Quais foram as principais matrizes energéticas utilizadas na terceira revolução industrial?

As matrizes energéticas brasileiras correspondem à representação dos recursos energéticos disponíveis usados para suprimento da demanda energética.

Você sabe quais são as principais matrizes energéticas do país? Quase metade da energia consumida no Brasil, cerca de 47%, é proveniente de fontes renováveis, ou seja, de recursos capazes de se refazer a curto prazo. O número é bastante promissor se comparado à matriz energética mundial que tem como predominância o uso de combustíveis fósseis. 

Essa característica da matriz energética brasileira é muito importante, pois as fontes não-renováveis de energia são as maiores responsáveis pela emissão de gases do efeito estufa. Contudo, embora o país esteja no caminho certo, ainda há grandes desafios para diminuir o uso de fontes poluidoras. 

Para entender melhor sobre o assunto, leia este conteúdo até o final.

O que é matriz energética?

A partir de 1940, o consumo energético em todo mundo cresceu em um ritmo acelerado. O aumento populacional, a industrialização e o aumento do uso de eletrodomésticos e veículos criou uma demanda energética muito grande e cada país teve que se adaptar conforme as fontes disponíveis. Infelizmente, por causa de custos e disponibilidade, os combustíveis não-renováveis são as fontes mais utilizadas até hoje. 

A matriz energética representa um conjunto de fontes de energia disponíveis no país para suprir as demandas energéticas. É por meio dela que será possível captar e distribuir energia para os setores comerciais, industriais e residenciais. Assim, a matriz energética representa a quantidade de energia disponível, bem como a origem dessa energia, se ela é de uma fonte renovável ou não. 

Quais as principais matrizes energéticas do Brasil?

O Brasil deve investir em matrizes energéticas renováveis, pois ao produzir a energia em solo brasileiro, não ficamos dependentes de importações e nem suscetíveis a crises mundiais. Além disso, esse investimento em fontes limpas contribui com o meio ambiente e polui menos. Confira as principais matrizes!

Energia hidráulica 

75% da energia elétrica produzida no Brasil provém de usinas hidrelétricas, representando 42% da matriz energética brasileira. No país, existem mais de 200 grandes hidrelétricas, além das pequenas e micros centrais. Portanto, essa é a matriz energética mais utilizada no país. 

Combustíveis fósseis 

Mesmo que quase metade da matriz energética brasileira seja renovável, a outra metade é representada pelo uso de combustíveis fósseis. O país ainda é bastante dependente deles, que tem o principal uso para geração de gasolina e óleo diesel. Cerca de 40% da matriz energética brasileira é constituída por combustíveis fósseis, como o petróleo e o carvão mineral.

Biomassa 

Essa fonte energética representa cerca de 8% da matriz energética do Brasil. A biomassa é toda matéria orgânica de origem vegetal ou animal utilizada na produção de energia. O etanol é um biocombustível produzido por meio da biomassa e, no último ano, o país produziu mais de 30 bilhões de litros desse combustível. Essa opção é uma alternativa para o uso da gasolina, diminuindo a emissão de toneladas de gás carbônico na atmosfera. 

Energia eólica

O Brasil é um dos países com maior capacidade de produção de energia eólica na América Latina. O nordeste brasileiro, principalmente, é uma região com potencial de produção de energia por meio dos ventos. Essa fonte representa cerca de 8,5 % da matriz brasileira.

Energia solar 

A energia solar ainda não tem grande representatividade na matriz energética brasileira, com apenas 2%. Mas é uma das fontes renováveis disponíveis mais promissoras no Brasil. Além das características do país que favorecem essa fonte energética, nos últimos anos, o governo tem criado medidas que aumentam o uso e adesão desse tipo de fonte energética.  

Portanto, podemos dizer que o Brasil já está bem avançado na criação de uma matriz energética cada vez mais renovável. Como o país possui extensão continental, é possível que cada região invista na melhor fonte energética para aquele local.

Se nos próximos anos o investimento em fontes renováveis aumentar, no futuro, o Brasil pode se tornar um país com matrizes energéticas predominantemente limpas e renováveis. Gostou do nosso texto? Tem alguma dúvida sobre esse tema? Entre em contato com nossa equipe.

Leia o artigo do CEO e fundador do grupo GNPW, Marcos Antonio Grecco: “Investindo em energia solar no Brasil”.

As transformações observadas ao longo da Terceira Revolução Industrial foram seguidas de uma exigência progressiva de energia. Ademais, o crescimento econômico constatado em algumas regiões do mundo, entre o final do século 20 e início do 21, além do crescimento populacional, intensificou a busca de fontes de energia.

O aumento do número de veículos automotores em circulação, uma característica comum das sociedades em industrialização, também passou a requerer um maior volume de combustíveis fósseis, apesar de os veículos produzidos atualmente consumirem, em média, 50% menos combustível do que os modelos de décadas atrás.

Atualmente há uma diversidade de fontes de energia, classificadas em renováveis e não-renováveis. Renováveis são aquelas que continuam disponíveis depois de utilizadas, isto é, que não se esgotam. Como exemplo, temos a energia solar, a energia dos vegetais (biomassa), da correnteza dos rios (hidráulica), dos ventos (eólica), do calor interno do planeta Terra (geotérmica), das marés, entre outras.

Quanto às não-renováveis, estas são limitadas e demoram milhões de anos para se formar, isto é, se esgotarão e não serão repostas (o petróleo, o gás natural, o carvão mineral e o urânio, por exemplo).

Algumas fontes de energia podem ser produzidas pelo homem, como a lenha e o álcool, por meio da queima do bagaço da cana-de-açúcar cultivada, e nesse caso também são consideradas fontes renováveis.

Os combustíveis fósseis (petróleo, carvão mineral e gás natural) são chamados assim porque são, de fato, derivados de plantas e vegetais mortos, soterrados com os sólidos que formam as rochas sedimentares.

Eles são a principal fonte de energia utilizada no mundo hoje. Em 2002, representavam mais de 85% da matriz energética mundial, ou seja, considerando-se todas as fontes utilizadas no mundo e todos os tipos de energia, o petróleo, o carvão mineral e o gás natural eram responsáveis por 86% da energia gerada. Veja o Gráfico 1, a seguir:

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  Fonte: IEA - International Energy Agency - Key World Energy Statistics, 2004 Edition

Neste artigo, serão analisados os principais tipos de fonte de energia utilizados hoje no planeta - petróleo, gás natural, carvão mineral, água e urânio.

Carvão mineral

O carvão é uma complexa e variada mistura de componentes orgânicos sólidos, fossilizados ao longo de milhões de anos, como ocorre com todos os combustíveis fósseis. Sua qualidade, determinada pelo conteúdo de carbono, varia de acordo com o tipo e o estágio dos componentes orgânicos.

A turfa, de baixo conteúdo carbonífero, constitui um dos primeiros estágios do carvão, com teor de carbono na ordem de 45%; o linhito apresenta um índice que varia de 60% a 75%; o carvão betuminoso (hulha), mais utilizado como combustível, contém de 75% a 85% de carbono; e o mais puro dos carvões, o antracito, apresenta um conteúdo carbonífero superior a 90%.

Da mesma forma, os depósitos variam de camadas relativamente simples e próximas da superfície do solo - e, portanto, de fácil extração e baixo custo - a complexas e profundas camadas, de difícil extração e custos elevados.

Em termos de contribuição na matriz energética mundial, segundo o Balanço Energético Nacional 2005 - dados mundiais do ano de 2002, fornecidos pelo Ministério de Minas e Energia do Brasil -, o carvão é responsável por 7,1% de todo o consumo mundial de energia e de 39,0% de toda a energia elétrica gerada.

No âmbito mundial, apesar dos graves impactos sobre o meio ambiente, o carvão é uma importante fonte de energia. As principais razões para isso são as seguintes: a) abundância das reservas; b) distribuição geográfica das reservas; c) baixos custos e estabilidade nos preços, relativamente a outros combustíveis.
Além de constituir fonte de energia, o carvão mineral é importante matéria-prima da indústria de produtos químicos orgânicos, como piche, asfalto, eletrodos para baterias, corantes, plásticos, naftalina, inseticidas, tintas, benzeno e náilon.

O Mapa 1 (abaixo) ilustra as reservas mundiais no ano de 2002. Observe que as reservas de carvão mineral do hemisfério Norte são bem maiores que as do Sul, o que se deve, basicamente, a dois fatores: no primeiro hemisfério há maior quantidade de terras emersas e ocorrência de verões mais quentes e invernos mais rigorosos, favorecendo a ação biológica.

No Brasil, as principais reservas de carvão mineral estão localizadas no Sul do país, notadamente no Estado do Rio Grande do Sul, que detém mais de 90% das reservas nacionais. No final de 2002, as reservas nacionais de carvão giravam em torno de 12 bilhões de toneladas, o que corresponde a mais de 50% das reservas sul-americanas e a 1,2% das reservas mundiais.

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  Statiscal Review of World Energy. London 2003

Petróleo

O petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos (moléculas de carbono e hidrogênio) que tem origem na decomposição de matéria orgânica, principalmente o plâncton (plantas e animais microscópicos em suspensão nas águas), causada pela ação de bactérias em meios com baixo teor de oxigênio. Ao longo de milhões de anos, essa decomposição foi-se acumulando no fundo dos oceanos, mares e lagos; e, pressionada pelos movimentos da crosta terrestre, transformou-se na substância oleosa denominada petróleo. Essa substância é encontrada em bacias sedimentares específicas, formadas por camadas ou lençóis porosos de areia, arenitos ou calcários.

Embora conhecido desde os primórdios da civilização humana, somente em meados do século 19 (Segunda Revolução Industrial) tiveram início a exploração de campos e a perfuração de poços de petróleo. A partir de então, a indústria petrolífera teve grande expansão, principalmente nos Estados Unidos e na Europa.

Apesar da forte concorrência com o carvão e com outros combustíveis considerados nobres naquela época, o petróleo ganhou projeção no cenário internacional, especialmente após a invenção dos motores a gasolina e a óleo diesel.

Durante muitas décadas, o petróleo foi o grande propulsor da economia internacional, chegando a representar quase 50% do consumo mundial de energia primária, no início dos anos 1970. Embora declinante ao longo do tempo, sua participação nesse consumo ainda representa cerca de 43%, segundo a Agência Internacional de Energia (2004), e deverá manter-se expressiva por várias décadas.

Além de predominante no setor de transportes, o petróleo ainda é o principal responsável pela geração de energia elétrica em diversos países do mundo. Apesar da expansão recente da hidroeletricidade e da diversificação das fontes de geração de energia elétrica verificadas nas últimas décadas, o petróleo ainda é responsável por aproximadamente 7,2% de toda a eletricidade gerada no mundo.

Durante muitos séculos, o homem procurou abrigo e instalação de suas atividades cotidianas em locais próximos de recursos naturais, particularmente energéticos. Com a descoberta dos combustíveis fósseis e da eletricidade, isso deixou de ser uma preocupação, de modo que, atualmente, os grandes centros consumidores podem estar distantes das grandes reservas e dos potenciais energéticos. O caso do petróleo ilustra bem essa tendência do mundo moderno.

Como indicado no Mapa 2 (abaixo), há uma grande irregularidade na distribuição geográfica das reservas mundiais de petróleo, em razão das condições geológicas específicas das regiões detentoras. Cerca de 2/3 das reservas provadas estão localizados no Oriente Médio, que responde por cerca de, aproximadamente, 6% do consumo mundial. Por outro lado, a América do Norte, que possui apenas 4,8% das reservas, é responsável por cerca de 30% do consumo mundial.

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  Statiscal Review of World Energy. London 2003

Gás natural

Combustível fóssil encontrado em estruturas geológicas sedimentares, o gás natural está associado ao petróleo e, portanto, é esgotável e não-renovável. É utilizado em maçaricos, motores a explosão, altos-fornos, fogões, etc. e sua queima libera uma boa quantidade de energia, cada vez mais utilizada nos transportes, na termeletricidade e na produção industrial.

Segundo a Agência Internacional de Energia (2004), a participação do gás natural no consumo mundial de energia é, atualmente, da ordem de 16,2%, sendo responsável por cerca de 19,1% de toda a eletricidade gerada no mundo.

No Brasil, as reservas provadas são da ordem de 230 bilhões de m3, dos quais 48% estão localizados no Estado do Rio de Janeiro, 20% no Amazonas, 9,6% na Bahia e 8% no Rio Grande do Norte. A produção é concentrada no Rio de Janeiro (44%), no Amazonas (18%) e na Bahia (13%). A participação do gás natural na matriz energética brasileira ainda é pouco expressiva, da ordem de 5,6% do consumo final.

Outras características importantes do gás natural são os baixos índices de emissão de poluentes em comparação a outros combustíveis fósseis - como o carvão mineral e o petróleo -, rápida dispersão em caso de vazamentos, baixos índices de odor e de contaminantes.

Ainda em relação a outros combustíveis fósseis, o gás natural apresenta maior flexibilidade, tanto em termos de transporte (facilmente transportado em condutos) como de aproveitamento.

Assim como ocorre com o petróleo e o carvão mineral, as principais reservas estão no hemisfério Norte, conforme podemos observar no Mapa 3:

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  Statiscal Review of World Energy. London 2003

Energia elétrica

A eletricidade pode ser obtida pela força da água (hidráulica), pelo vapor da queima de combustíveis fósseis (termelétricas) e pelo calor produzido pela fissão do urânio no núcleo de um reator.

Temos, portanto, três tipos de usinas que geram eletricidade: as usinas hidrelétricas, as termelétricas e as termonucleares ou atômicas. Em qualquer dessas usinas, a energia elétrica é produzida numa turbina, que consiste, principalmente, num conjunto cilíndrico de ferro que gira em torno de seu eixo, no interior de um receptor imantado. Na turbina, portanto, a energia de movimento (cinética) é transformada em energia elétrica.

• As hidrelétricas:

A geração de energia hidrelétrica é realizada em barragens, dentro das quais se encontram geradores, cujas hélices são movidas pela água que escoa sob forte pressão. A eletricidade produzida pelos geradores é transmitida por cabos até os centros consumidores.

Ao contrário das demais fontes renováveis, a hidrelétrica representa uma parcela significativa da matriz energética mundial e possui tecnologias de aproveitamento devidamente consolidadas. Atualmente, é a principal fonte geradora de energia elétrica para diversos países e representa cerca de 17% de toda a eletricidade gerada no mundo.

A produção da energia elétrica não é poluente, mas a construção de usinas pode causar profundos impactos sociais e ambientais na região. Como exemplo, temos a inundação de grandes áreas, o deslocamento de comunidades ribeirinhas, a mudança de curso de rios, etc.

• As termelétricas:

A geração de energia elétrica pelas termelétricas é realizada com maiores custos e com maior impacto ambiental, porém, a construção de uma usina desse tipo necessita de investimentos menores que a de uma hidrelétrica.

Se, na usina hidrelétrica, as águas dos rios movimentam as turbinas, na termelétrica quem faz esse papel é a pressão do vapor de água produzido por uma caldeira aquecida pela queima de carvão mineral, gás ou petróleo.

Uma das vantagens em relação à hidroeletricidade é que a localização da usina é determinada pelo mercado consumidor e não pelo relevo, o que possibilita sua construção em áreas próximas onde há demanda, resultando em despesas inferiores na transmissão da energia elétrica produzida.

Energia nuclear

A energia nuclear é proveniente da fissão de átomos de urânio em um reator nuclear. Apesar da complexidade de uma usina nuclear, seu princípio de funcionamento é similar ao de uma termelétrica convencional, onde o calor gerado pela queima de um combustível produz vapor que aciona uma turbina, acoplada a um gerador de corrente elétrica.

As crises internacionais do petróleo, na década de 1970, e a crise energética subsequente levaram à busca de fontes alternativas de geração de eletricidade. Nesse contexto, a energia nuclear passou a ser vista como a alternativa mais promissora, recebendo a atenção de muitos analistas e empreendedores, assim como vultosos investimentos. Em pouco mais de duas décadas, passou de uma participação desprezível (0,1%) para 17% da produção mundial de energia elétrica, ocupando assim o terceiro lugar entre as fontes de geração.

Contudo, o futuro da energia nuclear não parece favorável, em razão dos problemas de segurança (risco de um vazamento nuclear) e dos altos custos de disposição dos rejeitos nucleares (lixo atômico). Com exceção de poucos países, dentre os quais a França e o Japão, a opinião pública internacional tem sido sistematicamente contrária à geração termonuclear de energia elétrica.

Quais são as matrizes energéticas da Terceira Revolução Industrial?

Quais são as principais matrizes da Revolução Industrial?

Qual era a principal matriz energética das indústrias no período da Revolução Industrial?

Quais foram as principais matrizes energéticas utilizadas na Primeira Revolução Industrial?