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As Energias Renováveis Como Substitutas dos Combustíveis Fósseis

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    O que é energia?

    A energia é sem sombra de dúvidas um dos principais pilares sobre o qual está assente o desenvolvimento das sociedades modernas, sendo definida como aquilo que cria ou que provoca mudança de estado, movimento, transformação, gera calor, ou seja, a capacidade que os corpos têm para realizar trabalho. A energia pode estar armazenada de diferentes formas, e os seus efeitos são sentidos em todos os sectores das sociedades atuais. 

    A energia pode ser obtida de diferentes fontes, desde reações químicas e biológicas, interação entre corpos, corpos em movimentos, através de fontes da natureza como o sol, o vento, ou seja em quase tudo . Para alimentar o gigantesco e crescente apetite energético da humanidade, a energia é obtida de diversas fontes, sendo que dentre elas destacam-se os combustíveis fósseis, barragens hidrelétricas, centrais térmicas, centrais nucleares, etc.

       Principais Fontes de Energia

      Na actualidade, os recursos fósseis como o petróleo, gás natural e o carvão constituem as principais fontes de energia, sendo utilizados como combustíveis para os carros, aviões, barcos, centrais térmicas e por aí afora. Sem os recursos fósseis como carvão e o petróleo, não seria possível dirigir de um ponto a outro, e o transporte de muitos bens importantes, como alimentos, máquinas, animais, mobília e outros, sofreria uma redução drástica.

       A utilização desses recursos fósseis impulsionou o desenvolvimento de várias sociedades ao redor do mundo, sendo que a produção de energia é um dos factores primários para o crescimento de um país. Países como EUA, China, Rússia, Japão, UK, França, Canadá, Alemanha, Brasil, Índia, Coréia do Sul e outros, são países com as maiores economias do mundo e também com os maiores índices de produção e consumo de energia, o que demonstra claramente que existe uma relação direta entre a economia e o desenvolvimento de um país, com a geração ou consumo de energia. 

        Porque Alterar Para Fontes Renováveis?

        Apesar de serem as principais fontes de energia, a utilização de recursos fósseis traz consigo problemas que impactam negativamente o meio ambiente, e colocam em risco a sobrevivência de várias espécies de plantas e animais, inclusive a própria espécie humana. A utilização de recursos fósseis libera para a atmosfera gases como o dióxido de carbono, monóxido de carbono, dióxido de enxofre, dióxido de azoto e outras substâncias. Estes gases contribuem directamente para o aquecimento global, e são os principais causadores das chuvas ácidas, comprometendo as plantas e a agricultura.

          Fontes Renováveis? 

          Vários estudos têm sido conduzidos para encontrar fontes alternativas aos combustíveis fósseis. Essas novas fontes de energia têm de ser renováveis, amigas do ambiente e que possam ser usadas em larga escala. Dentre as várias alternativas aplicáveis, destacam-se as células combustíveis, energia eólica, energia solar, biocombustíveis, energia geotérmica, hidrogênio verde, bio-hidrogênio, etc.

          Será que as Energias Renováveis Vão Substituir Totalmente o Uso dos  Combustíveis Fósseis?

          Nos últimos anos, tem se registado um aumento no consumo de energia proveniente de fontes renováveis, bem como avanços bastante significativos em relação às tecnologias de produção de energia a partir de fontes limpas. Apesar dos enormes avanços científicos e tecnológicos, é necessário olhar para alguns fatores, para se ter uma noção mais abrangente sobre esta questão: 

          • Consumo energético mundial.
          • Quantidade de energia produzida a partir de fontes renováveis.
          • Custos e capacidade de produção.
          • Investimentos em energias renováveis

           Consumo Energético

          Ao examinar a matriz energética de vários países no período de 2010 a 2015, foi possível verificar que o carvão é utilizado em taxas muito elevadas na produção de eletricidade. Durante este período, a África do Sul gerava 92,6% da sua electricidade a partir do carvão, na Polónia esta taxa era de 83,7%, na China 74,7% e na Austrália 64,6%. No caso de Angola, cerca de 66% da electricidade produzida é proveniente de fontes hídricas, 19% do gás natural, 8% outras energias renováveis e 7% outras térmicas.

          Em 2019, o consumo final total de eletricidade a nível mundial atingiu 22 848 TWh e os combustíveis fósseis continuam a ser a maior fonte de produção de eletricidade a nível mundial. Em 2022, o carvão representou cerca de 35,8% do mix energético global, enquanto o gás natural seguiu com uma quota de 22%. A EIA prevê que o carvão continuará a fornecer combustível para gerar aproximadamente 25% da eletricidade utilizada nos EUA. A geração de eletricidade continua a ser responsável pelo consumo de mais de 92% do carvão extraído nos EUA. Na Rússia, cerca de 20,7% da energia era gerada a partir do carvão. Desde 1990 que essa percentagem tem diminuído, devido ao aumento do consumo de gás, bem como ao aumento da produção de energia a partir de centrais nucleares e hidroelétricas. Atualmente, apenas 14,4% da energia da Rússia é produzida a partir do carvão.

           

          Quantidade de Energia Produzida a partir de Fontes Renováveis.

          Nos últimos anos, tem havido um crescimento significativo no consumo de energia proveniente de fontes renováveis, isso impulsionado por políticas de vários governos em relação a segurança energética, bem como em reduzir as emissões de gases de efeito estufa. De acordo com os dados, as fontes renováveis (solar, eólica, bioenergética, hidráulica, etc) foram responsáveis pela produção de 30% de toda a eletricidade produzida no mundo no ano de 2022 . Em 2021, a nível mundial, as energias renováveis tinham uma capacidade elétrica instalada de 3026 GW. O crescimento deverá continuar no próximo ano, com a capacidade total mundial a aumentar para 4 500 gigawatts . Em 2022, a energia renovável fornecerá cerca de 13% do consumo total de energia dos EUA. O setor de energia elétrica foi responsável por cerca de 61% do consumo total de energia renovável dos EUA em 2022, e cerca de 21% da geração total de eletricidade dos EUA veio de fontes de energia renováveis.

          Custos e Capacidade de Produção

          Apesar do enorme crescimento na produção e consumo de energia a partir de fontes renováveis, ainda existem vários obstáculos a serem ultrapassados, entre eles o custo e a capacidade de produção. No caso dos biocombustíveis como o biodiesel e o bioetanol, o custo da produção de biodiesel líquido é determinado pelo custo da matéria-prima de biomassa e pelo custo da sua conversão em biocombustíveis líquidos. Estes custos são, por sua vez, determinados pelo custo de cultivo, colheita e transporte da matéria-prima, mais os custos de capital e operacionais associados ao processamento. Em 2022, na Europa, dependendo da matéria-prima, a energia fornecida pelo biodiesel custava 70-130% mais do que o diesel fóssil.

           De acordo com um relatório da Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), de 2010 até 2019, o custo da energia solar fotovoltaica caiu 82% à nível global, o que levou a uma redução do preço da eletricidade produzida a partir de painéis solares. Em 2022, o custo da energia produzida pelos painéis fotovoltaicos era de 0,049$/Kwh. Apesar dos painéis fotovoltaicos terem um custo acessível, sendo uma das tecnologias de energia mais baratas da atualidade, eles apresentam uma taxa de conversão da energia solar em eletricidade de apenas 15-23%, fazendo com que para aumentar a produção de energia, seja necessário aumentar o número de painéis fotovoltaicos, e por conseguinte aumentar a área em que esses painéis serão instalados. 

          No caso da energia eólica, a maior parte da energia é produzida em sistemas onshore. Em 2022, do total de 900 GW de capacidade eólica instalada, 93% estava em sistemas onshore, sendo os restantes 7% em parques eólicos offshore. Como existem poucos lugares no planeta com ventos regulares e com velocidades quase constantes, isso faz com que as turbinas eólicas não possam ser instaladas em qualquer lugar. Um outro problema prende-se com o facto de o vento não ser confiável, o que faz com que a produção de electricidade não seja constante.

          Investimentos em Energias Renováveis.

          A produção de energia a partir de fontes renováveis tem vindo a aumentar bastante, e isso faz com que se aumentem os investimentos nessa área. De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), desde 2016 que os investimentos em energias limpas e renováveis são maiores que os investimentos em combustíveis fósseis. Para o ano de 2023, prevê-se que um investimento global de 1,7 trilhões de dólares em energia limpa.

          Os investimentos globais em painéis fotovoltaicos aumentaram mais de 20% em 2022, ultrapassando mais de 320 bilhões de dólares [19]. Em 2022, os investimentos globais em energia eólica chegaram até os 185 bilhões de dólares, tendo a China como a principal impulsionadora deste crescimento.  De acordo com a Polaris Market Research, o tamanho do mercado global do bioetanol em 2021 foi de 33.61 bilhões US$, sendo que a mesma projeta que para 2030 o tamanho de mercado para o bioetanol seja de 101,64 bilhões US$. De acordo com a Grand View Research, o tamanho do mercado global do biodiesel em 2021  foi de 32,09 bilhões US$, e deve crescer a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 10,0% de 2022 a 2030.

          Energias Renováveis em Angola

          No caso de Angola, apesar de ter uma matriz elétrica predominantemente renovável (hídrica), certos investimentos estão a ser feitos no campo das energias renováveis, em especial a energia solar, com o intuito de aumentar a oferta de eletricidade para as populações angolanas [Governo]. Devido a sua localização geográfica favorável, a sul do equador, Angola possui um grande potencial para a energia solar, tendo um nível típico de irradiação horizontal global de 5.5-6.3 kW/m²/ dia.

          Tendo em conta o seu enorme potencial energético, Angola tem registado o nascimento de vários projetos ligados à energia solar. Em 2022, a empresa MCA, parte de um consórcio internacional, concluiu a construção de dois parques fotovoltaicos em Angola. O primeiro é o parque de Biópio, no município da Catumbela, com cerca de 509 mil paíneis solares instalados e uma capacidade de aproximadamente 189 megawatts (MW), sendo o maior projeto solar em Angola. O segundo parque é o da Baía Farta, também em Benguela, com uma capacidade 96 MW, e com cerca de 261 mil painéis solares instalados .

          Em Junho de 2023, o banco americano de importação e exportação, EXIM BANK, aceitou financiar com 900 milhões de dólares, a implantação de uma central fotovoltaica com capacidade de 500 MW, em Angola. Para além disso, a  agência alemã de crédito à exportação, Euler Hermes, vai financiar com ,29 bilhões de de euros, um projeto para a construção de 48 sistemas fotovoltaicos híbridos nas províncias do Moxico, Lunda Norte, Lunda Sul, Bié e Malanje .

          O país conta ainda com a central solar fotovoltaica de Caraculo, com capacidade inicial de 25 MW, localizada na província do Namibe. Este projeto foi construído no âmbito de uma parceria público-privada (PPP) envolvendo a petrolífera italiana Eni e a angolana Sonangol.

          Para além da central do Caráculo na província do Namibe, existe ainda o projeto para a central solar do Quilemba, província da Huíla, que contará uma capacidade de 35 MW. A central está em fase de desenvolvimento, por um consórcio composto pela Total Eren, uma subsidiária da TotalEnergies, o conglomerado petrolífero francês, em colaboração com a Greentech-Angola Environment Technology e a Sonangol.

          Quanto a energia eólica, a velocidade do vento na maior parte de Angola é de 3,5-4,5 m/s, o que faz com que existam planos para implementação de alguns projetos relacionados a energia eólica no país, sendo um projeto de grande dimensão na zona do Tômbwa e dois de pequena dimensão no Cuanza Norte e no Lubango.

          Conclusão

          Portanto, os investimentos em energias limpas e renováveis deverão aumentar, para fazer face ao gigantesco apetite energético da humanidade. O aumento na produção de energia a partir de fontes renováveis é motivado por diversos fatores, entre eles as políticas de segurança energética de cada país, fatores climáticos e ambientais, fatores econômicos e fatores sociais. O investimento em energias renováveis fará com que menos investimentos sejam alocados nos recursos fósseis, causando uma redução na produção de energia a partir de fontes poluentes, e por conseguinte, redução nas emissões de gases de efeito estufa. Contudo, é difícil prever com exatidão quando é que o mundo deixará de usar combustíveis fósseis, pois eles são a base da economia de vários países, são baratos de produzir, têm várias aplicações e são utilizados em diversos sectores industriais.

          Para que as fontes renováveis possam realmente tornar-se na principal fonte de energia ao redor do mundo, deve haver mais investimentos em pesquisa e desenvolvimento de novas tecnologias que possibilitem produzir mais energia a custos baixos. Uma outra questão prende-se com o facto de que a transição energética não ser feita da mesma forma ao redor do mundo. Mais de 90% de todo o investimento em energias renováveis provém das economias avançadas e de economias em crescimento, como a China, Brasil e outros. Essa defasagem na produção de energia limpa ao redor do mundo, acarreta consigo prejuízos para o meio ambiente, pois muitos países continuarão a depender dos recursos fósseis para a produção de energia, em especial os países mais pobres. Para evitar esse desequilíbrio, 

          Referências

          • Gediz Uğuz, Abdülvahap Çakmak, Carlos da Silva Bento. Investigação experimental das propriedades do combustível e do funcionamento do motor com antioxidantes naturais e sintéticos adicionados ao biodiesel, Biocombustíveis, 14:4, 405-420, DOI: 10.1080/17597269.2022.2156049
          • David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker. Fundamentos de Física. 8.ed., Rio de Janeiro:LTC, 2009. v.3.
          • Ha Ezgi Sühel Aktaş, Özlem Demir, Deniz Uçar. Uma revisão das fontes de biodiesel e métodos de produção. Vol 5, Número 1, 2020. 
          • Jaqueline Oliveira Rezende. Energia elétrica e sustentabilidade. Atena Editora, 2018.
          • Mehmet Kanoglu, John Cimbala, Yunus A. Çengel. Fundamentos e Aplicações das Energias Renováveis. McGraw Hill LLC.
          • Daniel Ergin. O Novo Mapa: Energia, Clima e o Choque de Nações. Pinguim
          • TUBA. Relatório de tecnologias de carvão limpo. ANCARA
          • IRENA e CPI (2023), Panorama global do financiamento de energias renováveis, 2023, Agência Internacional de Energias Renováveis, Abu Dhabi.
          • Relatório de análise de tamanho de mercado de biodiesel, participação e tendências por matéria-prima (óleos vegetais, gorduras animais), por aplicação (combustível, geração de energia), por região (Europa, APAC) e previsões de segmento, 2022 – 2030.
          • Dados de recursos solares obtidos do Global Solar Atlas, de propriedade do Grupo Banco Mundial e fornecidos pela Solargis/Global Solar Athlas/ http://globalsolaratlas.info/
          • https://www.pv-magazine.com/2023/07/13/angola-secures-1-44-billion-to-power-rural-areas-with-solar/

          Sobre o Autor

          Carlos da Silva Bento, minha jornada começou na Escola Eiffel Malanje, onde mergulhei nas Ciências Físicas e Biológicas. Em seguida, dei o passo rumo à Engenharia Química no Instituto Superior Politécnico de Tecnologias e Ciências (ISPTEC). Em 2018, fui agraciado com uma bolsa do governo turco, o que me levou à Ondokuz Mayıs University, onde me tornei o primeiro angolano na Turquia com dois artigos científicos publicados.

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