, Instituto Superior Técnico e Instituto de Engenharia Mecânica e Gestão Industrial e a Faculdade de Engenharia do Porto que mais se têm destacado nesta área.

Entre os projectos mais avançados, destaque para Clean Urban Transport for Europe (CUTE), que tem por principal objectivo o desenvolvimento de 27 autocarros para a cidade do Porto. A locomoção dos veículos será assegurada por uma pilha de 44 quilos de hidrogénio instalada no tecto dos veículos.

A pilha terá a capacidade de gerar 250kW. Com este sistema, os veículos estarão livres de emissões de CO2. Para que este projecto se torne viável será necessário criar uma estação de abastecimento de hidrogénio, que poderá ser fornecido em estado líquido ou através do tratamento da gasolina, gás ou metanol.

PETRÓLEO ATÉ QUANDO Todos os indicadores revelam que, mais tarde ou mais cedo, têm de ser encontradas alternativas à economia do petróleo.

Por razões de escassez do “ouro negro” ou devido aos efeitos nefastos das emissões de CO2, terão de ser encontradas fontes energéticas alternativas.

Por razões políticas, económicas e outras menos claras, governos de vários pontos do mundo têm optado por fazer uma migração gradual para um novo paradigma. Esta relutância em cortar com o passado pode ser justificada com eventuais lobbies das petrolíferas, mas há também um factor social e económico a ter em conta: os milhões de pessoas, cujas profissões dependem directa ou indirectamente do petróleo. E basta ter em conta os efeitos do fecho da GM da Azambuja para se perceber que os efeitos não são despiciendos.

Em contrapartida, a maturidade das FER está longe de ser alcançada. O que significa que, em muitos casos, as boas ideias ainda não passaram da fase de protótipo e que os custos de implementação, dada a inexistência de economias de escala, são em muito superiores às concorrentes que operam com combustíveis fósseis.

A todos estes factores acresce a variedade de alternativas. O que pode revelar-se benéfico por evitar a dependência de uma única fonte energética, mas pode gerar alguma “confusão” na hora de escolher a FER em que a economia de um determinado País deve realmente investir – a ponto de alguns países europeus estarem dispostos a manter a aposta noutras fontes de energia pouco “pacíficas”, como as centrais nucleares.

NA CRISTA DA ONDA A produção de energia a partir das ondas segue o mesmo princípio dos parques eólicos – através da passagem de um fluido, um ou mais dispositivos movimentam-se criando energia. Até à data, foram testados três processos de obter energia a partir das ondas: Coluna de Ar Oscilante; Archimedes Wave Swing (AWS); e Cilindros Flutuantes longe da costa. O primeiro processo consiste numa central instalada junto à costa e opera com base na pressão que a água provoca no ar e correspondente movimentação de turbinas.

Com a AWS, a central é instalada no fundo do mar e pressupõe a existência de um êmbolo e de uma turbina que se movimentam com a pressão exercida pelas ondas. Os cilindros flutuantes são mais recentes e têm por base módulos de potência que são accionados com a passagem das ondas.

Desde os anos 70, que Portugal estuda meios de aproveitar as ondas do mar para a produção energética. O estudo desenvolvido já começou a produzir efeitos: a comunidade científica local é considerada uma referência mundial na matéria e o “nosso” mar acolhe duas das três centrais europeias (Ilha do Pico e Viana do Castelo, com centrais de Coluna de Ar Oscilante e AWS, respectivamente) que produzem energia a partir das ondas.

Neste Verão, a aposta na energia das ondas vai ser reforçada com a implantação da primeira central do mundo com capacidade para produzir energia a partir das ondas longe de costa (off shore). O projecto dá pelo nome de Pelamis e vai ficar situado a cinco quilómetros da praia da Aguçadoura (Póvoa do Varzim). O projecto prevê a instalação de três “cilindros” flutuantes de 140 metros de comprimento e com diâmetro similar à altura de uma casa de um andar. Estes cilindros estão equipados com módulos de potência que produzem energia, consoante a pressão e a descompressão exercida pelas ondas.

O Pelamis, que está a ser implementado pela Ocean Power Delivery e a Enersis, terá uma capacidade de produção de 2,25mW, o que corresponde ao consumo energético de 1500 habitações e a uma redução de seis mil toneladas das emissões de CO2. Se esta primeira fase correr bem, o consórcio responsável pelo Pelamis prevê aumentar a capacidade de produção instalada para 30 cilindros e cerca de 20mW. Segundo os especialistas, a energia produzida pelas ondas na costa portuguesa permitiria fornecer um quinto da electricidade actualmente consumida em Portugal.

In http://energiasrenováveis.com/html/canais/notícias/notícias0505.asp