Como Funcionam os Materiais Transparentes nas Células Solares

Os materiais transparentes usados em células solares integradas em janelas são desenvolvidos com a capacidade de absorver a luz solar e convertê-la em eletricidade, sem comprometer a transparência da janela. Isso é possível através de novos compostos que absorvem a luz em comprimentos de onda específicos, permitindo que o restante do espectro passe através do material, garantindo a transparência.

Essas células solares transparentes utilizam materiais como o óxido de estanho dopado com flúor (FTO) ou óxido de índio e estanho (ITO), que são condutores e transparentes. Esses materiais são depositados em camadas finas sobre a superfície do vidro, formando a base para a criação das células solares. A luz solar que incide sobre o vidro é absorvida por camadas ativas feitas de materiais como perovskitas ou polímeros especiais, que são responsáveis pela conversão da luz em eletricidade.

Vantagens das Células Solares Integradas em Janelas

1. Geração de Energia Sustentável: A principal vantagem dessa tecnologia é a capacidade de transformar superfícies que, tradicionalmente, não têm outra função além da estética e funcionalidade, em fontes de geração de energia elétrica. Isso permite que edifícios urbanos se tornem mais autossuficientes em termos energéticos.
2. Aproveitamento de Grandes Superfícies: Edifícios com grandes fachadas de vidro, comuns em áreas urbanas, podem aproveitar essas superfícies para a instalação de células solares transparentes, maximizando a produção de energia sem a necessidade de áreas adicionais.
3. Integração Estética e Funcional: Uma das maiores vantagens das células solares transparentes é que elas não afetam a estética do edifício. Isso é crucial para projetos arquitetônicos modernos que priorizam a aparência, mantendo a funcionalidade e sustentabilidade.
4. Redução da Pegada de Carbono: Ao gerar energia diretamente onde é consumida, como nos edifícios, há uma redução significativa na necessidade de transporte de energia e, consequentemente, uma diminuição da pegada de carbono.

Desafios e Perspectivas Futuras

Apesar dos avanços, ainda existem desafios a serem superados. A eficiência dessas células solares transparentes ainda não atinge os mesmos níveis que as células tradicionais. No entanto, a pesquisa contínua está levando a melhorias constantes. Outro desafio é o custo de produção, que ainda é elevado em comparação com tecnologias solares convencionais.

As perspectivas futuras para essa tecnologia são promissoras. Com o avanço das pesquisas e a redução dos custos de produção, espera-se que as células solares transparentes se tornem cada vez mais comuns em projetos de construção, especialmente em áreas urbanas onde o espaço é limitado.

No Blog da Engenharia, continuaremos acompanhando as inovações nesta área, trazendo conteúdos que ajudam engenheiros e profissionais da construção civil a se manterem atualizados sobre as últimas tecnologias e tendências. Para saber mais sobre inovações na engenharia e como elas estão moldando o futuro das construções sustentáveis, visite nosso portal.

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O que é Energia Termal Solar e Como Funciona

Os sistemas de energia termal solar capturam a energia do sol e convertem-na em calor, usando-a diretamente ou transformando-a em eletricidade por meio de diferentes tecnologias, como turbinas a vapor. Tradicionalmente, esses sistemas utilizam espelhos ou lentes para concentrar a luz solar em um pequeno ponto, aquecendo um fluido que gera vapor e, em seguida, aciona uma turbina para produzir eletricidade.

Entretanto, a eficiência desses sistemas está fortemente ligada à quantidade de luz solar captada e à capacidade de conversão. Tecnologias emergentes, como o uso de cristais minúsculos, estão melhorando essa eficiência ao capturar um espectro mais amplo da luz solar e convertê-la com menos perdas.

O Papel dos Cristais Minúsculos

Os cristais minúsculos, ou pontos quânticos, absorvem uma ampla gama de comprimentos de onda da luz solar, incluindo aqueles que os sistemas convencionais normalmente desperdiçam. Os materiais semiconductores compõem esses cristais, que, quando expostos à luz, podem emitir elétrons de alta energia, sendo então usados para gerar eletricidade.

Além disso, esses cristais podem ser ajustados para captar diferentes comprimentos de onda de luz, permitindo uma otimização personalizada para diferentes condições climáticas e geográficas. Diferentes regiões podem maximizar a eficiência dos sistemas solares, tornando a energia solar uma opção ainda mais viável em grande escala.

Impacto e Futuro da Energia Termal Solar Avançada

A introdução de tecnologias como pontos quânticos torna a energia termal solar uma alternativa cada vez mais competitiva às fontes convencionais. Captar mais luz solar e convertê-la eficientemente reduz custos operacionais e aumenta a viabilidade de projetos solares em regiões antes inadequadas.

Essas inovações podem aumentar a adoção da energia solar termal globalmente, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e promovendo um futuro sustentável. O Blog da Engenharia continuará acompanhando essas tendências e trazendo as últimas novidades do setor.

Para se manter atualizado sobre as inovações no campo da engenharia e energias renováveis, continue acompanhando o Blog da Engenharia, seu portal de conteúdo especializado.

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Desafios Técnicos e Soluções na Implementação

1. Integração à Rede Elétrica

Um dos maiores desafios é a integração dos sistemas de energia solar em larga escala à rede elétrica existente. A variabilidade da produção solar pode afetar a estabilidade da rede devido às flutuações na geração de energia. Para mitigar isso, é essencial o uso de tecnologias de armazenamento de energia, como baterias de grande capacidade, que podem armazenar energia excessiva durante o pico de produção e liberá-la durante períodos de baixa produção.

2. Escala e Localização

O tamanho e a localização dos projetos solares também são desafiadores. Projetos em grande escala requerem vastas áreas de terra com alta radiação solar, o que muitas vezes leva à necessidade de desmatamento ou uso de terras agrícolas. Dessa forma, uma solução é a implementação de projetos solares em áreas menos produtivas ou a utilização de sistemas flutuantes em reservatórios e lagos, reduzindo o impacto sobre terras valiosas.

3. Eficiência dos Painéis Solares

A eficiência dos painéis solares ainda é um obstáculo, principalmente em regiões menos ensolaradas. A pesquisa contínua para desenvolver materiais mais eficientes e menos custosos é crucial. Tecnologias emergentes, como os painéis de perovskita, prometem maior eficiência a um custo reduzido, embora ainda estejam em estágios iniciais de comercialização.

4. Impacto Ambiental e Aceitação Social

O impacto ambiental, incluindo a alteração de habitats locais e a visual da região, pode ser significativo. Para lidar com essas questões, é essencial realizar estudos ambientais detalhados e engajar as comunidades locais no processo de planejamento. Assim, projetos que incluem compensações ambientais e benefícios diretos para as comunidades locais tendem a ter maior aceitação social.

5. Financiamento e Viabilidade Econômica

A captação de recursos para projetos de grande escala pode ser um desafio devido ao alto custo inicial de instalação. Incentivos governamentais, parcerias público-privadas e financiamentos inovadores, como green bonds, são fundamentais para viabilizar esses projetos.

Por fim, o Blog da Engenharia continua a ser um portal de conteúdo essencial para todos os profissionais e entusiastas da área de engenharia que buscam entender profundamente as inovações e desafios do setor.

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A Ascensão da Energia Solar na Ásia

A transição para a energia solar na Ásia não aconteceu da noite para o dia. Foi o resultado de anos de investimentos contínuos em pesquisa e desenvolvimento, políticas favoráveis e avanços tecnológicos que reduziram drasticamente o custo dos painéis solares. Países como a China e a Índia, que historicamente dependiam fortemente do carvão para suas necessidades energéticas, estão agora na vanguarda desta transformação, implementando projetos de energia solar em larga escala.

Superando o Carvão: Um Marco Econômico e Ambiental?

A queda nos preços da energia solar, agora mais barata que o carvão, representa um marco tanto econômico quanto ambiental. Economicamente, oferece uma alternativa mais acessível para países em desenvolvimento ampliarem sua infraestrutura energética sem comprometer o crescimento econômico. Ambientalmente, é uma vitória significativa na luta contra as mudanças climáticas, já que a energia solar é uma fonte limpa e renovável que reduz a dependência de combustíveis fósseis e suas emissões de gases de efeito estufa. Entretanto, não podemos esquecer da geração de resíduos o da destinação final das placas que apresentam defeitos e/ou sofrem danos ao longo do tempo. Precisamos avançar em termos de reciclagem e reutilização desses materiais para que, juntos, possamos caminhar para uma energia fotovoltáica ainda mais sustentável.

Implicações para o Futuro da Energia

A ascensão da energia solar tem implicações profundas para o futuro do setor energético. Primeiro, sinaliza uma mudança nos padrões de investimento, com mais capitais sendo alocados para energias renováveis. Segundo, incentiva a inovação e a competição no mercado de energia, potencializando o desenvolvimento de novas tecnologias e soluções de armazenamento de energia. Terceiro, fortalece a segurança energética, reduzindo a dependência de importações de combustíveis fósseis e promovendo a diversificação das fontes de energia.

Desafios e Oportunidades

Apesar deste progresso notável, a transição para a energia solar na Ásia e em todo o mundo enfrenta vários desafios. Questões como a intermitência da energia solar, a necessidade de melhorias na infraestrutura de rede e o acesso a financiamento adequado permanecem como obstáculos significativos. Além disso, questões ambientais como a correta destinação dos resíduos e insumos utilizados para a fabricação das placas e até mesmo sua reciclagem após sua vida útil ainda são grande desafios que devemos enfrentar. No entanto, estas também representam oportunidades para inovação e colaboração internacional no desenvolvimento de soluções robustas para um futuro energético sustentável.

Conclusão

A superação do carvão pela energia solar como a fonte de energia mais barata na Ásia é um testemunho do potencial transformador das energias renováveis. Este marco não apenas acelera a transição global para uma matriz energética mais limpa e sustentável, mas também oferece uma via econômica para combater as mudanças climáticas e fortalecer a segurança energética. Enquanto os desafios permanecem, o caminho a seguir está claro: a energia solar está pronta para desempenhar um papel central no futuro da energia.

Leia também:

• 3,8 Bilhões de Toneladas: O Futuro dos Resíduos Sólidos até 2050

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Energia Solar: Eficiência e Acessibilidade

A energia solar tem se destacado como uma das fontes mais promissoras e sustentáveis de energia. Com os avanços na tecnologia de células fotovoltaicas, a eficiência dos painéis solares aumentou significativamente, enquanto os custos de produção continuam a diminuir. Isso torna a energia solar mais acessível para um número maior de pessoas e empresas, contribuindo para sua adoção em larga escala. Além disso, a inovação nas películas solares transparentes e na integração de sistemas solares em materiais de construção aponta para um futuro onde quase todas as superfícies expostas ao sol poderão gerar energia.

Turbinas Eólicas Flutuantes: Desbloqueando Novos Horizontes

As turbinas eólicas offshore representam uma fronteira empolgante para a geração de energia renovável. A inovação mais recente nesse setor é o desenvolvimento de turbinas eólicas flutuantes, que podem ser instaladas em águas profundas, onde os ventos são mais fortes e constantes. Essa tecnologia amplia o potencial da energia eólica, permitindo a exploração de locais até então inacessíveis e prometendo um aumento significativo na produção de energia limpa.

Hidrogênio Verde: O Combustível do Futuro

O hidrogênio verde, produzido por meio da eletrólise da água usando energia renovável, está emergindo como uma solução promissora para o armazenamento e transporte de energia limpa. Dessa forma, com o potencial de ser utilizado em uma ampla gama de aplicações, desde a alimentação de veículos elétricos até a geração de eletricidade e calor para edifícios, o hidrogênio verde pode ser a chave para a descarbonização de diversos setores industriais.

Armazenamento de Energia: Superando a Intermitência

A intermitência das fontes renováveis, como o sol e o vento, apresenta desafios significativos para a sua integração na rede elétrica. Desse modo, inovações em tecnologias de armazenamento de energia, como baterias de íons de lítio de alta capacidade, sistemas de armazenamento por gravidade e baterias de fluxo, estão superando esses obstáculos. Essas soluções permitem armazenar energia excedente produzida em períodos de alta geração e disponibilizá-la quando a produção é menor, garantindo um fornecimento de energia estável e confiável.

Conclusão

Por fim, as inovações em energias renováveis estão pavimentando o caminho para um futuro energético sustentável, redefinindo o papel da engenharia na sociedade moderna. À medida que essas tecnologias continuam a se desenvolver, desenpenharão um papel crucial na mitigação das mudanças climáticas, promovendo segurança energética e suporte ao crescimento econômico sustentável.

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Geração de Energia Renovável: Novas Fronteiras

Energia Solar Fotovoltaica e Concentrada

A energia solar, uma das fontes mais abundantes e amplamente disponíveis, tem visto avanços significativos tanto em eficiência quanto em custo. A tecnologia fotovoltaica (PV), que converte luz solar diretamente em eletricidade, tem experimentado uma redução constante nos preços, tornando-a cada vez mais competitiva em relação às fontes de energia convencionais. Além disso, a energia solar concentrada (CSP) promete revolucionar a geração de energia, utilizando espelhos para concentrar a luz solar em um receptor que transforma água em vapor, acionando turbinas para produzir eletricidade.

Turbinas Eólicas Flutuantes

O setor eólico, igualmente crucial na matriz energética renovável, está explorando o alto-mar como o próximo grande horizonte. As turbinas eólicas flutuantes podem ser instaladas em águas profundas, onde os ventos são mais fortes e consistentes, aumentando significativamente o potencial de geração de energia. Esta inovação não apenas expande as áreas viáveis para a energia eólica mas também reduz o impacto visual e ambiental das turbinas.

Bioenergia e Biocombustíveis de Terceira Geração

A bioenergia está evoluindo com o desenvolvimento de biocombustíveis de terceira geração, produzidos a partir de algas e resíduos agrícolas. Estes não competem com a produção de alimentos, ao contrário de seus predecessores, e têm uma pegada de carbono significativamente menor. A capacidade de converter CO2 em combustível, utilizando processos biológicos ou químicos, oferece uma abordagem promissora para a redução de gases de efeito estufa.

Armazenamento de Energia: Solucionando a Intermittência

Baterias de Íon-Lítio e Além

O armazenamento de energia é fundamental para resolver o desafio da intermitência associado às fontes renováveis. As baterias de íon-lítio, predominantes na indústria, estão se tornando mais eficientes e acessíveis. Inovações em materiais de bateria, como o uso de lítio-silício ou tecnologias de estado sólido, prometem aumentar ainda mais a densidade energética e a vida útil das baterias.

Armazenamento Hidrelétrico por Bombeamento

O armazenamento hidrelétrico por bombeamento (PHS) é uma tecnologia comprovada que utiliza excesso de energia para bombear água de um reservatório mais baixo para um mais alto, armazenando energia potencial. Quando a demanda de energia aumenta, a água é liberada de volta ao reservatório inferior, gerando eletricidade. Novos projetos de PHS estão explorando locais inovadores, como minas abandonadas e infraestruturas existentes, para reduzir custos e impactos ambientais.

Sistemas de Armazenamento Térmico

Os sistemas de armazenamento térmico, especialmente relevantes para a energia solar concentrada, permitem armazenar calor em materiais como sais fundidos ou areia. Essa energia pode ser recuperada para gerar eletricidade mesmo após o pôr do sol, oferecendo uma solução para um dos principais desafios da energia solar.

Conclusão

As inovações em geração e armazenamento de energia renovável estão transformando o cenário energético global. Com o avanço contínuo dessas tecnologias, o futuro promete uma matriz energética mais diversificada, sustentável e resiliente. O Blog da Engenharia permanece na vanguarda, compartilhando as últimas novidades e análises sobre o progresso rumo a um mundo energizado por fontes renováveis.

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Maximizando o potencial dos painéis solares:

Os painéis solares têm evoluído de maneira notável, com avanços tecnológicos e redução de custos impulsionando sua adoção generalizada. Porém, é crucial reconhecer que essas melhorias têm limites. Com uma vida útil média de 25 a 30 anos, é natural que ocorra uma gradual redução na eficiência dos painéis devido a fatores como degradação dos materiais e acúmulo de poeira.

Embora os esforços para aprimorar a eficiência dos painéis solares continuem, é essencial que engenheiros e pesquisadores busquem soluções alternativas para garantir um fornecimento de energia robusto no futuro.

A relevância imutável das hidrelétricas:

Enquanto os painéis solares possam enfrentar desafios ao longo do tempo, as hidrelétricas têm desempenhado um papel fundamental na geração de energia elétrica por décadas. Essas usinas aproveitam a força das correntes de água para gerar eletricidade por meio de turbinas. . Além de serem uma fonte renovável, as hidrelétricas oferecem vantagens significativas. Elas fornecem uma base confiável de energia, capaz de suprir a demanda mesmo quando a geração solar é reduzida. Além disso, as usinas hidrelétricas permitem o armazenamento de energia em reservatórios, garantindo uma gestão flexível da oferta e da demanda.

As usinas hidrelétricas tem como proprietários grandes empresas ou são estatais, portanto a garantia de investimento em melhorias e manutenção é certo. Outro ponto, mesmo que haja prejuízos nesta forma de geração temos certeza que a mesma ira continuar pois é de interesse do país e o investimento é concentrado em um único local.

Se você não esta confiando no que estou dizendo, lembre-se da época em que o governo solicitou a partida das usinas termoelétricas. O consumidor final que pagou essa diferença, mas eram grandes potências concentradas em um único local e era possível controlar a quantidade de energia gerada, o que hoje é inviável em uma usina solar.

Reflita

O governo implementou diversos programas incentivando a instalação de fazendas fotovoltaicas nos últimos anos, porém e daqui 25 anos? Quem vai arcar com os custos para a troca dos painéis? Para substituição de inversores? Todo incentivo para instalação deve também existir para o planejamento visando a manutenção desta tecnologia no futuro, principalmente em relação aos sistemas fotovoltaico.

Este tipo de sistema depende do proprietário que no caso é particular, este deve investir em manutenção e melhorias na instalação, e será que no futuro haverá interesse econômico nisto? Lembre-se a usinas fotovoltaicas se caracterizam por ter uma geração intermitente, portanto, não pode se ter confiabilidade nesta fonte por depender de um recurso natural não controlável.

Seja você estudante ou já profissional da área de engenharia comece a refletir sobre esta temática, será mesmo que estamos nos preparando para um futuro energético confiável? Será que a energia solar fotovoltaica terá viabilidade para atender demandas industriais nos próximos 50 anos?

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Moradia dobrável e sustentável

Primeiramente, esse modelo inovador foi criado por uma empresa francesa chamada Green Cat Technologies, que buscou unir o desejo crescente de usuários por moradias mais minimalistas, atrelando a sustentabilidade.

A casa dobrável (ou trailer) batizada de sCarabane, possui um formato circular, que quando desejado, pode ser expandido. Isso faz com que haja a redução do espaço interno de conveniência da moradia, facilitando a mudança de local da mesma. Ou seja, você supostamente poderia colocar sua casa em qualquer lugar em poucos minutos.

Além disso, temos o fator sustentabilidade, certo? O trailer conta com um sistema de produção de energia eólica e solar, sendo que há um mecanismo para que os painéis fotovoltaicos instalados possam dar giros de 360°. Com isso, aumenta a eficiência do sistema, podendo posicionar para a angulação que seja mais favorável de incidência solar.

Vale lembrar, que essa casa dobrável tem a capacidade de produção de em média 500 watts de energia fotovoltaica e mais 500 watts de energia eólica.

A princípio, a empresa está trabalhando em melhorias para esse produto. Estão desenvolvendo um sistema de captação e filtragem de água da chuva para serem instalados no trailer, porém não há data de lançamento de chegar ao mercado.

O que tem na casa?

Enfim, imagino que você esteja curioso sobre quantidade de cômodos, conforto, dessa inovação, certo? Então eu vou te contar!

Ela possui dois quartos, sendo que os mesmos possuem saídas de emergência para fora da casa, garantindo um pouco mais de segurança e sensação de liberdade ao usuário. No quesito banheiro, temos um, que vem todo equipado para atender as necessidades do comprador. A cozinha também já vem equipada, com fogão, geladeira, máquina de lavar louças e microondas.

No momento a empresa, está desenvolvendo outras soluções compactas para revolucionar o mercado, porém ainda sem data de lançamento.

Assista o vídeo a seguir:

Continue lendo aqui!

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Minha estreia como colunista se dá através de uma narrativa do meu aprendizado, relação e entendimento do papel das transições energéticas nos saltos de desenvolvimento da civilização humana. Desde a agricultura até a transição que se coloca atualmente como necessária na direção de um mundo mais calcado nas energias renováveis.

Um pouco da minha trajetória

Afinal, para que vocês tenham interesse naquilo que tenho a dizer sobre a área, acho importante que me conheçam um pouco. Que saibam como eu me tornei um pesquisador, especialista e professor. E assim, estudo e leciono temas como: energias fósseis, renováveis, políticas públicas para o setor, economia da energia e do meio ambiente.

Sempre tive gosto pelo saber em diversas áreas, mas meu fascínio era maior por física e biologia. Acabei fazendo vestibular para engenharia mecânica e para biologia, e escolhendo cursar o primeiro.

Ainda durante a graduação flertei com a física. Mas optei por me fixar mesmo na engenharia por entender que um físico olha para os fenômenos de transformação da energia visando compreendê-los e explicá-los, enquanto nós engenheiros visamos dominá-los para assim utilizarmos esses processos para um propósito.

Todo processo para obtenção de um produto ou serviço entrega também rejeitos

Ou seja, olhamos para toda atividade humana, em especial para produtos ou serviços, como podendo ser modelada e entendida por um processo que depende de insumos para nos entregar um efeito desejado.

Podemos ainda quebrar estes insumos entre duas parcelas: as matérias-primas, e energia ou trabalho.

Enquanto que para obter os efeitos desejados, também são entregues outros efeitos que não eram o objetivo, podendo ser positivos ou negativos. E em última instância, tudo aquilo que não tem serventia, torna-se enfim rejeito.

Sendo assim, grande parte do desafio da humanidade, até mesmo do ponto de vista biológico e evolutivo (e isso se expande pros demais seres vivos) é energético. O balanço alimentar: como ser mais eficiente na relação entre o gasto de energia para se obter alimentos, e o quanto o alimento fornece de energia.

Além de alimentos, a agricultura nos provê tempo

E a agricultura e pecuária nascem daí. Nascem do objetivo de diminuir o tempo despendido em traslados, caçadas e coletas de alimentos, por um cultivo que ocorresse no entorno de suas habitações.

Essa grande revolução traz inúmeros efeitos, dentre eles:

• Maior produção per capita de alimentos, garantindo a sobrevivência de mais pessoas;
• Os excedentes de produção passam a poder ser trocados com outras pessoas e territórios, levando ao início do comércio;
• O tempo ganho com esse aumento de eficiência na obtenção dos alimentos torna-se tempo livre! E essa liberdade passa a ser utilizada na criação e invenção de ferramentas, processos, escrita… Estando intrinsicamente ligada ao desenvolvimento da civilização.

Ao demandar de recursos naturais e descartar os mais variados rejeitos de volta para o meio, percebemos que estamos circunscritos dentro de limites do planeta.

E foi essa percepção que me motivou a buscar na pós-graduação um curso interdisciplinar. Curso este que abrangesse conceitos de economia, biologia, meio ambiente. Mas que ainda estivesse dentro da engenharia, visando compreender essa intrincada faceta multidisciplinar do setor energético.

E assim, em meu mestrado em Planejamento Ambiental, foquei meus estudos na discussão da finitude do petróleo. E que à época expandia suas fronteiras tecnológicas de exploração a petróleos até então chamados de não-convencionais. Eram as areias betuminosas do Canadá e a descoberta do pré-sal brasileiro.

Vivemos ainda a era do Petróleo

Pois antes de entendermos os papéis das energias alternativas, é essencial compreendermos primeiramente o histórico e estado que se encontram as principais e já consolidadas fontes de energia.

Sejam estas fontes, renováveis como a hídrica, de baixíssima emissão de carbono como a nuclear, ou os combustíveis fósseis que dominam o consumo mundial desde o início do século XX.

Tanto que mais de 80% de toda energia consumida no mundo ainda vem de combustíveis fósseis. Para deixar de lado os efeitos da pandemia, observemos a matriz energética mundial em 2019, conforme dados apresentados no Gráfico 1 proveniente da EPE (Empresa de Pesquisa Energética).

Matriz Energética Mundial por Fontes 2019

Portanto, retornemos a meados do século XIX. O planeta tinha pouco mais de 1bilhão de habitantes e praticamente toda a energia usada pela sociedade vinha da queima de biomassas. Na época, gordura animal e óleos (como o de baleia) eram usados para iluminação em velas e lamparinas, Enquanto a lenha era queimada para cocção, aquecimento doméstico, e em fornos para processos de fabricação.

É essencial compreender a transição que levou ao domínio dos combustíveis fósseis

Vem então a Revolução Industrial, alavancada pelos avanços nos projetos das primeiras máquinas a vapor operacionais de grande porte, que movidas pelo abundante carvão presente no Reino Unido, transforma suas indústrias.

Sendo a têxtil o maior exemplo, que leva o Reino Unido a se tornar a grande economia mundial e muda as relações comerciais internacionais.

A partir daí, o carvão suplanta a lenha, se tornando o principal energético mundial de 1900 até aproximadamente a década de 60. Quando chega ao fim a era do carvão e se inicia a era do petróleo, fonte dominante desde então, e ainda hoje responsável por mais de 30% da demanda energética mundial.

E em 2009, depois de um contexto de turbulência do preço do petróleo, que disparou de 2007 a 2008, despencando logo em seguida, foi quando entrei no meu doutorado. Nele, me debrucei no estudo de políticas públicas voltadas para fontes renováveis.

Essa trajetória ajudou a moldar o pesquisador que sou, que nutre curiosidade por entender um pouco de cada fonte, e principalmente, como elas se interrelacionam, podendo haver complementariedade, competição, sinergias vantajosas, e por vezes, desvantajosas.

A atual transição energética precisa substituir os fósseis por renováveis

De acordo com definição da Agência Internacional de Energia (AIE), a atual transição energética “é uma rota de transformação do setor energético global baseado em energia fóssil para um setor baseado em zero-emissões líquidas de carbono para a segunda metade deste século.” (em tradução livre).

Entretanto, há uma forte distinção entre as transições energéticas já vividas, e brevemente citadas aqui, e a transição energética que é proposta como essencial para a manutenção da estabilidade dos ecossistemas e de toda nossa civilização diante de um pequeno aumento da temperatura média global.

“transição energética é uma rota de transformação do setor energético global baseado em energia fossil para um setor baseado em zero-emissões líquidas de carbono para a segunda metade deste século”.

Agência Internacional de Energia.

Em todas as transições anteriores, a principal fonte energética até então perde seu posto para uma nova fonte emergente, mas não sofre um drástico decréscimo de consumo. E no caso do carvão, manteve-se até em crescimento.

Essas transições podem ser visualizadas no Gráfico 2, que compila o consumo de energia primária por fontes desde 1800 até os dias atuais. Adaptado de “Our World in Data“.

Consumo de Energia Primária por fonte de 1800 a 2019

Enquanto para a transição energética em curso, os principais organismos internacionais e centros de pesquisa*, afirmam que a era das renováveis precisa vir acompanhada de um despencar do consumo de todos os combustíveis fósseis, principalmente de carvão e petróleo**. Tal efeito jamais foi vivenciado de modo estrutural em nossa história!

Estamos longe de abandonar o carvão, cujo pico de consumo se deu na década passada

Vale apontar, que apesar do carvão ter caído para a 2ª posição há mais de 50 anos, seu consumo em valores absolutos continuou aumentando até recentemente. Dependendo da metodologia aplicada, o ápice do consumo global de carvão foi atingido entre 2013 e 2014.

É verdade que se observarmos esse consumo per capita, o carvão teve sim redução. Por outro lado, o aumento da população mundial mais do que compensou essa queda.

Vale apontar que ainda hoje existem cerca de 1 bilhão de pessoas abaixo da linha da pobreza. E que as projeções estimam que a população suba dos atuais 8 bilhões de habitantes para 10bi em 2050.

A civilização tem pela frente o desafio de garantir a ascensão social aos marginalizados e a qualidade de vida para os que já possuem. Enquanto em paralelo tem de reduzir o consumo dos principais insumos energéticos de alta emissão de carbono.

Ou seja, o desafio é realmente imenso. E desdobramentos deste tema ainda nortearão várias colunas que trarei para você, leitor.

Além disso, abordaremos nos próximos meses pautas político-econômicas diretamente relacionadas ao setor de energia.

Trataremos de dados sobre diferentes fontes e seus impactos ambientais. Conheceremos as novas fronteiras tecnológicas.

E tudo isso com objetivos de construir conscientização, desmistificar preconceitos (pois não há fontes perfeitas nem soluções milagrosas), e gerar reflexões em torno das nossas ações como cidadãos, estimulando o surgimento de soluções.

Um abraço a todos e até breve.

Continue lendo outras matérias do Blog

*como a própria AIE, a ONU, o IPCC (Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas), IRENA (Agência Internacional de Energias Renováveis).

** existem estudos propondo que o Gás Natural pode ser bem mais danoso do que se pensava até então devido a gases de escape, mas esse assunto não é o foco da coluna de hoje.

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O evento tem como objetivo fomentar o debate técnico com profissionais da área sobre ações a serem tomadas de modo a garantir confiabilidade do sistema de média tensão.

Matriz Elétrica Brasileira

O Brasil tem destaque no cenário mundial por possuir sua matriz baseada em energias renováveis, neste cenário e geração Eólica e Solar tem ganhado destaque nos últimos anos.

O aumento da participação destas fontes na nossa matriz energética, fica claro quando analisamos os dados da oferta de energia elétrica no Balanço Energético Nacional. Podemos verificar, por exemplo, o crescimento na última década da geração Eólica de 0,4% para 8,8%, além da geração Solar que não era nem citada, e hoje corresponde a 1,6% da nossa matriz.

Oferta de Energia Brasil

O artigo de Thays Marques destaca papel da região Nordeste na Geração Eólica. A principal razão por este destaque é sua localização geográfica, possuindo ventos constantes e intensos, como detalhado pelo Eng. Charles Pereira. Da mesma forma a Energia Solar vem atingindo números históricos nos últimos meses, como demonstrado por Gabriely da Silva.

Cenário Energético

A transição energética é influenciada acima de tudo, pelos 3D (Descentralização, Digitalização e Descarbonetação). Esta tendência, motiva as empresas e governantes a baixar as emissões de carbono, o que justifica este crescimento acelerado no mercado, segundo fontes do setor. Com investimentos de mais de R$ 207 bilhões na última década, o setor de energia limpa tem previsão de investimento de mais R$ 50 bilhões até 2030.

Redes de Média Tensão – RMT Eólica e Solar

As Redes de Média Tensão, tem papel fundamental no sistema de geração eólica. pois interligam os aerogeradores com as subestações. As Redes subterrâneas apresentam maior confiabilidade ao sistema, aumentando sua disponibilidade.

O principal objetivo do fórum é a discussão de melhores práticas, trazer tecnologia, além de incentivar estudos, discussão técnica, e troca de experiência. Daniel Bento, Diretor Executivo da Baur do Brasil, acredita que “é assim que se faz ciência, é assim que se consegue evoluir“.

Durante o evento, que acontece no dia 12 de Maio de 2022, em Natal-RN, especialistas brasileiros e internacionais do setor discutirão sobre o tema. A capital foi escolhida para sediar o evento, certamente por sua importancia na geração eólica nacional, concentrando cerca de 33% das usinas nacionais.

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