Alunos:
Mauro Obladen, Roberto Kondo, Matheus Teles, Victor Soares Nogueira (Disciplina
TE078, Departamento de Engenharia Elétrica – UFPR, Prof. André Bellin Mariano)
Um
dos grandes problemas da humanidade é a demanda energética. Atender a esta
demanda de maneira renovável é um dos maiores desafios da ciência. Na
disciplina de Tópicos Especiais em Engenharia Elétrica, ministrada pelo
professor André B. Mariano, aprendemos um pouco sobre a importância dos renováveis
na matriz energética brasileira, o potencial desta forma de energia no Paraná e
o trabalho desenvolvido pelo Npdeas - Soluções em Escala de Engenharia em nossa
universidade. Para saber mais, leia o texto abaixo!
A
importância da biomassa para geração de energia no Brasil, oportunidades no
Paraná e pesquisas na área no ambiente da Universidade Federal do Paraná O
processo de industrialização e desenvolvimento das nações ao longo dos anos
ocasionou um aumento na demanda energética e, consequentemente, requereu maior
geração de energia. Dessa forma, a humanidade recorreu às formas de energia
mais rentáveis, não importando o impacto que isso poderia gerar. Contudo, os
impactos causados ao meio ambiente propiciaram a gênese do discurso de
sustentabilidade e utilização de fontes renováveis (não-esgotáveis) de energia.
É nesse contexto que se insere a biomassa – matéria orgânica que pode ser
aproveitada energeticamente – como alternativa limpa de obtenção de energia.
Como
citado anteriormente, a biomassa é uma das principais alternativas para sair da
dependência de combustíveis fósseis e por isso também, é uma das fontes para
energia com maior potencial de crescimento nos próximos anos. A biomassa é
caracteriza como qualquer matéria orgânica que possa ser transformada em
energia mecânica, elétrica ou térmica, podendo ter como sua origem florestal,
agrícola e rejeitos urbanos e industriais, cada uma com sua respectiva
contribuição e potencial energético no Brasil.
A
utilização de biomassa vem crescendo no Brasil, principalmente como fonte de
energia elétrica nos setores de indústria e serviços. Ela possui também um
papel fundamental na energia térmica já que em 2008 existiam cerca de trezentas
e duas indústrias térmicas movidas a biomassa no país. No mesmo ano, foi feito
uma análise de participação dos diversos meios internos de fontes de energia e
a biomassa ficou com a segunda maior participação de acordo com o Ministério de
Minas e Energia.
A
cana de açúcar é umas das fontes principais da biomassa para produção de
energia elétrica do país, utilizando o bagaço de cana e a palha. A cana de
açúcar não possui relevância apenas na diversificação na matriz enérgica, outro
papel fundamental dela é que a safra está no período de estiagem nas regiões
Sudeste e Centro-Oeste, assim ela supre a demanda de energia que essas regiões
deixam de fornecer essa época, já que nessas regiões existe concentração de
maior potência de energia hidroelétrica do Brasil. Ou seja, a eletricidade
fornecida ajuda a preservação dos níveis de reservatório das Usinas
Hidroelétricas. Os motivos da expansão da cana de açúcar são diversos, um deles
é o aumento de consumo de etanol principalmente no setor de transporte já que
não causa tantos impactos ambientais como a gasolina. A participação nesse
setor acaba sendo aproximadamente 18,4% , próximo do uso de gasolina que chega
a 27,7%.
De
acordo com a Única (União da Indústria de Cana de Açúcar de São Paulo), em 2020
a eletricidade do setor poderá corresponder a 15% da matriz brasileira, passando
a ser um tipo de energia indispensável e de enorme contribuição para o setor
energético do Brasil, cada vez mais tirando a dependência da Hidroelétrica. De
acordo com o Plano Nacional de Energia 2030, os estados que mais produzem são
São Paulo, Paraná e Minas Gerais, com um potencial de produção de São Paulo de
aproximadamente 10 vezes maior que Minas Gerais e Paraná.
Em
suma, no cenário brasileiro, a matriz energética possui grande contribuição de
recursos renováveis: segundo dados de 2016 do Ministério de Minas e Energia,
43,9% da energia provêm de fontes não esgotáveis; 8,83% do total nacional são
devidos ao aproveitamento da biomassa, sendo a segunda fonte renovável mais
utilizada, ficando atrás somente da hidráulica. Vale ressaltar que um dos fatores
que colabora para que a biomassa tenha um importante papel na forma de se obter
energia é o fato de as principais fontes, como exemplo a cana de açúcar –
vegetal que responde por 80% da biomassa utilizada no país – serem bastante
cultivados no território nacional.
No
cenário paranaense, destaca-se a Companhia Paranaense de Energia (Copel), por
integrar o conselho estadual de Energia como órgão executor do planejamento e
realizar o balanço energético do Paraná, desde 1980 até a última versão,
publicada em 2009. De Acordo com o último balanço energético, a produção de
energia no estado atingiu 14.674 mil toneladas equivalentes de petróleo, das
quais 98,4% foram produzidas por energias renováveis (energia hidráulica,
produtos de cana, lenha, resíduos de madeira e outras fontes) e apenas 1,6% por
energias não renováveis.
Com
relação ao potencial energético a partir da biomassa, o Paraná se destaca por
ser o segundo maior produtor de cana-de-açúcar do Brasil e no ano de 2004, foi
o segundo maior produtor de silvicultura, correspondente a 16,4% do volume
produzido no país. O pinus e o eucalipto têm alto índice de produtividade e
poder calorífico. Estima-se que no ano de 2005 o conteúdo energético produzido
pelo eucalipto chegou a torno de 9,8.106 GJ/ano. O estado também apresenta
elevado número de fecularias, frigoríficos e laticínios que são fontes
potenciais para produção do biogás. Destaca-se também o desenvolvimento de
pesquisas na área de energias alternativas por meio de microalgas, dejetos de
animais e humanos, óleo de grão e oleaginosas. Tratando-se agora do potencial
fotovoltaico, o Paraná se encontra numa média de produção equivalente à média
obtida no Brasil, tendo 12 estados com médias inferiores e 14 com médias
superiores. A menor produção anual ocorre em Matinhos e a maior, em Prado
Velho. Isto se deve por conta do índice de nebulosidade ser maior na região da
serra do mar, dificultando o potencial fotovoltaico.
O
potencial hidráulico do Paraná é um dos maiores do Brasil. Segundo o balanço
energético realizado pela Copel em 2009, 21% da produção de energia hidráulica
do Brasil eram provenientes do Paraná, destacando-se a bacia do Iguaçu, com
maior potencial registrado pela ANEEL e maior disponibilidade hídrica
superficial (25% da totalidade do estado). Enquanto isso, a biomassa
representava 10,1%, o carvão mineral 2,4% e outras 1,6%. A participação total
do estado na produção de energia nacional é de 6,1%, um valor aumentado da
década de 1980 que se encontrava na faixa de 5%. Em síntese, denota uma
significativa importância do Paraná como contribuinte na produção de energias
renováveis no cenário brasileiro, dando ênfase a sua capacidade de ter 98,4% da
sua matriz de produção energética por energias renováveis.
A
nível local, na Universidade Federal do Paraná, o NPDEAS (Núcleo de Pesquisas
em Desenvolvimento Autossustentável) é um dos grandes impulsionadores da
pesquisa em biocombustíveis a partir da biomassa. O foco principal é o
desenvolvimento de biocombustível (biodiesel) a partir de microalgas. O NPDEAS
possui pesquisadores das áreas de Engenharia Mecânica, Bioquímica, Engenharia
Elétrica, dentre outras áreas, pois existe a necessidade de um estudo sobre
toda a cadeia produtiva de energia das microalgas: desde estudos genéticos para
que as algas produzam óleo em maior quantidade, estudos estes da área de
biologia, até a construção dos reatores que fazem o processo de transformação
do óleo em biodiesel (a cargo da Engenharia Química e Mecânica), estudos dos
processos químicos necessários, pelos pesquisadores de bioquímica, até o
aproveitamento do biodiesel na geração de energia elétrica, feito por
engenheiros eletricistas. Para isto, o Núcleo possui as Unidades de
Biotecnologia, de Engenharia e de Biodiesel.
Além
disso, o núcleo possui iniciativas para levar esta pesquisa e este conhecimento
para a sociedade, tendo em uma oportunidade levado o conhecimento sobre a
biomassa a partir das microalgas para alunos do programa Paraná Alfabetizado em
Ibaiti (PR), que possui em sua maioria idosos que não tiveram a oportunidade de
estudar. Além disso, possui bolsas de pesquisas para estudantes, em parceria
com alguns programas de pós-graduação da UFPR, além de financiamento dos
projetos pelo CNPq, Nilko Metalurgia e PSA Peugeot-Citröen.
Como
podemos observar, a alta tecnologia dos biocombustíveis não está distante de
nós. Muito pelo contrário, em universidades como a UFPR e muitas outras,
existem pesquisadores dedicados e que desenvolvem tecnologias que um dia
poderão ser viáveis em larga escala e contribuir para a solução dos problemas
energéticos do mundo.
REFERÊNCIAS
https://ben.epe.gov.br/…/S%c3%adntese%20do%20Relat%c3%b3rio…
http://www2.aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par2_cap4.pdf http://www.mme.gov.br/…/matriz-energetica-de-2016-tera-maio… https://www.novacana.com/…/biomassa-representa-8-8-matriz-…/ http://www.smartenergy.org.br/…/10%20Gera%C3%A7%C3%A3o%20de… http://www.copel.com/hpcopel/root/nivel2.jsp…
www.npdeas.ufpr.br