Uma Itaipu por ano

A Itaipu Binacional, com suporte e financiamento do BNDES, anunciou que planeja construir uma fábrica de painéis solares que poderia produzir anualmente, a partir de 2017, cerca de 640 MW em painéis solares, o que permitiria, nas palavras de um diretor da empresa, “gerar uma Itaipu em 20 anos e, aí sim, poderemos dizer que o Brasil faz parte da geopolítica solar fotovoltaica mundial".

Anúncio digno de aplauso. Porém, o nível de ambição em relação à energia solar expresso nos planos da estatal acabam servindo para sublinhar o descompasso do Brasil em relação à revolução energética em curso no planeta.

Somente em 2013 a China aumentou a sua capacidade instalada de energia solar fotovoltaica em 12 mil MW, ou o equivalente a quase a capacidade da usina hidrelétrica de Itaipu, a maior do mundo. Mais da metade desta capacidade foi instalada em geração distribuída (telhado das casas e construções).

Para se ter uma ideia, isso é quase o dobro de toda a potência instalada no Brasil em 2013, incluindo todas as fontes (termoelétricas, hidrelétrica e eólicas). Ou seja, o que o Brasil pretende fazer entre 2017 e 2037 a China faz atualmente em um ano.

Em 2013 a China aumentou em 100 mil MW a capacidade de geração de energia elétrica no país. Ainda que as termoelétricas a carvão (39%) sejam a principal fonte do aumento de capacidade, quase 60% vieram de fontes renováveis, com destaque para hidroelétricas, eólicas e solar. Estas duas últimas sequer faziam parte do sistema elétrico chinês no início da década passada. 

A China tanto é causa como efeito do processo em curso no mundo. Até o ano 2000, a capacidade global instalada de energia elétrica de fonte solar e eólica combinadas chegava a 18.400 MW (1.400 solar e 17.000 eólico). Em 2005 saltou para 64.400 MW e em 2013 os números preliminares apontam quase 450 mil MW instalados em todo o mundo. Em 13 anos o potencial instalado de geração eólica multiplicou por 25, e solar fotovoltaica multiplicou por 100. Em 2013, em média, a cada dez dias se adicionou a capacidade solar fotovoltaica acumulada globalmente até o ano 2000.

No Brasil o primeiro leilão para energia eólica aconteceu só no fim de 2009 e em 2012 já era uma das mais competitivas fontes de energia. A energia solar fotovoltaica não é sequer considerada no Plano Decenal de Energia. É um contrassenso para um país que sofre picos de demanda energética justamente por excesso de sol.

Em metáfora carnavalesca, já tem gente na Apoteose enquanto o Brasil ainda decide a fantasia na concentração.

Publicado em O Globo em 26-02-2014

Antecipando pontos de ruptura e mudanças abruptas

Durante incêndio em um edifício, ao mesmo tempo em que tentam apagar as chamas, resgatar as pessoas e proteger as edificações vizinhas, os bombeiros ficam atentos para qualquer sinal que possa indicar colapso da estrutura, que leve ao desabamento. Pode ser um som, fumaça ou uma movimentação na estrutura. É muito difícil acertar se e quando a construção vai colapsar, mas é possível se distanciar e se proteger dessa situação com antecipação à medida que se fica atento e se percebe os sinais.

O mesmo tipo de dilema vive a defesa civil quando tem de tomar decisões com base no risco de desabamento de uma encosta ou do rompimento de uma barragem, em meio a tempestades.

As mudanças climáticas elevam este dilema à escala global, com impactos em múltiplos locais e potencialmente com efeitos multiplicadores. A subida do nível dos oceanos pode levar ao rompimento de diques de contenção em regiões baixas. Até o rompimento, a situação está sob controle, mas pode se modificar radicalmente em poucos minutos. A mudança de temperatura pode provocar o abortamento de florações inteiras, de plantios de frutas, inviabilizando sua produção ou ainda romper o controle natural da população de insetos que se tornam pragas como no caso do pine bettle nas florestas temperadas (leia O besouro comeu a floresta).

O problema central é que, diferente do combate ao incêndio – onde o histórico de eventos permite compor um bom cardápio de indicadores empíricos sobre o risco de ruptura -, no caso das mudanças climáticas, ainda estamos começando a entender seus impactos e as relações de causa e efeito.

É preciso correr contra o tempo. O entendimento e antecipação na detecção de potenciais impactos abruptos das mudanças climáticas é um dos grandes desafios da ciência do clima e este será um dos temas fundamentais da 2ª. parte do Relatório do IPCC (AR5 – Parte 2 – Impactos, Adaptação e Vulnerabilidade), que será divulgado na última semana de março.

A Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos publicou, em dezembro de 2013, uma revisão do estado da arte do conhecimento sobre o potencial de impactos abruptos das mudanças climáticas nos oceanos, na atmosfera, nos ecossistemas e nos polos,  identificando as principais demandas de pesquisa e monitoramento.

Tal relatório indica que os seres humanos e os animais verão as condições climáticas –às quais se adaptaram ao longo do tempo – se alterar rapidamente e precisarão também se mover ou se adaptar às novas condições, em geral mais inóspitas.

O mapa abaixo, baseado em um dos cenários do IPCC, mostra a velocidade em que as condições climáticas se distanciariam daquela originalmente tida como normal no final do século. A velocidade em Km/ano indica a distância que deveria ser percorrida a cada ano para encontrar as condições climáticas anteriores.

O referido relatório sugere, ainda, que sejam estabelecidos sistemas de alerta para antecipar os sinais de possível ruptura de forma a reduzir os seus impactos e os custos associados.

A 2ª parte do relatório do IPCC trará a mais extensa revisão sobre os impactos das mudanças climáticas, as nossas vulnerabilidades e as necessidades de adaptação. Atentar para suas recomendações será fundamental para preparar o planeta e minimizar os impactos que vêm por aí.

Big brother das florestas

 

Entrou no ar ontem o portal Global Forest Watch, que reúne informações sobre acobertura florestal global, organizado pelo World Resourses Institute (WRI) em parceria com líderes governamentais, empresariais e da sociedade civil como o Pnuma, o Google Earth, a Universidade de Maryland e o Imazon (Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazônia), organização brasileira com sede no Pará que monitora o desmatamento nessa região.

Com ele, qualquer pessoa do planeta tem acesso à base de dados sobre perda e ganho de cobertura florestal desde 2000 a 2013, com atualizações mensais. Usando a plataforma de análise de imagens de satélite, dados espaciais e mapas desenvolvida pelo Google em parceria com diversas instituições de pesquisa – que já divulgamos aqui no Blog do Clima –, o portal oferece a possibilidade de análises sobre todos os cantos da Terra, incluindo cálculo estimativo de desmatamento ou de reflorestamento. O usuário pode indicar a área sobre a qual tem interesse e gerar informações. O calculo é feito em segundos.

Os dados disponíveis no site ainda podem ser baixados gratuitamente e utilizados em pesquisas e outras iniciativas. No futuro, o sistema permitirá a inserção de outras camadas de informação que permitirão a criação de novos mapas.

Um dos mais importantes usos deste tipo de ferramenta é a possibilidade de acompanhar, em escala global, a evolução das mudanças de uso da terra e a estimativa das emissões de gases de efeito estufa (GEE) derivadas dessas mudanças.

Publicado em Planeta Sustentável - 21-02-2014

Mudança Climática? Quanto, onde?

Mapas interativos mostram variação de temperatura e aumento do nível do mar em todo o planeta

Compilando informações da NASA, a equipe da revista New Scientific lançou mapa interativo que permite visualizar a variação da temperatura desde 1850, em qualquer localidade no planeta. É possível comparar diferentes períodos como, por exemplo, a média de temperatura de 1994 a 2013 com a média de 1950 a 1980.

Com base nele, observamos que a temperatura média tem subido em todo o planeta e mais intensamente no extremo do Hemisfério Norte.

No Brasil, o local com maior aumento de temperatura é o meio do sertão nordestino, entre os estados do Ceará e do Piauí. Enquanto a média global de aumento foi de 0,8ºC, nesta região chegou a quase 2ºC.

Com dados e método desenvolvido pelo Potsdam Institute for Climate Impact Research, da Alemanha, a New Scientific produziu outro mapa interessante, também interativo, que revela o aumento dos oceanos em todo planeta, até 2100, em dois cenários: otimista (menos aumento) e pessimista (maior aumento). No Brasil, o mar pode subir entre 40 e 80 cm nesse período.

Abaixo, compare a diferença no nível dos oceanos em 2100, no “melhor” (mais claro) e no pior cenários:

Publicado em Planeta Sustentável em 17/02/2014

Não tem chuva, vamos de sol!

O Brasil voltou a conviver com o risco de apagões. Entre os diversos fatores que poderiam explicar o aumento de risco três são claros:

- (i) a baixa precipitação no período em que se espera mais chuva tem levado a rápida redução do volume de água nos reservatórios, especialmente na região centro-oeste, sudeste e nordeste;
- (ii) para compensar a baixa nos reservatórios, o sistema de termoelétricas de reserva está acionado em capacidade total e grande volume de energia e precisa ser transmitido a longas distâncias, especialmente da região Norte para as regiões sudeste e centro-oeste, provocando estresse dos limites de segurança de operação do sistema de transmissão;
- (iii) os recordes de calor têm provocado sucessivos picos recordes de demanda de energia para acionamento de sistema de refrigeração.

No curto prazo, não há solução fácil. São fundamentais medidas como a contenção da demanda (ex. regramento de uso, contenção de desperdícios, racionamento) e o aumento da capacidade de suporte do sistema de transmissão.

No lado da oferta, todas as termoelétricas do sistema de reserva foram colocadas em operação 24h por dia, gerando, em janeiro, cerca de 11 mil MWh médio, o que resultou em enorme aumento de custos da energia (ultrapassa R$ 1 mil por MWh). Projeções oficiais conservadoras apontam para a necessidade de repasse de, pelo menos, R$ 10 bilhões na conta do desenvolvimento energético, apenas em 2014.

Outra consequência é o aumento das emissões de gases de efeito estufa (GEE) do setor elétrico. As emissões da energia gerada e distribuída por meio do SIN – Sistema Integrado Nacional saltaram de 10,7 milhões de tCO2 em 2009 para 51 milhões tCO2 em 2013, ou seja, cresceram mais de quase 500%.

Uma das caraterísticas mais marcantes dos picos de demanda de energia neste verão é o seu deslocamento para o meio da tarde. Se antes os picos de energia se concentravam entre 17h e 22h (é o chamado horário de ponta na terminologia do Operador Nacional do Sistema Elétrico), agora os recordes de demanda ocorrem entre 14h e 16h, auge do calor. A única região que continua com recorde de pico no período noturno é a região norte, justamente a que mais exporta energia para as regiões sudeste, centro-oeste e nordeste.

Fonte: Operador Nacional do Sistema

Este deslocamento pode ser visto como uma oportunidade para implantação maciça de geração de energia solar fotovoltaica distribuída. O pico da demanda coincide com o pico de insolação nas regiões demandantes de energia, em especial no horário de verão. Segundo estudo publicado em 2012 pela própria EPE, um m2 de painel solar instalado no Brasil pode gerar de 1260Wh a 1420Wh de energia, quase 30% a mais do que o mesmo painel na Alemanha, maior produtor de energia solar europeu.

A instalação de painéis solares em grande escala é uma estratégia que pode atacar vários problemas ao mesmo tempo e preparar o Brasil para os próximos verões. A instalação de sistemas solares distribuídos é rápida (alguns meses) e não exige sistemas de transmissão, pelo contrário: reduzem a demanda de energia no sistema integrado a medida que a geração acontece localmente. Além disso, reduzem drasticamente a emissão de gases de efeito estufa – estes, aliás, agravadores dos problemas climáticos como prolongamento dos períodos de estiagem.

Como são geradores de energia individual, esses painéis podem ser montados com sistemas de financiamento direto ao consumidor residencial ou comercial, reduzindo verdadeiramente o custo de energia. O estudo da EPE mostra que, levando em conta os valores de 2011, mesmo com todos os custos indiretos (praticamente não existe incentivos tributários), o custo da energia solar (cerca de R$ 500 a 600/MWh) era competitivo em relação ao preço da energia para o consumidor final praticado por 28 de 63 concessionárias em todo Brasil. Atualmente o custo da energia solar é mais baixo: caiu para R$ 300 a 400/MWh.

O custo da energia solar distribuída é menos da metade do custo das termoelétricas de emergência, agora acionadas. Ou seja, cada mil MWh de energia termoelétrica substituída por solar pode significar economia de cerca de R$ 500 mil.

O preço de instalação para o consumidor final é de R$ 6 mil/KW de potencial de geração (sem incentivos, o custo do sistema está em torno de R$ 4,5 mil/KW aqui no Brasil). Para uma geração de 1 mil MW, nas horas de sol, seria necessário investimento de R$ 6 bilhões (metade do que está indo pelo ralo em um ano para cobrir a conta das termoelétricas). Assumindo uma operação média de 8 horas/dia e 40% de aproveitamento, seriam 3,2 mil MWh a menos demandados do sistema integrado e de termoelétricas, possibilitando economia de R$ 2 milhões/dia ou R$ 600 milhões/ano, com menos demanda sobre o sistema de transmissão, o que contribui para evitar sobrecarga, com menos emissões.

Fonte: Germany Eletricity Generation/Wikipédia 

Pode parecer muito ambicioso, mas é uma proposta até tímida quando se compara ao que vem sendo feito, por exemplo, na Alemanha onde a capacidade instalada alcançou, ao final de 2013, impressionantes 36 mil MW. Apenas em 2012 foram instalados mais de 7 mil MW de potencial de energia solar em sistemas fotovoltaicos distribuídos. Embora constituam apenas 3% da geração anual do país, a energia solar cumpre papel fundamental nos momentos de pico de demanda do verão europeu, chegando nestes momentos a gerar até 40% da demanda como mostra o gráfico abaixo.

Além dos telhados das casas, existem inúmeras possiblidades de espaço ocioso para instalação dos painéis solares como coberturas de postos de gasolinas, galpões de fábricas, armazéns, granjas (que estão viradas para a face norte!), estacionamentos (neste caso, os painéis ainda podem prover sombra para veículos), entre outros.

Com os incentivos corretos, o Brasil pode entrar de cabeça na revolução solar e transformar a ameaça em oportunidade, que nos permita economizar água, reduzir emissões das termoelétricas e trazer segurança e economia energética para o país, em especial para o usuário domestico e comercial.

Publicado em Blog do Clima / Planeta Sustentável - 12-02-2014

Vai sobrar petróleo - parte II

Na semana passada, sugeri em minha coluna no jornal O Globo que, nas próximas décadas, a demanda vai cair e vai sobrar petróleo e que, portanto, o imenso investimento que o Brasil faz nesta fonte de energia, no momento, poderia se tornar um mico.

Recebi vários e-mails comentando o artigo com perguntas e solicitações de mais elementos para sustentar minha “previsão”. Em geral, os leitores acharam que fui otimista demais, quase fazendo uma aposta.

Não sou futurólogo, mas apenas observo as evidências de transformação em curso. O mundo está se eletrificando porque é a forma mais eficiente de gerar, transportar, distribuir e consumir energia. De 1973 a 2011, a proporção da energia elétrica na matriz energética global dobrou, passando de 9% para 18% do uso de energia no planeta. No mesmo período de 30 anos, a participação do petróleo da geração de energia elétrica caiu de 24% para 4,5% e cresceu a participação das energias renováveis, do carvão e do gás. O uso do petróleo na geração de energia elétrica está se tornando marginal.

O principal uso do petróleo é no transporte, seguido do uso industrial e, por fim, sua utilização em prédios e construções (residenciais ou comerciais). Quase 60% do petróleo produzido no mundo é consumido pelo setor de transportes. Esse setor passa por transformações importantes nos padrões de eficiência, que já começam a surtir efeito no consumo de combustível, inclusive no país do automóvel – os EUA. Lá, o consumo de combustíveis para automóveis vem caindo desde 2009. Por outro lado, esse consumo para transporte nas economias emergentes continua a crescer.

Mas a principal revolução em curso no setor de transporte são os carros elétricos. Nos últimos dois anos, os avanços na produção dos veículos elétricos se mostrou super desrruptiva, quebrando vários tabus. Os carros elétricos da última geração são melhores que os automóveis a gasolina/diesel/álcool, em praticamente todos os aspectos: segurança, desempenho , economia, conforto, espaço etc. Mesmo no quesito autonomia, os veículos elétricos já estão se aproximando dos veículos a combustão e, dentro de poucos anos, já os suplantarão. Da mesma forma que não faz sentido comprar um carro que não seja flex no Brasil (uma invenção com pouco mais de 10 anos), em 15-20 anos não fará sentido não comprar carros elétricos, que vão dominar o mercado de carros novos.

Este mesmo fenômeno vai chegar ao transporte rodoviário de carga e de passageiros. Deve demorar um pouco mais, mas é inexorável pois os custos serão significativamente menores que os meios atuais e esta será a opção óbvia para os sistemas públicos e privados de transporte.

No caso da indústria, segundo maior usuário energético do petróleo, está em curso uma enorme transformação por conta do gás de xisto, que apresenta custos extremamente competitivos. As emissões de gases de efeito estufa (GEE) nos EUA estão caindo justamente por conta da substituição de petróleo e carvão por gás. A produção de gás de xisto avança também na Europa e no Canadá e começa a ser considerada em outras partes do mundo.

Resta a indústria petroquímica, especialmente de fertilizantes, plásticos e matérias-primas para indústria química. Este é o campo onde a revolução ainda não chegou, embora dezenas de bem sucedidas experiências avancem, como os plásticos produzidos a partir de biomassa (cana de açúcar) ou as biorefinarias.

No comércio e nas residências (terceiro principal uso do petróleo como energético), o mais importante fator de transformação é a penetração da energia solar que avança de forma galopante num ritmo sequer imaginado há 10 anos. Com a contínua queda de preços dos painéis fotovoltaicos e a chegada de novas tecnologias como os vidros semitransparentes fotovoltaicos – previstos para serem lançados comercialmente em larga escala dentro nos próximos anos -, a bola de neve vai se tornar uma avalanche.

Existem vários outros sinais, mas talvez um dos mais interessantes seja a enormidade de investimentos em curso no Oriente Médio em energia solar e eólica, bem como sistemas de armazenamento e gestão da distribuição de energias renováveis. Eles já visualizaram que o futuro está no domínio destas fontes.

E, assim, volto ao ponto levantado no primeiro artigo: por razões ambientais, sociais, tecnológicas e econômicas, a demanda por petróleo será reduzida e isso tem consequências importantes para o debate das prioridades de investimento no desenvolvimento do Brasil. Investir quase 1 trilhão de dólares na indústria do petróleo, e ainda a milhares de metros de profundidade no oceano, pode sim se transformar num tremendo mico.

Publicado em Planeta Sustentável - 04/02/2014

Entrevista Programa Capital Natural

Programa exibido em 01 de Fevereiro de 2014 pela Rede Band.

Este programa trouxe as atualizações das informações sobre a situação climática do planeta e seus desdobramentos.

O Painel Intergovernamental de Mudança Climática da ONU (IPCC) publicou no final de 2013 a primeira parte de seu Quinto Relatório e esta publicação serviu também de ponto de partida para a discussão do tema.

O convidado deste programa foi : Tasso Azevedo, especialista em florestas, clima e sustentabilidade, coordenador do Blog do Clima e Conselheiro do Planeta Sustentável.

O programa também apresentou trechos de palestras ministradas pelo físico Paulo Artaxo e pela engenheira Suzana Kahn,ambos membros do IPCC.