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MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA Ministro: Márcio Zimmermann Departamento Nacional de Desenvolvimento Energético Diretor: Gilberto Hollauer MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO Ministro: Fernando Haddad MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE Ministro: Carlos Minc Baumfeld CENTRAIS ELÉTRICAS BRASILEIRAS S. A. - ELETROBRÁS Presidente: José Antônio Muniz Lopes Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica - PROCEL Secretário Executivo: Ubirajara Rocha Meira Supervisão: Luiz Eduardo Menandro de Vasconcellos Equipe Técnica: Leonardo Pinho Magalhães, Luciana Lopes Batista

CONCESSIONÁRIA S.A. Presidência: XXXXXXXXXXXXXXXX Diretoria Comercial: XXXXXXXXXXXXXXXX Diretoria Financeira e Relação com Investidores: XXXXXXXXXXXXXXXX Diretoria de Recursos Humanos: XXXXXXXXXXXXXXXX Diretoria Jurídica: XXXXXXXXXXXXXXXX Diretoria de Planejamento e Controle: XXXXXXXXXXXXXXXX

CENTRO DE CULTURA, INFORMAÇÃO E MEIO AMBIENTE - CIMA Diretor de Ensino e Pesquisa: Marcos Didonet Coordenação Técnico-Pedagógica: Mara da Silva Rosa Equipe Técnica: Jaime Pacheco dos Santos, Mara da Silva Rosa Produção: Evandro Júnior Suporte Técnico de Informática: Hildon Luis Alves Administração Financeira: Hélio Rodrigues


PROGRAMA DE EDUCAÇÃO AMBIENTAL

PROCEL NAS ESCOLAS A NATUREZA DA PAISAGEM

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ENERGIA: RECURSO DA VIDA Para Alunos e Alunas do Ensino Médio


Projeto PROCEL EDUCAÇÃO - Educação Básica Coordenação Geral: ELETROBRÁS/PROCEL - Milton Marques ENERGIA: RECURSO DA VIDA Programa de Educação Ambiental “A Natureza da Paisagem” Autoria: CIMA - Marcos Didonet - Walkíria Barbosa - Vilma Lustosa - Iafa Britz Consultoria Técnica: Lineu Belico dos Reis Colaboração: Cláudio Hiroyuki Furukawa e Jamil Haddad Parecer Educacional: Donaldo Bello de Souza com Andréa da Paixão Fernandes, Marise Nogueira Ramos, Mônica de Cássia Vieira e Roberta de Barros do Rego Supervisão Técnica: Milton Marques Supervisão Pedagógica: Lídia Monteiro Texto base: Lineu Belico dos Reis Adaptação de texto: Adélia Maria Nehme Simão e Koff com Ely Schulz de Azevedo Pereira e Mônica Armond Serrão Redação: Marcelo da Rocha Soares Colaboração: Lídia Monteiro e Mara Rosa Revisão e Copidesque: Ana Lúcia Rangel Projeto Gráfico e Editoração: Liliana Neves Cordeiro de Mello Ilustração: Ziraldo com Miguel Mendes, Marco Antonio J. Ferreira e Fábio Ferreira Gráficos: Janey Santos Costa Silva Produção Executiva: Tiago Muller Produção Administrativa: Genésio de Oliveira

D557n Marcos Didonet A natureza da paisagem: Energia: recurso da vida: livro 5. / Marcos Didonet. – Rio de Janeiro: CIMA, 2010. 80p. : il. color ; 28 cm. ISBN 85-86402-38-9 (enc.) 1. Educação. 2. Meio ambiente. 3. Energia. I. Centro de Cultura, Informação e Meio Ambiente (Rio de Janeiro, RJ).


APRESENTAÇÃO

Caro aluno e aluna Este livro apresenta diversas informações sobre energia. Mas ele é, principalmente, um convite à reflexão sobre a importância da energia na nossa vida e sobre nossa responsabilidade em utilizá-la de modo sustentável. A energia elétrica é essencial para o desenvolvimento econômico e social. Move a produção, os serviços públicos, os eletrodomésticos da nossa casa, trazendo conforto e bem-estar para nossa vida diária. Mas a produção de eletricidade provoca impactos sociais e ambientais. E seu aumento desordenado pode comprometer os recursos naturais disponíveis para as futuras gerações. Além disso, cerca de 12 milhões de brasileiros ainda não dispõem dessa forma de energia em seus locais de moradia. A tarefa de reverter esse quadro é de toda a sociedade. Muito vem sendo feito para melhorar a eficiência dos processos e equipamentos, e diversas pesquisas sobre fontes alternativas vêm sendo desenvolvidas. Porém, tão importante quanto os avanços tecnológicos são os nossos hábitos cotidianos. Por isso, oferecemos uma série de sugestões de como usar a eletricidade com segurança e sem desperdício. Você poderá se surpreender com as ações que estão ao seu alcance e que podem ajudar muito na construção de um futuro sustentável para o planeta e para todos os seres que o habitam.


SUMÁRIO

CAPÍTULO 1 - ENERGIA, A FORÇA DA VIDA A energia que move o mundo ..........................................................................8 Tipos e formas de energia ..............................................................................11 Fontes de energia ..........................................................................................12 Leis da energia...............................................................................................18 Como se mede a energia ...............................................................................19 História da energia.........................................................................................21 CAPÍTULO 2 - ENERGIA E MEIO AMBIENTE Meio ambiente ...............................................................................................28 Energia, meio ambiente e desenvolvimento ...................................................29 Energia e Desenvolvimento Sustentável .......................................................33 Aproveitamento de resíduos ..........................................................................35 Matriz energética ...........................................................................................36 A matriz energética brasileira ........................................................................37 CAPÍTULO 3 - ENERGIA ELÉTRICA Energia elétrica .............................................................................................42 Configuração básica do Sistema Elétrico ......................................................45 O setor elétrico brasileiro ..............................................................................46 Cadeia de energia elétrica brasileira .............................................................48 Curva de carga ..............................................................................................63 CAPÍTULO 4 - CORRENTE DE REPONSABILIDADE Conservação ..................................................................................................66 O que é o PROCEL? ......................................................................................67 Conservação x Racionamento .......................................................................69 Economia dentro de casa ...............................................................................71 Recomendações para o setor de energia .......................................................75 Segurança no consumo ..................................................................................76 E agora, o que podemos fazer? .....................................................................79


CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

CAPÍTULO 1

ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

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CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

A ENERGIA QUE MOVE O MUNDO Fundamental para o equilíbrio do Universo, a energia está presente em nossas vidas em todos os sentidos. Vamos aprender mais sobre esse recurso tão precioso?

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magine se o mundo em que vivemos precisasse de um grande motor para funcionar. É o que a energia significa, simbolicamente, para a vida na Terra. Ela é essencial para sua manutenção e equilíbrio, pois está presente em todos os processos naturais e também naqueles criados pelo homem.

Embora não possa ser vista, a energia pode ser facilmente reconhecida por meio de suas manifestações, como o calor, a luz, o trabalho mecânico, etc. A ciência é, inclusive, capaz de mensurar seus atributos e qualidades tais como pressão, velocidade, movimento, temperatura e por aí em diante. Por exemplo: se o pai da Cristina empurra um piano pela sala, está realizando um trabalho mecânico, produzindo o deslocamento de um corpo, e isso é manifestação de energia. Quando a mãe do Fabrício coloca água para ferver, a água muda seu estado físico, passando do líquido para o gasoso. Isso também é manifestação de energia.

Energia vem da palavra grega “energeia”, que significa força em ação.

Mas apesar de sua presença tanto na natureza como no dia-a-dia de todas as pessoas, é um pouco difícil definir o que é energia. Basicamente, consiste na capacidade de gerar trabalho ou mudança de estado. Sem que isso ocorra, não podemos identificá-la, porque a energia não pode ser vista, não é criada e nem perdida. Ela se transforma.

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Com o passar do tempo, o homem foi adquirindo ainda mais conhecimentos sobre a energia, pois passou a reconhecer suas diversas formas, possibilidades de utilização e de transformação. Assim, chegamos ao mundo moderno com carros, aviões, computadores, geladeira, som, televisão e outras centenas de aparelhos, grandes consumidores de energia.

Observando as manifestações da energia presentes na natureza, o homem aprendeu a usar a força dos recursos naturais para produzir mais energia. O uso cada vez maior desses recursos foi transformando sua maneira de viver. Nos primórdios de nossa história, na época em que aprendemos a controlar o fogo, nossa primeira grande conquista energética, passamos a ingerir alimentos cozidos, aquecer nossas casas e estar mais protegidos dos animais predadores – uma verdadeira revolução!

Mas hoje sabemos que a produção, a transformação e algumas formas de uso da energia causam, inevitavelmente, impactos ambientais. Às vezes, tão grandes que põem em risco o ambiente. Nosso desafio é a conquista da qualidade de vida sem comprometimento da integridade do planeta. Usar bem os recursos naturais fornecedores de energia é uma questão de sobrevivência. Afinal, estamos todos no mesmo barco e precisamos remar juntos na mesma direção!

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A energia pode ser classificada de diversas maneiras. Vamos abordar aqui seus tipos, formas e fontes. Podemos começar entendendo os dois tipos básicos de energia: a cinética e a potencial. Em todas as formas de energia, uma ou outra está presente, mas existe uma grande diferença entre ambas. A cinética está relacionada ao movimento (um carro andando, por exemplo). A potencial, ao contrário, não se relaciona a movimento algum. É a capacidade de algo se manifestar, como no caso de uma pedra no alto de um morro: ela está solta, mas inerte. Se alguém a empurra, a energia potencial nela contida transforma-se logo em cinética, com a velocidade da queda.

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No exemplo de uma pedra caindo do morro, é interessante notar que no meio do caminho a pedra apresenta os dois tipos de energia, cinética e potencial, ao mesmo tempo. Mas quando a pedra está prestes a bater no solo a energia potencial é quase nula, pois já se transformou em energia cinética. Aí ela atinge sua maior velocidade e ao mesmo tempo está a uma distância quase nula do solo. Portanto, um mesmo corpo pode apresentar os dois tipos básicos de energia e um tipo pode se transformar no outro.


CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

TIPOS E FORMAS DE ENERGIA

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gora, vamos falar das formas de energia. A mais conhecida delas é a mecânica. E é fácil explicá-la: quando uma força é aplicada sobre um corpo e ele se movimenta ao longo de uma distância, dizemos que foi realizado um trabalho mecânico. Como o pai da Cristina empurrando o piano. A energia química também é conhecida: além de estar presente nos alimentos calóricos, pode ser encontrada na gasolina, um dos derivados do petróleo. Ela está associada a processos de queima ou combustão, e pode se transformar em calor, ou seja, em mais uma forma de energia, a térmica.

Outra forma de energia é a nuclear, encontrada no núcleo dos átomos de certos elementos químicos (urânio, plutônio e tório, por exemplo) e liberada através de sua quebra ou fissão. Ela vem sendo utilizada na medicina, no tratamento de várias doenças, e em aplicações diversas na indústria. E, por último, temos a energia elétrica, a mais conhecida entre todas as formas e com a qual grande parte da população convive todos os dias. É difícil imaginar como seria nossa vida sem ela, não é mesmo? Por isso, mais adiante vamos dar o destaque que a energia elétrica merece.

A energia térmica é resultante da agitação dos elementos básicos componentes dos corpos e se apresenta na forma de calor. Um corpo aquecido, seja sólido, líquido ou gasoso, possui essa forma de energia, que depende da massa e da diferença de temperatura a que está submetido. Já a TV, o rádio, as microondas e o aparelho de raio X são os principais responsáveis por outra forma de energia, a radiante (ou luminosa).

Qualquer uma das formas de energia pode se transformar em outra. Veja estes exemplos: Baterias e pilhas – transformam energia química em elétrica. Alternador do automóvel – usa o movimento do carro para carregar a bateria, transformando energia mecânica em elétrica. Chuveiro elétrico – transforma energia elétrica em térmica. Vela – transforma energia química em radiante (luminosa). Motor do ventilador – ao girar as pás, transforma energia elétrica em mecânica. Lâmpada – acesa, transforma energia elétrica em radiante (luminosa).

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CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

FONTES DE ENERGIA

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s fontes de energia são os recursos naturais utilizados para produzir energia, como petróleo, gás natural, sol, carvão mineral, etc. Elas podem ser renováveis e não-renováveis. As renováveis são aquelas que, produzidas pela natureza ou pela ação do homem, encontram-se permanentemente disponíveis para uso. Como a luz do sol, a força dos ventos, a força das marés ou a energia produzida por biomassa (cana-de-açúcar, resíduos animais, etc). Já as não-renováveis são aquelas fontes de energia que correm o risco de se esgotar por serem utilizadas pelo homem numa velocidade maior do que o tempo necessário para sua formação na natureza. Como exemplo temos o petróleo e o gás natural.

Vale ressaltar que a energia do Sol é a origem de cada uma dessas fontes. Para conhecê-la melhor, embarque conosco numa viagem rumo ao astro-rei. O Sol é uma estrela de altíssima temperatura e massa gasosa, formada por 71% de hidrogênio e 26% de hélio, em torno do qual a Terra orbita.

O Sol é o responsável por cerca de 99% da energia que flui em nosso planeta. Sua energia é a mais importante tanto para os seres humanos quanto para a natureza. Portanto, podemos afirmar, sem erro, que a vida depende do Sol. Parte da energia produzida pelo Sol atinge a Terra sob a forma de radiação eletromagnética, a luz visível. Cerca de 30% é refletida de volta ao espaço pelas nuvens, por partículas existentes na atmosfera e também pela superfície terrestre. O restante (70%) é absorvido pela atmosfera e principalmente pelo globo terrestre, que esquenta. Ao se aquecer, a Terra tenta devolver o calor ao espaço. Uma parte é absorvida por gases da atmosfera, como o dióxido de carbono (CO2) e o metano (CH4), que produz o conhecido “efeito estufa” – e recebe esse nome em referência às tendas plásticas ou galerias envidraçadas usadas para o crescimento das plantas. Graças a esse efeito, a temperatura de nosso planeta atingiu um nível propício ao aquecimento e desenvolvimento de formas cada vez mais complexas de vida, como a nossa.

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O papel da energia solar é ainda maior do que aparenta. Ao incidir nos vegetais, que dispõem da clorofila, os raios do sol permitem a fotossíntese, que é a síntese da matéria orgânica. Essa é a base da produção dos alimentos, que garante a sobrevivência dos animais. O desmatamento e a queima de combustíveis fósseis têm causado o aumento do efeito estufa. Isso tem resultado no aumento da temperatura da Terra, o que pode provocar mudanças no clima e a elevação dos níveis dos mares por causa do derretimento do gelo nas camadas polares.

Clorofila são pigmentos verdes encontrados nas células das plantas, usados pela maioria delas para fazer a fotossíntese.

A energia do Sol é também responsável, indiretamente, pela existência dos combustíveis fósseis, cuja queima dá origem à energia térmica. Esses combustíveis são produtos da decomposição de matéria orgânica soterrada sob grande pressão. A decomposição é provocada pela ação de bactérias ao longo de milhões de anos. Assim são formados os carvões minerais – como a hulha, o linhito e a turfa –, o petróleo e o gás natural, que ficam depositados nas camadas de rochas porosas da crosta terrestre.

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Da energia solar deriva também a energia hidráulica. Basta pensar no ciclo que começa com a chegada dos raios solares nos oceanos, lagos e rios. Aquecida, a água evapora, sobe à atmosfera e depois é condensada em gotas, liberando calor. Em seguida, retorna à superfície como chuva, que realimenta o volume dos rios e das quedas-d’água, renovando continuamente as fontes de energia hidráulica. Mesmo a energia dos ventos (eólica) é proveniente da energia solar. Os raios de sol distribuem-se de modo irregular na superfície terrestre, causando variações de temperatura e pressão nas massas de ar, que dão origem aos ventos.

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CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

UHE Corumbá (MS) Acervo: Furnas

Chamamos de energia primária a que obtemos diretamente dos recursos naturais, como a energia hidráulica, a solar, a eólica, etc. E chamamos de energia secundária aquela forma que é obtida em centros de transformações, a partir de outras formas. Como exemplo, temos a eletricidade, resultante da transformação realizada em usinas termelétricas, hidrelétricas ou nucleares. Da mesma forma, a gasolina e o óleo diesel, produzidos nas refinarias de petróleo.

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A energia das marés, pouco usada no mundo, está relacionada à energia gravitacional do Universo, principalmente ao movimento da Terra e da Lua em relação ao Sol. No Brasil, existem pesquisas para sua utilização em locais onde a variação do nível do mar é intensa – como em São Luís, no Maranhão. Já a energia geotérmica vem do centro da Terra, que é constituído de uma massa de metais e tem temperatura muito alta. Esses metais são muito instáveis, degradam-se e liberam calor, que muitas vezes encontra caminhos e meios de alcançar a superfície terrestre, como por exemplo no caso dos vulcões, gêiseres e fontes de água quente. Em algumas regiões da Europa, no México e na Nova Zelândia, por exemplo, a energia geotérmica é utilizada para gerar eletricidade ou para aquecer residências.

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As fontes de energia, como vimos, são submetidas a transformações para produzir as formas de energia que usamos em nosso dia-a-dia. Mas a grande maioria encontra-se longe dos centros de consumo. Um exemplo bem conhecido é o petróleo. No Brasil, a maior parte da produção está nas plataformas marítimas, distantes de onde usamos os produtos derivados do petróleo, como gasolina, óleo diesel, querosene, etc. Se o petróleo for importado, a distância é ainda maior, já que a produção geralmente vem do Oriente Médio, principalmente Arábia Saudita, em navios petroleiros.


CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

Há um conjunto de atividades envolvidas no processo de levar a energia para onde queremos usá-la. É o que chamamos de cadeia energética. Essas atividades estão relacionadas à produção de energia primária, sua transformação em secundária nos centros de transformação, seu transporte de um ponto a outro, até seu consumo final. O petróleo, por exemplo, é transportado do poço de onde foi extraído, levado para a refinaria por um oleoduto ou navio-tanque, transformado em subproduto (como a gasolina), transportado novamente até os postos de gasolina por um caminhão-tanque, até ser adquirido pelo consumidor para encher o tanque do veículo. Essa é a cadeia energética da gasolina.

Refinaria Isaac Sabbá (AM) Acervo: Petrobras

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CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

LEIS DA ENERGIA

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ara que o homem pudesse dispor da energia em seu dia-a-dia e produzir os bens e serviços necessários à sobrevivência e ao conforto da sociedade, foi necessário aprender muito sobre a energia. Assim, a Termodinâmica, um ramo da Física, estabeleceu dois princípios básicos, que constituem as Leis da Energia: o Princípio da Quantidade e o Princípio da Qualidade.

Como o petróleo é uma fonte de energia importante, geralmente usa-se como referência a unidade tonelada equivalente de petróleo (tep). A tep corresponde a aproximadamente 10.800 milhões de calorias, sendo:

Princípio da Quantidade

Todas as formas de energia são conversíveis entre si, e há relações de equivalência entre as unidades de medida da energia térmica, mecânica e elétrica, destacando-se:

O Primeiro Princípio da Termodinâmica, conhecido como a Lei da Conservação de Energia, estabelece que a energia não pode ser criada nem destruída. Trata-se da versão, no campo da Física, do famoso princípio da Química enunciado por Lavoisier: “Na natureza nada se perde, nada se cria: tudo se transforma.” Para cada forma de energia, foi estabelecida uma unidade de medida, conforme o quadro abaixo: MEDIDA Caloria (cal) Joule (J) Watt-hora (Wh)

FORMA DE ENERGIA Térmica Mecânica Elétrica

Para descrever seus múltiplos, utilizamos palavras gregas: K – Quilo M – Mega G – Giga T – Tera

(Mil) (Milhão) (Bilhão) (Trilhão)

103 106 109 1012

Em cálculos econômicos e comerciais, costuma-se medir uma determinada quantidade de energia em termos da massa equivalente do combustível necessário para produzi-la.

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1 tep = 10,8 Gcal = 10.800 Mcal = 10.800.000 kcal = 10.800.000.000 cal

1 kcal = 4154 J; 1 kWh = 3,6MJ; 1 kWh = 860 kcal

Princípio da Qualidade Todas as formas de energia, principalmente o trabalho físico, podem ser facilmente transformadas em calor. É o que ocorre, por exemplo, nos freios de um carro. Mas o contrário não é verdadeiro. Ou seja, apenas uma parte da quantidade total de calor pode virar trabalho. Isso significa que, na natureza, há direções preferenciais nas transformações de energia. De modo geral, pode-se dizer que o trabalho e o calor são extremos de uma escala decrescente de qualidade. Por sua utilidade para nós e pelas limitações para ser obtido a partir do calor, o trabalho é a forma de energia de mais alta qualidade. Por sua vez, o calor é a forma de energia de mais baixa qualidade, pois é o resultado comum das transformações de energia. Mas o próprio calor tem graduações de qualidade: o calor de alta temperatura possui mais


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qualidade do que o calor de baixa temperatura, pois tem maior capacidade de realizar trabalho em relação à temperatura do meio ambiente. A qualidade da energia é determinada por sua capacidade de gerar trabalho físico. Aplicado concretamente à energia, o conceito de qualidade envolve outros fatores. Para tornar o assunto mais claro, comparemos a

lenha e a eletricidade. A lenha queima a baixa temperatura, é pouco eficiente nas condições em que normalmente é utilizada e gera pouco trabalho. Portanto, é uma energia de baixa qualidade, isto é, pouco nobre. A eletricidade, ao contrário, transforma-se quase inteiramente em trabalho e é de fácil transporte, distribuição e uso. Por conseguinte, é uma energia de alta qualidade, ou seja, muito nobre.

COMO SE MEDE A ENERGIA?

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omo vemos, o grau de nobreza ou qualidade de uma determinada energia depende de sua capacidade de gerar trabalho e de outras características igualmente importantes, como facilidade de transporte, estocagem, distribuição e uso. Por isso se diz que os combustíveis líquidos e gasosos como o petróleo e o gás natural são mais nobres que os combustíveis sólidos, como o carvão mineral e o carvão vegetal. A Segunda Lei da Termodinâmica pode ser resumida da seguinte maneira: nas transformações, a qualidade de energia permanece constante ou diminui, jamais aumenta. Como esses princípios se refletem na prática?

Na prática, não se consegue sequer manter a mesma energia após uma transformação. A energia depois da transformação (que sai) é sempre menor que a energia antes da transformação (que entra). Isso significa que há perdas de energia nas transformações.

A energia pode ser medida por meio de sua velocidade, força, calor, massa. Para isso, são utilizadas as unidades de medida. Para calor, por exemplo, a unidade pode ser graus centígrados, que é bastante conhecida – diariamente os jornais e TVs informam a temperatura na cidade. Já a velocidade é medida em metros por segundo ou quilômetros por hora. Quem gosta de Fórmula-1 sabe bem! E a massa é medida por quilo. Para entender melhor, preste atenção nestes exemplos. Quando o Luciano levanta uma barra na academia, esse trabalho mecânico pode ser medido. É só multiplicar o peso da barra pela altura na qual ela está sendo elevada. Ou seja, vamos considerar que o trabalho (T) é igual ao peso ou força (F) multiplicado pela distância ou altura (d). Portanto, se o Luciano está levantando um peso de 10 newtons (N) a um metro de altura, por exemplo, a conta fica assim: T = 10 x 1, portanto T = 10 J (Joules, a unidade de trabalho)

Essas perdas ocorrem em todas as transformações energéticas e permitem a medição da eficiência energética, ou rendimento, que, na forma de porcentagem, é definida como:

10 newtons equivalem ao peso de cerca de 1 quilo. O nome é uma homenagem a Isaac Newton, o primeiro a estabelecer a relação entre força e movimento.

Eficiência ou Rendimento = 100 x (Energia que sai/Energia que entra) = 100 x ((Energia que entra – perdas)/ Energia que entra) = 100 x (1 – (perdas/Energia que entra))

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Já o calor utilizado para ferver a água é medido em calorias (cal). Podemos calculá-lo multiplicando a massa da água pela variação da temperatura. Ou seja, quantidade de calor = massa x temperatura (final ou inicial). Assim, para calcular quantas calorias são necessárias, por exemplo, para ferver um litro de água (1.000 gramas) a uma temperatura de 20 graus, vamos ter que fazer a seguinte conta (saiba que a água ferve quando alcança uma temperatura de 100 graus):

Potência Trabalho e mudança de estado podem ser desenvolvidos rápida ou lentamente, dependendo da potência da fonte de energia. A potência mede a rapidez com que o trabalho é realizado ou com que a mudança de estado ocorre. Ela é calculada dividindo-se a energia utilizada (E) pelo período de tempo (t) no qual ocorre a transformação energética. P = E/t

1.000 x (100-20) = 80.000 cal ou 80 kcal

Veja mais um exemplo: se o nosso amigo Luciano levantar um peso de 50 newtons a um metro de altura, após 100 repetições o trabalho total terá sido de 5.000 J. Nesse caso, ele queimou quase 1.200 calorias, pois uma caloria é igual a 4,182 J. É bom saber que, em geral, precisamos de 2 mil kcal (quilocalorias) por dia para ficar de bem com a vida. Por isso, quem ingere muitos alimentos ricos em calorias, como chocolates, e não faz nada para gastá-las, como uma atividade física, é sério candidato a ficar gordinho.

Portanto, as unidades de potência são unidades de energia divididas pela unidade de tempo. Dizemos, por exemplo, que alguém tem muita potência se realiza muito trabalho em pouco tempo. No entanto, se uma outra pessoa realiza o mesmo trabalho em um tempo maior, dizemos que ela é menos potente. O mesmo acontece com máquinas ou dispositivos que transformam energia. Quanto mais rápida a transformação, maior a potência desenvolvida. O quadro a seguir resume algumas unidades de potência.

ENERGIA

UNIDADE DE POTÊNCIA

CORRESPONDÊNCIAS

Elétrica (Wh) Mecânica (J) Térmica (Cal)

Watt (W) J/s (segundo) Cal/s (segundo)

=1W = 4,182 J/s = 4,182W

Acenda duas lâmpadas mpadas incandescentes durante um minuto (60 segundos). A que tem 100 watts de potência vai transformar mais energia elétrica em luz e calor do que outra de 60 watts. O tempo foi o mesmo, mas a potência era diferente. Agora, acenda duas lâmpadas de 100 watts, uma durante dois minutos (120 segundos) e outra durante um minuto (60 segundos). Você vai ver que a que ficou acesa mais tempo transformou o dobro de energia elétrica. A potência era igual, mas o tempo foi diferente. Vale ressaltar que os equipamentos ou aparelhos elétricos têm a potência indicada na embalagem. Por isso, podemos calcular a energia que será consumida por eles. Uma lâmpada de 48 watts acesa durante seis horas vai consumir 288Wh, ou seja, 48 X 6 = 288. É importante lembrar que a energia consumida em nossas casas, durante um mês, é medida em um múltiplo do watt-hora (Wh), isto é, o quilowatt-hora (kWh), que é o equivalente a mil watts-hora.

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CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

HISTÓRIA DA ENERGIA

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história da humanidade está intimamente ligada à história da utilização da energia. Vamos saber como?

Podemos começar pelo surgimento do Universo. Segundo os astrônomos, ele se criou após uma super explosão de energia, o chamado big bang. Tão grande, que possibilitou a formação do Sistema Solar e, conseqüentemente, do nosso planeta. Daí, como já sabemos, graças à energia do Sol, as primeiras formas de vida foram aparecendo.

No início da vida, a força muscular era a única fonte de energia utilizada para ajudar o homem a se deslocar e a buscar os alimentos que o mantinham vivo. Mas podemos dizer que naquela época, há cerca de 600 mil anos, os povos primitivos já começaram a se apropriar da energia existente na natureza. Como? Friccionando pedras e madeiras e produzindo a primeira fonte de energia – o fogo. Nesse período, cada pessoa precisava de apenas 2 mil kcal por dia para viver, basicamente para se alimentar e se aquecer.

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CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

Tempos depois, há uns 100 mil anos, os caçadores começaram a utilizar a energia também para aquecer suas habitações e produzir, de modo artesanal, alguns utensílios. Eles passaram a ser trocados entre os integrantes das comunidades, o que deu início a uma forma de comércio. Nessa fase de organização social e busca de conforto, cada pessoa passou, então, a utilizar 4 mil kcal por dia.

Já na Idade Média, animais, plantas, rios e ventos foram bastante utilizados para gerar movimento, luz ou calor. Eram aproveitados na agricultura (mais avançada), na alimentação, na mineração, nos meios de transporte e na criação de ferramentas mecânicas. Com isso, o consumo médio diário de energia chegou a 26 mil kcal por pessoa.

A humanidade continuou seu processo de civilização e, entre 12 mil e 7 mil anos atrás, aprendeu a domesticar animais, usando-os, inclusive, como fonte de energia. Sabe como? Arando a terra e transportando cargas e pessoas. Era a época da agricultura rudimentar e do início do uso do carvão vegetal como fonte de energia. Ele era utilizado, por exemplo, para auxiliar na produção de ferramentas agrícolas, objetos de metal e cerâmica.

Chamamos de Idade Média o período na Europa que vai de 700 a 1500, marcado por guerras, expansão do comércio e florescimento da cultura.

Voando mais no tempo, há 4 mil anos, o homem descobriu o uso da energia cinética dos ventos. E, em seguida, a força da água. Essas duas formas, transformadas em energia mecânica, foram utilizadas para mover moinhos e produzir energia.

Nossa história continua, e, embora as propriedades do carvão mineral como fonte de energia tenham sido descobertas há cerca de mil anos, foi só depois do ano 1700 que sua utilização como combustível se intensificou. Seja por conta da invenção da máquina a vapor ou do aprimoramento da construção de ferramentas mecânicas, marcos da chamada Revolução Industrial. Daí em diante nada foi igual no nosso planeta. Chegamos ao final do século XIX consumindo, diariamente e em média, 77 mil kcal por pessoa.

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CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

Vale acrescentar que a utilização da lenha e do carvão mineral em larga escala para alimentar as máquinas a vapor das primeiras fábricas causou grandes problemas ambientais na Europa, como a poluição atmosférica, o desmatamento de florestas e a poluição de rios. E quando as fábricas passaram a utilizar carvão mineral, a mineração provocou mais problemas, como a destruição do solo e a contaminação das águas. Isso causou também a morte de muita gente que trabalhava em péssimas condições nas minas subterrâneas.

Você sabia que entre os séculos XVI e XIX o Brasil utilizava óleo de baleia e de peixe como fonte de energia para alimentar os lampiões? Além de vários óleos vegetais, como de amendoim, coco, mamona e andiroba. Já no início do século XX, por volta de 1940, a lenha era usada para produzir 75% da energia primária utilizada por aqui. Éramos uma sociedade eminentemente rural.

Com a grande poluição provocada, a qualidade de vida em cidades importantes da Europa havia se tornado crítica. Mas, apesar disso, sociedade e os governos não se preocupavam com o uso desses recursos e poucos grupos denunciavam os malefícios. O modelo de desenvolvimento econômico continuava a utilizar em larga escala o carvão e a lenha para a geração da energia que movimentava as fábricas, os trens e as embarcações movidas a vapor.

Aquarela de Debret. Lampião de azeite de baleia, em 1822 Acervo: Fundação Biblioteca Nacional

Imagem de domínio público

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CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

O Petróleo A partir da segunda metade do século XIX,

teve início a exploração do petróleo. Em pouco tempo, os avanços das técnicas de perfuração e refino e o crescimento da indústria automobilística fizeram com que esse recurso energético passasse a ser mais importante do que o carvão mineral. E também graças às enormes jazidas encontradas, no século XX, na década de 60, no Oriente Médio. No entanto, a Organização dos Países Exportadores de Petróleo (Opep) aumentou drasticamente seus preços em 1973/74 e 1979/80. Esses dois choques revelaram a fragilidade do suprimento do combustível para o Ocidente e demonstraram que a perspectiva futura é de progressiva escassez e encarecimento.

Refinaria Cubatão (SP) Acervo: Petrobras

O gráfico abaixo mostra a evolução dos recursos naturais utilizados para produzir energia no mundo, no período de 1970 a 2001.

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CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

Século XX. Surgem o uso de motores de combustão interna, turbinas a vapor e a gás, a eletricidade e as ferramentas eletroeletrônicas, o que gerou um enorme crescimento no consumo de energia. A sociedade passou a consumir por dia, em média, cerca de 230 mil kcal por pessoa. Os motores movidos a gasolina e óleo diesel passaram a ser largamente utilizados. Houve uma aceleração sem precedentes na indústria do Ocidente, principalmente nos países do hemisfério Norte. Carvão, petróleo, gás e, mais tarde, a energia nuclear foram indispensáveis para suprir as necessidades deste século, causando enormes problemas ambientais.

Nos dias de hoje, em países considerados desenvolvidos, podemos constatar que o consumo médio anual de energia chega a 250.000 kcal por pessoa. Por outro lado, a média mundial é de, aproximadamente, 15.000 kcal por pessoa, embora existam países com consumo tão baixo quanto as chamadas populações primitivas. Um dado parece ilustrar bem esse desequilíbrio de consumo: sozinhos, os países ricos, com apenas 30% da população mundial, consomem 70% da energia comercializada. O gráfico abaixo ilustra bem a distribuição do consumo de energia nos países desenvolvidos e em desenvolvimento em 2002. É importante verificar e entender como esse quadro evoluiu desde 2002 até o momento atual.

Fonte: Global Warming, John Houghton - Cambridge University Press, 1997

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CAPÍTULO 1 ENERGIA, A FORÇA DA VIDA

A energia é essencial para a vida na Terra. Mas, apesar de estar presente em quase todos os processos, ainda é difícil defini-la. A maior parte da comunidade científica define energia como a capacidade de gerar trabalho ou mudança de estado físico. Podemos reconhecer a energia por meio de suas manifestações – calor, luz, trabalho mecânico – e classificá-la de diversas maneiras, como formas, tipos e fontes. Há dois tipos básicos de energia: a cinética e a potencial. Existem várias formas de energia: mecânica, química, térmica, radiante (ou luminosa), nuclear e elétrica. Qualquer uma dessas formas de energia pode se transformar em outra. Fontes de energia são os recursos naturais utilizados para produzir energia. Elas podem ser renováveis – permanentemente disponíveis para uso – ou não-renováveis – que correm o risco de se esgotar na natureza. A energia do Sol está na origem da maior parte dessas fontes. Exemplos de fontes renováveis: o sol, a água, os ventos e a biomassa. Exemplo de fontes não-renováveis: petróleo, gás natural e carvão mineral. Leis da Energia: Segundo o Princípio da Quantidade, a energia não pode ser criada nem destruída. Segundo o Princípio da Qualidade, nos processos de transformação a energia permanece constante ou diminui, jamais aumenta. Medidas da energia: velocidade, força, calor, massa. Para calor, por exemplo, utilizamos graus centígrados. A velocidade é medida em metros por segundo ou quilômetros por hora. E a massa é medida por quilo. Um conjunto de atividades faz com que a energia chegue onde queremos usá-la. É o que chamamos de cadeia energética, que engloba desde sua origem até seu consumo final. Todo esse processo tem um custo – cujo ônus cabe a nós, cidadãos – e provoca inúmeros tipos de impacto ambiental. Ao longo da história, nos tornamos grandes consumidores de energia e hoje percebemos a necessidade de buscar formas de geração menos impactantes para o planeta. O desafio atual é atender à população que ainda não usufrui os benefícios da energia produzida e garantir os recursos naturais para as futuras gerações.

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

CAPÍTULO 2

ENERGIA E MEIO AMBIENTE

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

MEIO AMBIENTE

O

ambiente natural é complexo, dinâmico e equilibrado. Os ciclos e processos naturais transformam continuamente matéria e energia, renovando e mantendo as condições necessárias à existência da vida no planeta: luz, calor, ar, água, nutrientes. Os seres vivos interagem entre si e com o meio físico, formando a diversidade dos ecossistemas. Na grande teia da vida na Terra, tudo está interligado – são as relações de interdependência e complementariedade. Como os demais seres vivos que habitam o planeta, somos parte da natureza e dela dependemos para viver. Ao mesmo tempo, as sociedades humanas criaram e criam diversos modos de interagir com o ambiente, transformando e utilizando os recursos naturais para atender às necessidades econômicas e sociais. Os lugares ou espaços que habitamos

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tornaram-se ambientes naturais modificados pelas atividades, construções e produtos da cultura humana. Nas cidades e áreas rurais das sociedades modernas, o ambiente natural já foi tão modificado que muitas vezes deixamos de perceber que dependemos da natureza e como os impactos que provocamos nela e nos ciclos que a sustentam também nos afetam. Esquecemos de reverenciar e de proteger a grande teia da vida à qual pertencemos. Ambiente é a totalidade de fatores naturais (abióticos e bióticos) e culturais (materiais e imateriais) que, em interação, formam o lugar ou espaço onde vivemos.


CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

ENERGIA, MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO

O

modelo de desenvolvimento econômico que hoje predomina em escala mundial está baseado no crescimento contínuo da produção e do consumo, através do uso intensivo dos recursos naturais. É norteado por uma noção de progresso ilimitado, como se os recursos naturais utilizados fossem infinitos. A destruição e a degradação do meio ambiente afetam a qualidade de vida das gerações atuais e comprometem a vida das futuras gerações. Ao mesmo tempo, esse modelo produziu grandes desigualdades no acesso aos benefícios do desenvolvimento, entre os países e entre as classes sociais. De um lado, pobreza e exclusão social. De outro, concentração de riquezas, consumismo e desperdício.

O uso crescente de energia é uma das características do atual modelo de desenvolvimento. Hoje, utilizamos diversos tipos de energia nos meios de transporte, nas atividades econômicas, nos serviços públicos (saneamento, escolas, hospitais, etc.), na iluminação de prédios e residências, no funcionamento dos equipamentos domésticos e em diversas outras aplicações que trazem conforto e bem-estar para a vida cotidiana. A energia é essencial para o desenvolvimento econômico e social e para a melhoria da qualidade de vida. Mas a produção e o consumo crescentes de energia também acarretam diversos problemas ambientais. Algumas das principais fontes utilizadas para gerar energia são recursos naturais não-renováveis, como o petróleo, o gás natural e o carvão mineral. Como a natureza leva milhões de anos para formá-los, o consumo é muito superior à capacidade de reposição natural e esses recursos podem ser rapidamente esgotados.

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

Até mesmo fontes renováveis estão ameaçadas pela degradação ambiental. A água dos rios cuja energia hidráulica é transformada em eletricidade, por exemplo, muitas vezes é afetada pelo desmatamento, poluição e outros tipos de agressão. As tecnologias hoje utilizadas para gerar, transmitir, distribuir e consumir os diversos tipos de energia também provocam, em maior ou menor escala, impactos ambientais e sociais (ver quadro). Outra conseqüência do atual modelo de desenvolvimento é que, embora a energia seja um bem essencial, muita gente no mundo não tem acesso a ela. Hoje, dois bilhões de pessoas (dez vezes a população brasileira) não utilizam a eletricidade, uma das mais importantes formas de energia, e não usufruem os benefícios decorrentes da sua utilização. Enquanto uma pequena parcela da população mundial desperdiça toneladas de alimentos, água e outros recursos naturais, a grande maioria sofre com a escassez desses recursos, enfrentando doenças causadas pela falta de comida e saneamento básico.

Um americano usa tanta energia quanto dois australianos, nove mexicanos, 16 chineses, 53 indianos ou 1.072 nepaleses.

Agora veja esta situação: se hoje a produção energética já causa sérios problemas ambientais e sociais, como será quando todos esses excluídos tiverem acesso a ela? A Terra vai suportar? Claro que não. Por isso, é fundamental frear o consumismo descontrolado e o desperdício, que resultam numa pesada pressão ambiental sobre o planeta. Precisamos construir um novo modelo de desenvolvimento, que permita compatibilizar o equilíbrio do meio ambiente com uma melhor qualidade de vida para todos.

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

Sistema fotovoltaico em comunidade rural (PE) Acervo: Celpe

Cerca de 12 mil famílias são vizinhas da represa de Tucuruí (PA), que possui 8.375.000kW de potência instalada. Mas essas pessoas não são atendidas por sistema elétrico algum! Isso porque toda a produção da represa é utilizada por apenas quatro empresas estrangeiras que fabricam alumínio. Assim como essas famílias, outros 12 milhões de brasileiros não têm acesso à energia elétrica, segundo dados do Ministério de Minas e Energia. Para minimizar o problema, foi lançado em 2004 o programa “Luz para Todos”, que pretende universalizar o abastecimento de energia no país até 2008.

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

Veja alguns exemplos dos danos causados ao meio ambiente quando geramos ou consumimos energia. ATIVIDADES

IMPACTOS AMBIENTAIS E SOCIAIS

Mineração de carvão; exploração e transporte de petróleo e gás; monocultura de biomassa energética (cana-de-açúcar, por exemplo)

Degradação do solo e da vegetação associada.

Corte de lenha; mineração de carvão; construção de torres para transmissão de energia elétrica

Desmatamento.

Desvio de cursos d´água para a construção de barragens para hidrelétricas

Desertificação.

Exploração e transporte de óleo e gás em áreas da costa

Degradação ambiental de regiões costeiras (mangues, restingas e praias).

Utilização de água do mar, de rios e/ou de lençol freático para resfriar reatores nucleares ou usinas termelétricas

Poluição de águas superficiais e/ou subterrâneas.

Construção de barragens e reservatórios para geração de energia hidrelétrica

Alagamento de terras férteis, ou de valor histórico/arqueológico, cultural e ecológico; desalojamento e reassentamento de populações ribeirinhas em outras áreas, com interferências na pesca e suas demais atividades econômicas, culturais e sociais.

Queima de combustíveis fósseis nos meios de transporte, na indústria e na geração de eletricidade; uso de lenha em atividades domésticas

Poluição atmosférica.

Vazamentos de óleo de dutos e navios petroleiros

Poluição de praias, rios e solos e impactos sobre a pesca e a agricultura.

Lixo atômico e vazamentos nucleares

Contaminação por resíduos radioativos.

Reação química entre as moléculas de água presentes na atmosfera e o dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio, que resultam da queima de carvão mineral em termelétricas

Chuva ácida.

Emissão de gases como o dióxido de carbono (CO2) e o metano (CH4), provocando o efeito estufa.

Queima de combustíveis fósseis e decomposição de matéria orgânica (florestas) submersa nos reservatórios das hidrelétricas

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

ENERGIA E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

S

egundo o relatório Nosso Futuro Comum, edição de 1987, da Comissão Mundial para o Meio Ambiente e Desenvolvimento da ONU – Organização das Nações Unidas, desenvolvimento sustentável é aquele que satisfaz as necessidades das gerações presentes sem afetar a capacidade de gerações futuras de também satisfazer suas próprias necessidades.

mudança nos padrões de consumo, otimizando o uso da energia e combatendo o seu desperdício; classificação de produtos de acordo com os níveis de eficiência energética (melhor rendimento com menor consumo), estimulando as empresas privadas a produzi-los e os consumidores a utilizá-los; educar, informar e sensibilizar todos os setores sociais sobre as ações necessárias e sua parcela de responsabilidade para o alcance do desenvolvimento sustentável no campo da energia.

Foi com este espírito que representantes mundiais, reunidos na Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, realizada em 1992 no Rio de Janeiro, produziram documentos com os princípios do desenvolvimento em bases sustentáveis para este século. Entre os documentos destacamos a Agenda 21, um abrangente programa de ação a ser implementado pelos governos de todos os países, agências internacionais de desenvolvimento, organizações das Nações Unidas e grupos setoriais em cada área onde a atividade humana afeta o meio ambiente.

Existem vários indicadores para verificar ou medir o grau de desenvolvimento de uma nação. Em geral, são valores que permitem medir, comparar e avaliar a evolução das condições de vida de um povo. Os mais conhecidos são o PIB (Produto Interno Bruto), o PIB percapita e o Índice de Desenvolvimento Humano (IDH), que leva em conta quatro aspectos básicos do desenvolvimento: PIB percapita, taxa de analfabetismo, mortalidade infantil e expectativa média de vida. Há outros indicadores, inclusive o que mede o grau de sustentabilidade energética; o mais usado é a intensidade energética.

As principais propostas da Agenda 21 e de outros documentos internacionais relacionadas à energia abrangem: maior integração das decisões governamentais nas áreas de políticas energéticas, ambientais e econômicas; maior eficiência na produção e distribuição de energia, otimizando o uso das fontes naturais já utilizadas e reduzindo os impactos ambientais dos processos; desenvolvimento de pesquisas de fontes renováveis de energia, viabilizando tecnológica e economicamente sua maior utilização; substituição gradativa das fontes nãorenováveis pelas fontes renováveis nos sistemas energéticos dos países;

A falta de energia pode tornar-se um empecilho para obtermos um desenvolvimento sustentável, em decorrência da combinação de vários fatores: 1. Existe uma distribuição geográfica desigual do consumo de energia tanto no planeta como no interior dos países, principalmente daqueles em desenvolvimento.

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

2. Há um crescimento da população nos países do Terceiro Mundo, onde os déficits de energia são os maiores. 3. O uso da energia vem sendo intensificado em função do aumento da produção industrial e da oferta de serviços. 4. Está havendo um crescimento constante de 2 a 3% do uso da energia nos últimos 120 anos, o que demanda um aumento na geração de energia, pressionando os recursos naturais.

Segundo a ONU (Organização das Nações Unidas), 90% do crescimento populacional do mundo, que deve chegar a 8,3 bilhões de pessoas nos próximos 30 anos, estará concentrado nos países pobres, onde o déficit de energia é maior. Enquanto isso, o consumo de energia no mundo industrializado deverá se estabilizar no nível atual, ou mesmo sofrer uma redução de 10% antes do ano 2020.

Até o final da década de 80, o planejamento energético era voltado para a satisfação das necessidades crescentes do setor, apenas aumentando a produção de energia. Acreditava-se que os recursos naturais eram inesgotáveis. Isso acelerou o crescimento econômico mundial, beneficiando países ricos e certas regiões em desenvolvimento, que tinham melhores condições para explorar seus recursos. Por outro lado, criou grandes distorções, aumentando diferenças até entre as classes sociais de um mesmo país. Mas o aumento excessivo do preço do petróleo e as evidentes agressões ao meio ambiente fizeram surgir, em todo o mundo, iniciativas de conservação e utilização de fontes alternativas, visando ao uso racional da energia. Para rever esse modelo de desenvolvimento, há um grande movimento hoje, englobando ações para aumentar a eficiência, combater o desperdício e incentivar o uso racional da energia. Tais ações são fundamentais para um modelo de desenvolvimento que proporcione crescimento econômico e erradicação da pobreza e da fome. Sem esquecer, claro, de aliviar a pressão sobre o planeta, garantindo o abastecimento energético de hoje e do futuro.

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS

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ários outros fatores também devem ser considerados para se criar uma infra-estrutura adequada ao desenvolvimento econômico e ao bem-estar social de um povo, como: telecomunicações, transportes, abastecimento de água, esgotamento sanitário e tratamento de resíduos sólidos (o lixo). Esses itens são responsáveis por mais de 90% dos US$ 200 bilhões anuais investidos em infra-estrutura pelos países em desenvolvimento. Mas os resultados são, no mínimo, duvidosos. Ainda hoje, cerca de 1 bilhão de pessoas (quase a população da China, o país mais populoso do planeta) não tem acesso a água limpa, por exemplo, além dos problemas cada vez maiores com o lixo das grandes cidades. As fortes relações entre todos esses componentes indicam que a solução está em ações integradas. Como assim? Veja este exemplo: a energia elétrica pode ser produzida em estações de tratamento de esgoto e aterros sanitários, através do aproveitamento do gás metano oriundo da decomposição da matéria orgânica existente nesses locais. Esse tipo de produção energética provoca pouquíssimos danos ambientais.

Falamos sobre consumo desenfreado, certo? Pois é, numa sociedade consumista como a nossa, nem sempre o que se adquire é de fato uma necessidade. Cada vez mais o mundo nos oferece artigos descartáveis, com propagandas tão poderosas que acabamos por desejar loucamente um produto. Desperdiçamos energia, recursos naturais, e ainda produzimos mais lixo. Que tal observar em sua vida o que realmente é necessário para o seu consumo?

Ou seja, é possível encontrar soluções criativas quando temos uma visão mais ampla. No exemplo acima, o que era problema acabou virando uma solução. Os impactos ambientais foram minimizados e a necessidade energética suprida, proporcionando o crescimento em padrões sustentáveis.

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

MATRIZ ENERGÉTICA

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epois de vermos que a utilização de energia, sua produção e a conseqüente utilização dos recursos naturais do planeta são peças fundamentais para nosso futuro, vamos conhecer o panorama energético de nosso país e de outras nações do planeta. Começamos entendendo que Matriz Energética é o quadro que mostra a situação energética de uma determinada região. Ela nos permite conhecer, entre outras coisas, os recursos naturais usados para gerar energia e como essa energia é utilizada. No Brasil, a Matriz é apresentada na forma do Balanço Energético Nacional, publicado anualmente no site do Ministério de Minas e Energia (www.mme.gov.br)

Veja um exemplo: imagine que a casa do Antônio tenha um carro movido a gasolina, um fogão de botijão (gás liqüefeito de petróleo) e eletricidade gerada por óleo diesel. Nesse caso, a Matriz Energética da casa dele é o petróleo, que dá origem à gasolina (que move o carro), ao gás liqüefeito (do fogão) e ao óleo diesel (da eletricidade).

Pedro, que mora do outro lado da cidade, compra eletricidade de uma usina hidrelétrica, usa gás natural para o fogão, tem um carro movido a GNV (gás natural veicular) e toma banho quente utilizando aquecedor solar. A Matriz Energética da casa de Pedro tem um padrão sustentável maior do que o da casa de Antonio, pois utiliza principalmente fontes renováveis: energia hidráulica (da usina), e energia solar (chuveiro). Se, além disso, nosso amigo Pedro combater o desperdício e aprender a utilizar a energia, terá um gasto mensal muito menor que Antônio e estará no caminho certo para a construção do desenvolvimento sustentável. As alternativas e o comportamento de uma Matriz Energética são fundamentais para quem estuda o planejamento energético de uma região. Isso porque a quantidade de recursos naturais utilizados na produção de energia permite avaliar como está sendo tratada a energia na busca da sustentabilidade. E o estudo da Matriz pode mostrar também o impacto do combate ao desperdício na utilização desses recursos. Veja como foi a participação dos recursos energéticos no mundo em 2000:

Fonte: http://www.iea.org

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

MATRIZ ENERGÉTICA BRASILEIRA

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e compararmos a participação dos recursos naturais energéticos da Matriz brasileira com a Matriz mundial, vamos notar uma grande diferença. Aqui, utilizamos mais a energia hidráulica, devido ao enorme potencial hídrico de nosso país. Já o carvão mineral tem uma participação bem pequena em relação às outras nações. Veja a figura a seguir, que apresenta os resultados brasileiros em 2001, e note as diferenças com a oferta mundial de energia, na página anterior.

Se repararmos bem as informações da Matriz, verificaremos que hoje no Brasil predominam dois grandes sistemas energéticos: elétrico e petróleo. A eletricidade abastece as indústrias, as casas, o comércio, as áreas rurais e os serviços urbanos. Já os derivados de petróleo suprem o setor de transporte e uma significativa parcela das demais necessidades energéticas da economia.

Fonte: Site MME / BEN (Balanço Energetico Nacional)

Em 2003, para atender o consumo de 294 bilhões de kWh de energia elétrica no Brasil, foram gerados cerca de 352 bilhões de kWh. Desse total, 93% foi produzido por usinas hidrelétricas. Já para a geração termelétrica foram utilizadas fontes primárias distribuídas da seguinte forma: derivados de petróleo – óleo combustível (1,4%) e óleo diesel (2,4%) –, carvão mineral (1,5%), além das usinas nucleares de Angra I e II (1,5%).

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

PRINCIPAIS USINAS EM OPERAÇÃO NO PAÍS

Fonte: Site Eletrobras

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

GASODUTOS NO BRASIL

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CAPÍTULO 2 ENERGIA E MEIO AMBIENTE

O atual modelo de desenvolvimento é grande consumidor de energia. Principais impactos ambientais e sociais provocados pela produção e consumo de energia: degradação do solo resultante da mineração de carvão e da exploração de petróleo e gás; desmatamento para obtenção de lenha; alagamento de áreas e remoção de populações para a construção de barragens de grandes hidrelétricas; poluição atmosférica decorrente da queima de combustíveis fósseis. Promover o desenvolvimento sustentável significa atender as necessidades da população sem comprometer as necessidades das futuras gerações. Dentre os investimentos necessários no setor energético para o desenvolvimento sustentável, destacam-se: utilização de fontes mais limpas (menos impactantes); utilização de recursos tecnológicos e processos mais eficientes (que minimizem as perdas energéticas); desenvolvimento de processos educativos para a formação de hábitos visando ao uso responsável da energia (combate ao desperdício). Nos chamados choques do petróleo (1973-1974 e 1979-1980) houve um grande aumento dos preços desse insumo, prejudicando a economia de vários países. A partir dessa época os movimentos sociais de defesa do ambiente cresceram, assim como aumentaram os questionamentos quanto ao modelo de desenvolvimento adotado. Matriz Energética é o quadro que mostra a situação energética de uma determinada região, permitindo conhecer, entre outras coisas, os recursos naturais usados para gerar energia e como ela está sendo utilizada. A matriz brasileira utiliza em escala bem maior a energia hidráulica, devido ao enorme potencial hídrico de nosso país, do que o resto do mundo. Já o carvão mineral, largamente utilizado no planeta, tem uma participação bem pequena na matriz de nosso país. O setor energético brasileiro é dividido em setor elétrico e setor de petróleo.

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

CAPÍTULO 3

ENERGIA ELÉTRICA

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

ENERGIA ELÉTRICA A eletricidade é uma forma secundária de energia que pode ser produzida a partir da força da água ou da queima de um combustível. Saiba mais sobre essa importante forma de energia.

A

eletricidade corresponde a cerca de 30 a 40% da energia usada no mundo. E deve crescer bastante no futuro. Porque a tecnologia utilizada para a obtenção de energia elétrica é bem dominada, está em franco desenvolvimento e adapta-se facilmente às tendências de globalização, descentralização e busca de maior eficiência. E é, também, extremamente adequada para fornecer os principais serviços de energia que desejamos atualmente.

Além de tudo isso, a energia elétrica apresenta diversas alternativas de produção e utilização que podem colaborar significativamente para solução dos problemas ambientais e sociais da humanidade. Por esse motivo, o setor elétrico deverá ter participação fundamental em qualquer estratégia visando ao desenvolvimento sustentável. Para falar de eletricidade, vamos apresentar duas grandezas físicas básicas: a tensão e a corrente. É fácil entender. Quando compramos uma lâmpada, por exemplo, precisamos saber se é de 110 ou 220 volts, não é? Pois então, esses valores representam a tensão ou voltagem dos aparelhos, cuja unidade de medida é o volt (V). Agora, para comprar um fusível para nossa casa, temos que informar ao vendedor se queremos um de 15 ou 30 ampéres. Esses valores representam a corrente para a qual foi construído o fusível, cuja unidade de medida é o ampère (A).

A tensão e a corrente se relacionam. Pegue uma pilha comum de 1,5V para acender a lâmpada de uma lanterna. A lâmpada só acende quando ligamos seus terminais, aqueles fiozinhos que saem de sua base até os pólos positivo (+) e negativo (-). Quando ligamos os pólos da pilha a um elemento condutor de eletricidade, a corrente passa (os elétrons fluem) e a energia elétrica se manifesta. Com isso, a energia elétrica é transformada em luz e calor. Já para acender uma lâmpada maior, precisamos de mais voltagem. Portanto, mais pilhas. Uma pilha tem apenas energia potencial química armazenada, mas pronta para se transformar em eletricidade.

Quando ligamos qualquer aparelho numa tomada, o fenômeno é o mesmo. A diferença é que aqui a tensão é bem maior (110 ou 220 V) e a energia elétrica é de um tipo diferente: corrente alternada em vez de corrente contínua (como na pilha).

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Veja este outro exemplo: compare a energia elétrica com uma mangueira ligada a uma torneira de água. Se a torneira estiver fechada, a água vai fazer pressão sobre ela. Se abrirmos a torneira, a água vai fluir pela mangueira, mas a quantidade de água que sairá por segundo vai depender da pressão da água e do material, comprimento e largura da mangueira. Neste caso, a tensão é similar à pressão da água na torneira.

Uma das formas de calcular a potência, no caso da eletricidade, é multiplicar a tensão (símbolo V) pela corrente (símbolo I). Ou seja, P = V x I, com P medida em watts (W), V em volts (V) e I em ampères (A).

A corrente, associada ao fluxo de elétrons, é similar à água fluindo pela mangueira. Assim como no exemplo da pilha, a água só vai fluir se abrirmos a torneira. Antes, a pressão da água está representando uma energia potencial. Quando a torneira é aberta, a água flui, assim como quando os pólos são ligados e a corrente passa a circular. No caso da eletricidade, a influência do elemento condutor é representada por uma grandeza física chamada resistência (R), de modo tal que a corrente pode ser calculada pela divisão da tensão pela resistência. Assim, para uma mesma tensão, a corrente vai ser maior para resistência menor. Na eletricidade, a resistência produz calor, portanto está diretamente ligada às perdas. Assim, maior resistência, maiores perdas e menor eficiência.

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Quando queremos carregar um telefone celular, precisamos de um carregador de bateria, certo? Mas por que não podemos ligar direto na tomada? Porque na tomada temos eletricidade em corrente alternada e o celular é alimentado em corrente contínua.

A geração em corrente alternada resulta das seguintes transformações: de energia mecânica em elétrica, por meio de turbinas rotativas, que acionam geradores elétricos, tanto nas usinas hidrelétricas (turbinas hidráulicas) como nas usinas eólicas (turbinas eólicas e cata-ventos);

Geramos corrente contínua nas seguintes transformações: de energia solar diretamente em energia elétrica, por meio de painéis solares, como no caso das usinas solares fotovoltaicas; de energia química em elétrica, como em pilhas, baterias e células a combustível. A geração em corrente alternada utiliza peças móveis, e baseia-se na propriedade dos materiais condutores de desenvolver uma diferença de tensão quando colocados em movimento, num campo eletromagnético.

de energia térmica em mecânica e de mecânica em elétrica, formando uma cadeia. A energia térmica inicial pode ser produzida por combustão (energia química), fissão nuclear, pelo Sol ou energia geotérmica, e vai movimentar turbinas e motores a vapor ou gás e produzir a energia mecânica necessária para acionar geradores elétricos (caso das usinas termelétricas).

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

CONFIGURAÇÃO BÁSICA DO SISTEMA ELÉTRICO

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amos entender agora como é a configuração básica de um sistema elétrico moderno, que garante a energia que utilizamos em nossas casas, indústrias, ruas. É formado por um conjunto de elementos, equipamentos e conexões que permitem o melhor desempenho possível. Tudo se inicia na usina geradora, seguida de uma su bestação elevadora de tensão, linhas de transmissão, subestação abaixadora de tensão, sistema de distribuição e consumo. Acompanhe, visualizando a ilustração abaixo. A usina geradora, como o nome diz, é a que produz energia elétrica. As subestações ajustam as tensões e correntes às necessidades de cada elemento da cadeia, possibilitando as conexões dos equipamentos. O ajuste é feito por transformadores, que permitem a conexão de dois circuitos de tensões diferentes.

As subestações elevadoras de tensão estão no início da cadeia e lidam com grandes blocos de energia a altas tensões (no sistema brasileiro, igual ou acima de 230kV). As subestações abaixadoras de tensão, ao contrário, diminuem a tensão, porque nelas a distribuição é feita através de pequenos blocos de energia. No Brasil, eles vão de 138 kV, nas fronteiras, até 13,8kV, nos postes de rua, ou 220 e 110V, em nossas casas. As linhas de transmissão estão associadas ao transporte da energia a distâncias razoavelmente longas. A distribuição implica a recepção da energia e sua entrega aos consumidores. Ao final da cadeia está o consumo, quando a energia elétrica é utilizada por nós, através de equipamentos e aparelhos apropriados.

USINA HIDRELÉTRICA

SUBESTAÇÃO ELEVADORA

LINHAS DE

(GERAÇÃO)

DE TENSÃO

TRANSMISSÃO

SUBESTAÇÃO

CONSUMO

REBAIXADORA

FINAL

DE TENSÃO

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

O SETOR ELÉTRICO BRASILEIRO osso sistema elétrico é interligado, isto N é, permite que mesmo faltando água num lugar seja possível gerar eletricidade em

outro, efetuando assim a redistribuição. Esse sistema fornece energia para grande parte do país. Seus principais centros geradores são identificados pelos nomes das bacias hidrográficas onde se localizam e represen-

tam conjuntos de usinas hidrelétricas e suas linhas de transmissão. Sistemas isolados suprem áreas das regiões Norte e CentroOeste e são como ilhas de geração própria, formadas por hidrelétricas de médio porte e por termelétricas a diesel ou a gás natural, uma tendência atual. Veja no mapa abaixo o quadro do Sistema Elétrico Brasileiro.

Fonte: Site www.ons.org.br

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Outras informações interessantes sobre o nosso sistema elétrico podem ser obtidas pela análise das tabelas abaixo: capacidade nominal instalada, geração bruta total de energia e consumo total de energia elétrica. A capacidade nominal instalada representa, em quilowatts (kW), a soma das potências de todas as usinas (inclusive as termelétricas). Já os quadros de geração bruta de energia elétrica e de consumo total (em GigaWattshora) permitem comparar geração e consumo. Veja as diferenças de geração/consumo nas regiões do país e compreenda a importância das interligações elétricas.

USINAS – CAPACIDADE NOMINAL INSTALADA – kW 2000 BRASIL Região Norte Região Nordeste Região Sudeste Região Sul Região Centro-Oeste Itaipu (1)

2001

67.713.000 6.450.000 10.748.000 29.553.000 11.675.000 2.987.000 6.300.000

70.162.000 6.630.000 10.768.000 30.969.000 12.130.000 3.365.000 6.300.000

2002 75.830.000 7.350.000 12.379.000 32.416.000 13.270.000 4.115.000 6.300.000

CONSUMO TOTAL DE ENERGIA ELÉTRICA – GWh BRASIL Região Norte Região Nordeste Região Sudeste Região Sul Região Centro-Oeste

2000 307.529 15.996 49.733 175.516 49.726 16.557

2001 283.257 15.234 45.058 158.486 49.209 15.270

2002 290.466 17.016 47.334 159.309 50.529 16.277

GERAÇÃO BRUTA TOTAL – GWh BRASIL Região Norte Região Nordeste Região Sudeste Região Sul Região Centro-Oeste EMERGENCIAL Itaipu (1)

2000 324.105 34.792 49.905 138.415 41.970 12.770 46.253

2001 299.267 35.359 37.186 112.113 63.844 11.559 39.206

2002 313.274 36.035 41.456 123.948 59.062 11.154 297 41.322

1) Não inclui os 6.300.000 kW das máquinas do Paraguai Fonte: SIESE - Sistema de Informações Empresariais do Setor de Energia Elétrica Eletrobrás. Boletim Anual 2002. www.eletrobras.gov.br/Informe_SIESE/siese.asp

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

CADEIA DE ENERGIA ELÉTRICA BRASILEIRA

J

á podemos perceber que uma cadeia de energia elétrica compreende a geração da energia, sua transmissão, distribuição e consumo. Vamos analisar, em primeiro lugar, o processo de geração a partir das usinas hidrelétricas. Ela está associada à altura da queda d’água da usina e à vazão do rio, isto é, à quantidade de água disponível em um determinado período de tempo. Quanto maiores o volume, a velocidade da água e a altura da queda, maior é o potencial de aproveitamento na geração de eletricidade.

BARRAGEM

A vazão de um rio depende de suas condições geológicas, como largura, inclinação e tipo do solo, obstáculos e quedas d’água. E também da quantidade de chuva que o alimenta. Por essa razão, a capacidade de produção de uma hidrelétrica varia bastante ao longo do ano. Para manter esta capacidade uniforme são usados os reservatórios, que acumulam água na época das chuvas para usá-la na época da seca. Isso permite a manutenção da quantidade de água que passa pelas turbinas para gerar eletricidade.

TRANSFORMADORES

VERTEDOURO

SUBESTAÇÃO ELEVADORA DE TENSÃO

RESERVATÓRIO

ENTRADA DA ÁGUA

GERADOR MOVIMENTADO PELA TURBINA TURBINA GIRA SOB A ESCOAMENTO

PRESSÃO DA ÁGUA

DA ÁGUA

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Como o tamanho do reservatório da usina e a altura da queda d’água são fundamentais para a quantidade de energia gerada, as hidrelétricas são construídas em trechos de rio onde é possível formar reservatórios. Ou em locais onde é possível utilizar cachoeiras. Essas usinas são construídas com tubos que atravessam a barragem e conduzem a água até as turbinas, instaladas em um nível mais baixo. A água faz girar o sistema de turbinas, que aciona o gerador; este, por sua vez, produz a eletricidade. Em muitos casos, podemos produzir eletricidade sem a construção de barragens ou a inundação de grandes áreas: aproveitando a força natural da água do rio. São as chamadas usinas a fio d’água.

Usinas hidrelétricas de grande porte acarretam impactos ambientais significativos. Atingem os meios físico, biótico, social e econômico, tanto na região do lago artificial como na continuação do rio, depois da represa. Diversos problemas são causados: impacto na flora e fauna; interferência no clima; perda da qualidade da água servida à população; alagamento de áreas agrícolas e comprometimento da riqueza mineral; interferência na navegação do rio; erosão e desmatamento das margens da área inundada e desaparecimento de belezas naturais. Sem falar em agravantes como alagamento de áreas indígenas, de áreas de proteção ambiental e até mesmo de cidades inteiras, o que também leva a população a outras realidades (econômica, cultural ou social). Um exemplo bem conhecido de impacto ambiental é o da Hidrelétrica de Sobradinho, na Bahia (foto). O represamento das águas do Rio São Francisco formou um lago que gerou mudanças drásticas em todo o seu hábitat.

Lago da Usina Hidrelétrica Sobradinho (BA) Acervo: Chesf

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Se por um lado as hidrelétricas de grande porte causam impactos ambientais e sociais negativos, são elas que fornecem a eletricidade que impulsiona o desenvolvimento social e econômico do país. Além disso, viabilizam projetos de irrigação e contribuem para a agricultura, a pesca, o turismo, o lazer e a instalação de indústrias. A questão é: precisamos diminuir esses impactos e aumentar os benefícios das hidrelétricas. De que forma? Planejando e construindo essas obras para aumentar o uso múltiplo da água – observando toda a bacia hidrográfica, toda a região e o país como um todo – e avaliando as conseqüências da construção de tais usinas. Aí está mais um grande desafio.

Usina Hidrelétrica Itaipu (PR) Acervo: Eletrobrás

No Brasil há alternativas como as pequenas usinas hidrelétricas, as chamadas Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH), além de mini e micro-hidrelétricas. O custo da energia elétrica por kWh, nesses casos, é maior por causa de sua baixa capacidade (até 30MW). Mas elas têm algumas vantagens: baixo custo de instalação, acarretam menos problemas sociais e ambientais e podem ser construídas próximas aos centros de consumo.

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

A geração por usinas termelétricas, em fase de expansão no Brasil, também é realizada por gerador, acionado por uma turbina. Se a termelétrica for a vapor, por exemplo, quando o combustível queima, aquece uma caldeira com água. O vapor de alta pressão resultante move as pás da turbina, acionando o gerador. Qualquer produto capaz de gerar calor pode ser usado como combustível, do bagaço de diversas plantas aos restos de madeira. Óleo diesel, gás natural, urânio enriquecido e carvão mineral são os mais utilizados.

Embora o controle dos poluentes atmosféricos possa ser feito por meio de filtros e outros equipamentos, isso exige investimentos que aumentam os custos da energia produzida pelas termelétricas. Outro grande problema provocado por essas usinas é o impacto nas águas de rios, lagoas e mares próximos. Isso porque as termelétricas utilizam grandes volumes d’água no seu processo de produção e a devolvem à sua fonte em alta temperatura, afetando a flora e a fauna local.

Mas a geração termelétrica também é responsável por diversos problemas ambientais. No caso das usinas que queimam combustíveis fósseis não-radioativos, há a emissão de gás carbônico, hidrocarbonetos, óxido de enxofre e nitrogênio, cinzas e partículas que poluem o ar e causam não só o aumento do efeito estufa como também a chamada chuva ácida.

A chuva ácida pode cair a milhares de quilômetros de onde se formou e compromete a vida dos lagos, prejudica florestas, solos, corrói edifícios e é muito perigosa para a saúde humana e animal. Usina Termelétrica Jorge Lacerda (SC) Acervo: Eletrobrás

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Do ponto de vista da poluição, o gás natural é um dos combustível que menos contribui para as emissões poluentes. Por essa razão, é considerado um recurso natural apropriado. Já as usinas nucleares não produzem emissões poluentes para a atmosfera. Por outro lado, como já sabemos, apresentam riscos de acidentes graves, além do que muitas etapas do ciclo do urânio geram resíduos radioativos, que são perigosos ao meio ambiente por séculos. A responsabilidade sobre a construção e operação dessas usinas é, portanto, enorme.

Vamos falar de eficiência? Nas usinas a vapor mais antigas pode chegar a 40% e nas de turbinas a gás, 50% ou pouco mais. Temos ainda o sistema de co-geração, no qual a energia térmica de parte do vapor é usada em outros processos – secagem, aquecimento, força motriz –, sem alterar a eficiência elétrica e aumentando a eficiência energética global. Podese chegar, assim, a cerca de 80%. Há, portanto, espaço para aumento de eficiência no campo das termelétricas. Já em termos de custos, a energia produzida pelas termelétricas é, em geral, mais cara do que a de grandes hidrelétricas. O que pesa no custo das termelétricas é o preço dos combustíveis.

Complexo Termonuclear Angra (RJ) Acervo: Eletronuclear

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

A Constituição Federal de 1988 estabelece que ter um meio ambiente saudável e equilibrado é um direito de todos os brasileiros, inclusive das futuras gerações, competindo ao Poder Público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo. A legislação ambiental (leis, decretos, normas, resoluções e afins) estabelece as responsabilidades dos cidadãos e dos diversos setores (governos, empresas e sociedade), definindo os procedimentos a serem cumpridos. O Ibama é o principal órgão responsável pela fiscalização da aplicação da lei em todo o país. Entre as principais leis estão o Código Florestal (Lei 4.771 de 1965); a Lei de Atividades Nucleares (Lei 6.453, de 1977); a Política Nacional do Meio Ambiente (Lei 6.938, de 1981); a Política Nacional de Recursos Hídricos (Lei 9.433, de 1997); e a Lei de Crimes Ambientais (Lei 9.605, de 1998).

Vale ressaltar que a construção e a operação de instalações do setor elétrico (usinas, subestações, etc.) dependem de licenciamento dos órgãos ambientais, principalmente do Ibama. De acordo com o porte do empreendimento, a lei exige um EIA (Estudo de Impacto Ambiental), além da realização de audiências públicas para consulta às autoridades e moradores locais. Apesar da existência de vários órgãos governamentais responsáveis pelo cumprimento de regras estabelecidas por lei, ainda temos muitos problemas ambientais no Brasil. O principal motivo é o modelo de desenvolvimento que adotamos e que prioriza o crescimento econômico. Dessa forma, mesmo havendo uma boa legislação, as pressões econômicas são tão fortes que a lei acaba não sendo totalmente cumprida. Por isso, um passo importante é exigirmos seu cumprimento. E, para isso, temos que agir individualmente, zelando pela aplicação prática dessas regras em nosso dia-a-dia, e coletivamente, nos mobilizando, participando de movimentos sociais. O Ibama - Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis, criado em 1989, é um órgão do Ministério do Meio Ambiente.

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Cata-ventos de energia eólica Acervo: Petrobrás

Fontes alternativas renováveis A geração de energia elétrica a partir de fontes alternativas renováveis tem impacto ambiental bem menor do que as usinas hidrelétricas e termelétricas, embora também apresente certos problemas. No Brasil, as principais são a solar fotovoltaica e a eólica, com possibilidade de aplicação em curto prazo. Já as células a combustível vêm sendo pesquisadas para utilização em médio prazo. Os painéis solares fotovoltaicos produzem energia através da propriedade eletroquímica de alguns materiais de transformar luz em eletricidade. Apresentam altos custos, exigem grandes espaços para sua instalação e a produção da matéria-prima necessária para a construção dos painéis envolve um minério cuja extração é poluidora. Além disso, os sistemas autônomos fotovoltaicos, sem conexão com a rede elétrica brasileira, são ainda mais caros porque necessitam de armazenamento, geralmente em baterias. Já as usinas eólicas, que utilizam o vento para girar suas turbinas, causam fortes ruídos nas proximidades dos geradores, alterando o ecossistema local. Além disso, para sua instalação são necessários fatores climáticos favoráveis: ventos constantes e de intensidade média de cerca de 7 m/s. Há ainda as células a combustível, que são equipamentos que produzem energia elétrica a partir de reações eletroquímicas entre o oxigênio e o hidrogênio. No exterior, vêm sendo amplamente utilizadas no setor de transportes, visando à redução da poluição atmosférica a zero (ônibus urbanos e automóveis) e também nos setores residencial, comercial e industrial.

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Na perspectiva de um modelo sustentável de desenvolvimento, é muito atrativa a geração elétrica a partir das fontes alternativas renováveis em áreas distantes dos grandes centros urbanos. Além do ganho ambiental, não requerem alta tecnologia, nem técnicos especializados para sua operação, podendo empregar a população local. Isso promove a economia local e a geração de empregos. Além disso, esses projetos podem implementar a infraestrutura básica das regiões, reduzir a miséria e a fome, contribuindo para a redução das pressões sociais e econômicas que conduzem à migração para as grandes cidades. Portanto, a evolução tecnológica e econômica e também os investimentos nessas formas alternativas de geração elétrica devem ser incentivados. Principalmente porque os grandes progressos dos últimos anos têm aumentado sua competitividade.

Casa solar iluminada Acervo: Cepel

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Transmissão Na cadeia da energia elétrica, a transmissão está normalmente associada ao transporte de grandes blocos de energia a longas distâncias. A interligação elétrica de usinas de diferentes bacias hidrográficas traz grandes vantagens para o sistema. Isso porque podemos utilizar o sistema interligado de linhas de transmissão como uma espécie de “circuito hidráulico virtual”, o que nos permite aproveitar ao máximo a água usada para produzir eletricidade, podendo optar por gerar mais energia elétrica naquelas usinas em que a fonte é mais abundante.

Podemos reconhecer a transmissão pelas torres de grande porte que suportam condutores de grande diâmetro e cruzam longas distâncias, desde o ponto de geração até pontos próximos aos grandes centros de consumo da energia elétrica. Vale ressaltar que a eficiência das linhas de transmissão é geralmente alta, na faixa de 90 a 92%.

Torre de transmissão Acervo: Furnas

Os impactos sociais e ambientais das linhas de transmissão são maiores no caso de hidrelétricas distantes dos mercados consumidores. Por isso, é importante que alguns cuidados sejam tomados no seu planejamento, construção e operação. A transmissão da eletricidade requer faixas contínuas de terra, desfigura paisagens e interfere em sistemas de comunicação. É necessário desviar suas rotas das áreas de proteção ambiental e indígenas. Outro sério problema: em áreas pouco desenvolvidas, a população local fica sem acesso a essa energia. As grandes torres e cabos passam ao lado das casas, mas levam energia para desenvolver regiões distantes.

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Rua Frei Veloso, na cidade do Rio de Janeiro (RJ) Acervo: Light

Distribuição A distribuição de energia no Brasil é efetuada por concessionárias regionais, que recebem energia das geradoras e das transmissoras e a levam aos usuários. Em sua maioria, as empresas de distribuição atuam nos estados, com reforço de outras regionais e até municipais. Na área rural e em pequenas comunidades isoladas a distribuição é efetuada por empresas permissionárias, como as cooperativas de energia elétrica. Essas empresas apresentam características bastante diferenciadas – que se devem à diversidade da realidade geográfica, econômica e cultural brasileira. Isso é uma vantagem, pois implica uma gama maior de alternativas. Compare uma empresa de distribuição de certos locais da Amazônia, onde só se pode chegar após dias de viagem pelos rios, com uma empresa que traz energia elétrica para as cidades de São Paulo, Rio de Janeiro e Belo Horizonte, por exemplo. Fica claro que as necessidades, os equipamentos e até a repercussão de possíveis falhas de distribuição são completamente diferentes, não é?

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

São as empresas de distribuição que fazem o contato com os consumidores e recebem o pagamento direto pelo fornecimento de energia elétrica. É uma relação delicada, e essas empresas procuram tomar muitos cuidados no seu relacionamento com o público e com os órgãos reguladores e de defesa do consumidor. Elas têm, geralmente, agências para o atendimento aos consumidores, de grande importância para nós, pois recebem nossas queixas, iniciam ações para solucionar problemas, orientam sobre a utilização da eletricidade, negociam valores e pagamentos das contas de luz e assim por diante.

Um sério problema enfrentado pelas empresas de distribuição é a questão das ligações clandestinas para desvio da energia elétrica, os famosos “gatos” ou “macacos”. Isso provoca perdas comerciais enormes e coloca em risco os usuários e a própria rede elétrica, pois o emaranhado de fios e as conexões mal feitas podem gerar curtos-circuitos. É importante lembrar que alguém vai pagar, de alguma maneira, por essa energia assim consumida. Mesmo diante da gravidade, esse problema, até agora, não foi solucionado ou reduzido significativamente.

Os principais problemas são com a iluminação pública que não funciona e equipamentos elétricos danificados por distúrbios na rede.

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Os sistemas de distribuição apresentam, de modo geral, problemas sociais e ambientais parecidos com os da transmissão, mas com grandes diferenças em relação ao tamanho das populações envolvidas. As áreas rurais e as cidades pequenas e médias apresentam situações completamente diferentes dos grandes centros, nos quais há necessidade de convivência com áreas densamente povoadas e construídas. Nas metrópoles, até os problemas de convivência com a vegetação tornam-se mais críticos, pois a poda de árvores, que pode causar problemas ao sistema de distribuição, tem complicadores não encontrados em outras áreas. Aliás, a convivência da arborização urbana com a iluminação pública é um assunto muito importante. Se não agirmos corretamente, aumenta muito o risco de interrupções de energia elétrica, principalmente durante grandes chuvas e ventanias, quando galhos ou mesmo árvores inteiras acabam caindo.

A falta de energia elétrica, mesmo que por algumas horas, traz grandes transtornos, especialmente nas grandes cidades, afetando por exemplo a segurança pública e o trânsito. As empresas de distribuição e as prefeituras procuram atuar juntas para evitar tais situações, inclusive no que diz respeito à arborização, criando normas de plantio e poda e escolhendo as espécies mais apropriadas.

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

Consumo Dos postes ou transformadores de ruas saem cabos, geralmente aéreos, que entram nas residências e são ligados a uma caixa de entrada. Lá, há a chave geral e o medidor de energia (o famoso “relógio”). A chave geral permite que o circuito elétrico da casa seja desligado, se necessário. E o relógio mede a energia consumida, que será cobrada na conta de luz. Da entrada, os cabos seguem para o interior da casa, a maioria das vezes por meio de fios e cabos embutidos no solo e nas paredes, e alimentam as caixas internas de eletricidade. Nestas caixas ficam os disjuntores, que protegem os diversos circuitos internos que alimentam os pontos de iluminação e as tomadas existentes na casa. Mas para usar a eletricidade precisamos de equipamentos apropriados para transformá-la em outra forma de energia, tais como lâmpadas, eletrodomésticos, chuveiros elétricos, furadeiras e outros.

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Podemos concluir que a eletricidade envolve muito mais setores da economia do que as empresas diretamente ligadas à sua geração, transmissão e distribuição. Os fabricantes dos equipamentos e aparelhos que usamos e os diversos profissionais que lidam com toda essa cadeia (engenheiros, técnicos, operários e vendedores) estão também envolvidos no uso da energia elétrica.


CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

São vários os usos da eletricidade no nosso dia-a-dia. Veja alguns exemplos:

condicionadores de ar. aquecimento, como chuveiros, secadores de roupa e de cereais, ferro elétrico etc.

processos eletroquímicos como na produção de latinhas de alumínio, zincagem, cromação etc. iluminação, como a das casas, sítios, lojas, ruas.

força-motriz, como os motores de eletrodomésticos, parques de diversão, irrigação e outros. cozimento, em fogões domésticos e de hotéis, restaurantes, fornos de padaria, fornos para cerâmica e vidro e outros.

lazer, em cinemas, TVs, DVDs, videogames, aparelhos de som, dentre outros. refrigeração, em geladeiras, freezers e frigoríficos.

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

A conta Todo esse conforto que vimos na página anterior tem um custo: a conta de eletricidade. Em nossas casas, a cobrança é feita mensalmente e baseia-se numa tarifa unitária de energia. É cobrado um valor em reais (R$) por quilowatt-hora (kWh), resultado da multiplicação da energia consumida no mês pela tarifa aplicada. Há ainda valores referentes a impostos e taxas. Essas tarifas são estabelecidas para cobrir os custos e dar lucro às empresas de distribuição. Tudo é controlado bem de perto pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL).

As tarifas praticadas levam em conta as diferentes classes sociais existentes no nosso país. Ou seja, a população mais pobre paga contas mais baixas. Mesmo porque o consumo das famílias carentes é menor. Já setores como o comércio e a indústria pagam – além da tarifa de energia, impostos e taxas – uma outra parcela associada ao seu consumo de pico, a chamada “tarifa de demanda”. Ela tem a ver com o fato de o sistema ter que estar preparado para atender esses grandes consumidores.

É muito importante analisar nossa conta de luz, pois elas contêm informações essenciais. Quanta energia consumimos no mês? Qual o valor da tarifa e quais os valores referentes a impostos e taxas? Tudo está explicado na conta, que nos fornece ainda informações sobre a qualidade do fornecimento e os telefones que nos permitem entrar em contato com a empresa ou agência reguladora para reclamações ou elogios. E preste atenção: a conta apresenta a energia consumida no mês, portanto ela pode ser usada para conferir os resultados de nossas ações de combate ao desperdício e redução do consumo. Verifique, por exemplo, se a energia consumida está diminuindo de um mês para o outro e quanto. Veja também, através da tabela abaixo, a quantidade de energia que cada aparelho doméstico gasta, como o aparelho de som, o ventilador ou a lavadora de roupa. Note que colocamos uma média de uso diário para cada um deles. Para você calcular o consumo de sua casa e saber o custo em reais, é só procurar na conta de luz o preço do kWh cobrado em cada cidade. O resultado pode ser surpreendente em termos de consumo diário de energia.

Fonte: PROCEL - Educação

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

CURVA DE CARGA

J

á abordamos neste capítulo o pico de consumo de energia elétrica. Vamos saber com mais clareza o que é isso? O pico de consumo está relacionado ao que chamamos de “curva de carga”, que é a representação gráfica da soma das potências dos vários equipamentos ligados ao longo do dia numa cidade ou região. O tal horário de pico é quando ocorre a potência máxima. Geralmente ocorre por volta de 18h, como podemos ver no gráfico abaixo.

A curva de carga varia também, dependendo da estação do ano e da região do país, pois o nível de luminosidade e o clima, entre outros fatores, têm influência direta no consumo de energia elétrica. No entanto, isso não altera significativamente o jeito da curva, que apresenta um pequeno pico após 14h, uma subida veloz por volta de 17h e uma rápida descida após 21h.

(kW)

Durante o ano, o pico de consumo varia de um dia para o outro, claro. Mas as usinas, as linhas de transmissão e o sistema de distribuição têm de fornecer sempre potência suficiente para suportar o momento de maior pico. Caso contrário, pode haver sérios problemas, como racionamento ou corte de energia. Por isso, é extremamente importante reduzir o consumo no horário de pico para permitir a diminuição da capacidade instalada de geração, transmissão e distribuição da energia elétrica.

retardar o uso da luz elétrica e reduzir a concentração do consumo. Mas é claro que a mudança nos nossos hábitos de uso da eletricidade é a maneira mais adequada para solucionar esse problema.

E como fazer isso? O horário de verão, já famoso entre nós, é uma das soluções. Nesta época aproveita-se a luminosidade do fim da tarde, nos dias mais longos do verão, para

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CAPÍTULO 3 ENERGIA ELÉTRICA

A energia elétrica é uma forma secundária de energia.

Termelétricas a vapor, alimentadas por biomassa (bagaço de diversas plantas, restos de madeira, etc.).

Cerca de 30% a 40% da energia utilizada no mundo é elétrica. Grandezas da energia elétrica: tensão – medida em volts (V) e corrente – medida em ampères (A).

Termelétricas a vapor nuclear, alimentadas pela quebra de urânio enriquecido. Fontes alternativas renováveis: Usinas eólicas (vento). Sistemas autônomos fotovoltaicos. Células combustíveis (em fase de pesquisa).

A corrente pode ser contínua ou alternada. Exemplo de corrente contínua: pilha. Exemplo de corrente alternada: tomada. Configuração básica do sistema elétrico:

Principais formas de consumo da eletricidade: processos eletroquímicos, iluminação, aquecimento, força-motriz, refrigeração, etc.

Usina geradora; Substação elevadora de tensão;

Conta de luz: registra a energia consumida no mês, a tarifa cobrada pela concessionária e valores referentes a impostos e taxas. A cobrança é feita em reais (R$) por quilowatthora (kWh).

Linhas de transmissão; Substação abaixadora de tensão; Sistema de distribuição; Consumo. O sistema elétrico brasileiro é interligado, permitindo que ao faltar água em algum lugar possa haver geração em outro.

Curva de carga é a representação gráfica da soma das potências dos equipamentos ligados ao longo do dia numa cidade ou região. Horário de pico: período do dia de maior demanda pelo consumo de eletricidade (em geral entre 17h e 21h).

Geração de energia elétrica no Brasil: Usinas hidrelétricas de grande porte. Usinas hidrelétricas de pequeno porte. Termelétricas a vapor, alimentadas por combustível fóssil (óleo diesel e carvão mineral).

As usinas e os sistemas de transmissão e distribuição são dimensionados para atender à demanda de energia do horário de pico.

Termelétrica a gás natural.

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

CAPÍTULO 4

CORRENTE DE RESPONSABILIDADES

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

CONSERVAÇÃO Está nas mãos de todos – sociedade, governo, setor produtivo – a responsabilidade pelo combate ao desperdício. É preciso que cada um faça a sua parte.

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imos a importância da eletricidade para o conforto das pessoas e para o desenvolvimento econômico mundial. Também verificamos que boa parte da população não vem tendo acesso a essa energia. E ainda que os atuais processos de produção são responsáveis por uma significativa degradação ambiental. A conservação aparece, então, como um valioso instrumento para atender às demandas sem aumentar a pressão sobre os recursos naturais. Pois, ao mesmo tempo em que se

volta para os aspectos tecnológicos buscando a eficientização, investe-se na formação de hábitos de consumo sem desperdício. Esta idéia é relativamente nova, sendo um desdobramento das discussões mundiais sobre as condições de vida no planeta. Tais discussões têm sido promovidas em congressos, reuniões e grupos de trabalho internacionais desde a Conferência de Estocolmo, em 1972, na qual foi realizado o primeiro debate sobre o assunto. Dentre os diversos fóruns que ocorreram a partir de então, conheça abaixo os que mais se destacaram:

1977 – Conferência de Tibilisi (Geórgia - CEI) – Estabeleceu os princípios orientadores da Educação Ambiental, com destaque para o seu caráter interdisciplinar, ético e transformador. 1987 – Congresso Internacional da UNESCO-PNUMA, em Moscou (Rússia) – Discutiu sobre educação e formação ambiental. 1992 – Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento, no Rio de Janeiro (Brasil) – Lançou o Tratado de Educação Ambiental para Sociedades Sustentáveis e a Agenda 21, programa de ações para alcance do desenvolvimento sustentável no século XXI. 1997 – Conferência Internacional sobre Desenvolvimento e Condições Climáticas, em Kyoto (Japão) – Formalizou metas de controle das emissões de gases poluentes, o famoso Protocolo de Kyoto. 2002 – Cúpula Mundial sobre o Desenvolvimento Sustentável, em Johannesburgo (África do Sul) – Reafirmou as ações e diretrizes propostas na Conferência do Rio. 2004 – Conferência Internacional de Energias Alternativas, em Bonn (Alemanha) – Originou um documento na qual 154 países se comprometem a suprir as necessidades de energia de 20% da população mundial excluída.

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

Entre os danos ambientais, o aumento do efeito estufa, causado pela emissão de CO2 na atmosfera, e que pode ser o provocador do aquecimento global, tem se destacado nessas discussões. Vale ressaltar que o Protocolo de Kyoto – documento que formaliza metas de controle para as emissões de gases até 2012 – destacou a responsabilidade das nações desenvolvidas, as maiores poluidoras. Foram criados para elas mecanismos que permitem investir em

projetos (reflorestamento, tratamento de lixo e energia menos poluente) nos países em desenvolvimento em troca de benefícios. Contribuindo para essa corrente de responsabilidades, o Brasil criou o PROCEL (Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica), um programa do Governo Federal de conservação, eficientização e combate ao desperdício de energia elétrica, coordenado pela Eletrobrás, que a gente vai conhecer melhor logo a seguir.

O PROCEL

O

serviço brasileiro de energia elétrica é de responsabilidade da União, que tem plenos poderes sobre o sistema e também o de conceder a exploração a terceiros. Isso confere ao Governo Federal um papel muito importante na promoção do combate ao desperdício. O Ministério de Minas e Energia (MME) define e planeja as políticas do setor e orienta as ações do órgão regulador e fiscalizador, a Agência de Energia Elétrica (ANEEL), que organiza as licitações. O MME abriga a coordenação dos programas CONPET (Programa Nacional do Uso dos Derivados do Petróleo e do Gás Natural) e PROCEL. Criado em 1985, o PROCEL é resultado da ação conjunta do MME e do Ministério da Indústria e do Comércio. Seis anos depois, deixou de ser um programa setorial e tornou-se um programa de Governo, ampliando sua abrangência e responsabilidades. A secretaria executiva do PROCEL fica sediada na Eletrobrás, empresa holding das empresas federais de energia elétrica do País: Eletronorte, que atua principalmente nas regiões Norte e Centro-Oeste; CHESF (Centrais Elétricas do São Francisco), que atua principalmente na região Nordeste; FURNAS,

que atua na região Sudeste e parte da região Centro-Oeste; Tractebel/Eletrosul, na região Sul; e Eletronuclear, responsável pelas usinas termonucleares de Angra dos Reis. Desde sua criação, o PROCEL vem desenvolvendo um trabalho focado no combate ao desperdício de eletricidade, considerando duas linhas básicas: uma associada à mudança de hábitos e outra ao aumento de eficiência na cadeia da eletricidade. Sua atuação se dá através de ações relacionadas à legislação e regulamentação; tarifas e incentivos; pesquisa e desenvolvimento; e informação e educação. O PROCEL realiza trabalhos educativos, promove o desenvolvimento de tecnologia, participa na elaboração de leis e financia outros projetos de combate ao desperdício. Além disso, fornece informação, promove seminários, repassa dados às escolas, cria softwares e incentiva pesquisas. E também estimula a montagem de laboratórios e define padrões de eficiência para equipamentos.

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

Principais áreas de atuação e ações do PROCEL:

O PROCEL já mostrou ótimos resultados. De 1986 a 1994, conseguiu evitar que fossem gastos US$600 milhões em geração de eletricidade. Para isso, foram investidos US$33,5 milhões em combate ao desperdício. O dinheiro economizado é quase 18 vezes maior do que o investido no programa. Estudos indicam que até 2015 a conservação de energia elétrica poderá atingir cerca de 11%, diminuindo assim a necessidade de instalação de novas usinas. Com isso, a economia será da ordem de US$34 bilhões.

Educação – Capacitação de professores da Educação Básica por meio do Programa de Educação Ambiental “A natureza da paisagem – Energia: recurso da vida”, que visa promover mudanças de hábitos. Nas escolas técnicas e universidades, o foco é a pesquisa tecnológica para aumento da eficiência de equipamentos; Serviços Públicos – Orientação para melhoria da iluminação pública, prédios públicos, saneamento e gestão energética municipal; Selo PROCEL – Etiquetagem de equipamentos eficientes, por meio do Selo PROCEL; Prêmio PROCEL – Para projetos e ações de combate ao desperdício e uso racional da eletricidade; Atuação nos setores residencial, comercial, de serviços e industrial.

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

CONSERVAÇÃO X RACIONAMENTO

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onservação de energia elétrica é sinônimo de conservação dos recursos naturais. É isso que realmente conservamos ao não desperdiçar ou usar melhor a energia. Lembra do racionamento de eletricidade no Brasil, ocorrido em 2002? Pois ele pode ser tomado como um exemplo: ao usar menos energia elétrica permitimos que mais água fosse ser conservada nos reservatórios das usinas hidrelétricas até atingir a quantidade necessária para que o racionamento pudesse acabar.

Por outro lado, a conservação ou utilização racional visa gastar menos energia, mantendo ou melhorando a nossa qualidade de vida. Com isso, a conta de luz fica mais barata e o dinheiro economizado pode ser usado em outras necessidades da família. Nos programas de combate ao desperdício e conservação de eletricidade, fazemos valer nossos direitos e cumprimos nossos deveres com a sociedade brasileira e também com o planeta. Conhece aquele ditado: sabendo usar, não vai faltar?!

Mas não confunda racionamento com conservação ou uso racional de energia elétrica. Racionamento ocorre quando deixamos de usar alguma coisa porque ela não está disponível na quantidade desejada. Como o que ocorreu em 2002. Naquela época, o setor elétrico teve que impor aos consumidores limites de uso de eletricidade. Quem ultrapassava era multado. Essa atitude envolveu a maior parte do país e todos os tipos de consumidores – industriais, comerciais, públicos e residenciais.

Combater o desperdício é: No Brasil, para cada aumento de 1% no Produto Interno Bruto há um crescimento de 1,5% no consumo de eletricidade. Esse fato, aliado à necessidade de crescimento do país, é suficiente para dar idéia da importância do combate ao desperdício. Além disso, há muitas dificuldades para financiar a expansão da geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Por isso, a conservação e a utilização racional têm importância crucial.

usar a energia e os recursos naturais de forma inteligente; não jogar energia e recursos naturais fora; assumir compromisso com a preservação do Planeta e as futuras gerações; gastar apenas o necessário, buscando o máximo de desempenho com o mínimo de consumo.

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

Eliminar o desperdício é tarefa de toda a sociedade. O setor elétrico, por exemplo, pode reduzir perdas nas etapas de geração, transmissão e distribuição. Já o setor industrial pode colaborar aumentando a eficiência energética de máquinas, processos, procedimentos e produtos, através do aperfeiçoamento das rotinas de manutenção e verificação do funcionamento de equipamentos e instalações. Assim, as fábricas economizam tempo e matéria-prima, criam empregos qualificados, aumentam a produtividade e aperfeiçoam o produto final. No comércio, o combate se dá na escolha de materiais adequados para a construção e reforma das instalações, com especial atenção aos sistemas de refrigeração e iluminação. O poder público pode ajudar obtendo maior eficiência nas instalações, como na iluminação, trocando lâmpadas ineficientes por outras de melhor rendimento. Na agricultura, o combate depende da melhoria nos sistemas de irrigação. Já nas escolas, o estímulo à observação dos hábitos de alunos, professores, funcionários e seus familiares pode ser uma saída, pois é uma boa forma de detectar desperdícios. E não se deve esquecer que, em todos esses casos, a melhor forma de enfocar a utilização da energia é a forma integrada: eletricidade, água e lixo. Campanha de combate ao desperdício “Casseta e Planeta” Acervo: Procel

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

ECONOMIA DENTRO DE CASA

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m 2003, o desperdício de energia elétrica no Brasil foi de 35 bilhões de kWh, que correspondem a 12% do consumo total do país. Considerando um valor médio da tarifa, isso corresponde a R$5,5 bilhões jogados fora. Muita coisa, não é? Há exemplos muito simples de como fazer uma grande economia dentro de nossa própria casa, modificando pequenos hábitos, sem abrir mão do conforto de nossas famílias. Isso pesa menos no bolso e faz com que “sobre” mais energia elétrica para as escolas, os hospitais e outras áreas essenciais da sociedade. Sem contar que estaremos preservando uma importante fonte de energia do planeta: a água.

Chuveiro elétrico Não demore muito no banho. O chuveiro elétrico consome muita energia. No verão mantenha a chave seletora na posição “média” ou “verão”. A utilização de energia solar, através de coletores solares, é muito eficiente para o pré-aquecimento da água. E proporciona uma enorme economia de energia. Evite usar o chuveiro elétrico no horário de pico – das 18h às 20h. Este é o período crítico do consumo de energia elétrica no país. Desligue o chuveiro quando estiver se ensaboando: economiza água, sabão e energia.

Máquinas de lavar Procure utilizar toda a capacidade da máquina em uma mesma lavagem. Evite usá-la muitas vezes ao dia. Limpe o filtro com freqüência. Utilize a dosagem correta de sabão para não precisar repetir a operação de enxaguar.

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Ferro elétrico Evite ligar o ferro elétrico mais de uma vez por semana. Acumule a maior quantidade de roupas possível e passe todas de uma vez só. Passe primeiro as roupas que precisam de temperaturas mais baixas (tecidos leves). Quando a temperatura estiver mais alta, passe as roupas de texturas mais grossas. Depois de desligar o ferro, aproveite enquanto ele está quente para passar as roupas mais leves.

Condicionador de ar Instale o aparelho em um lugar alto, pois o ar frio tende a descer. Desligue o aparelho quando não tiver mais ninguém no ambiente. Deixe janelas e portas fechadas quando o aparelho estiver ligado. Proteja a parte externa do aparelho dos raios do sol. E não bloqueie as grades de ventilação externas. Evite a entrada do calor solar fechando as cortinas e persianas. Libere a saída de ar do aparelho evitando cortinas, persianas, armários ou estantes na sua frente.

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Geladeiras Escolha a geladeira com capacidade adequada às necessidades da família. Lembre-se: quanto maior o aparelho, maior é o consumo de energia. Analise o tipo, o modelo, a capacidade, o preço e compare os dados das etiquetas laranja que indicam o consumo de energia elétrica de cada aparelho. Instale a geladeira em local bem ventilado e evite proximidade com fogões, aquecedores ou áreas expostas ao sol.

Iluminação Evite acender lâmpadas durante o dia. Faça melhor uso da iluminação natural.

Deixe um espaço de 15 cm entre os lados e acima do aparelho quando for instalado entre armários e paredes.

Abra bem as janelas, cortinas e persianas.

Evite abrir a porta sem necessidade ou por tempo prolongado. Quando abrimos a porta da geladeira, o ar frio sai e o ar quente do ambiente entra. Isso aumenta o consumo de energia.

Utilize lâmpadas fluorescentes na cozinha, banheiro, área de serviço e garagem. Elas duram mais e consomem menos energia.

Alimentos ainda quentes não devem ser guardados na geladeira, nem líquidos em recipientes sem tampa.

Nos locais ocupados por mais de três horas diárias, utilize lâmpadas fluorescentes compactas.

Evite forrar as prateleiras da geladeira com vidros ou plásticos. Isso dificulta a circulação do ar frio.

Para seu conforto e economia, utilize iluminação apropriada para leitura, trabalhos manuais, etc.

Degele periodicamente e não permita a formação de camadas espessas de gelo. O gelo é um ótimo isolante térmico. Uma camada de gelo de um centímetro pode provocar um aumento de consumo de energia de até 20%!

Pinte o teto e paredes internas com cores claras. Isso evita o uso de lâmpadas de maior potência. Mantenha lâmpadas e luminárias limpas para permitir a reflexão máxima da luz. Desligue as luzes nos locais onde não há ninguém. Dê preferência a luminárias abertas, pois ao retirar o protetor reduz-se em até 50% o número de lâmpadas, preservando a qualidade da iluminação.

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Computador

Televisão

Mantenha acionado um programa chamado energy star, utilizando os recursos de economia do monitor. Esse sistema desliga o monitor quando o computador não estiver sendo utilizado por muito tempo. Acesse esse recurso clicando em “meu computador”, depois “painel de controle”e, finalmente, “vídeo”.

Desligue o aparelho se não tiver ninguém assistindo. Evite dormir com a televisão ligada. Se ela tiver recursos de programação, use o timer.

Sugerimos uma espera com baixa energia por 5 minutos, com opção de desligamento após 15 minutos. Evite deixar os acessórios do computador (impressora, estabilizador, etc.) ligados sem necessidade.

Aquecedor central (boiler) Na hora da compra, escolha um tipo de aquecedor com capacidade adequada às suas necessidades. Dê preferência a modelos com melhor isolamento do tanque e com dispositivo de controle de temperatura. Instale o aquecedor perto dos pontos de consumo. Isole adequadamente as canalizações de água quente. Nunca ligue o aquecedor à rede elétrica sem ter certeza de que ele está cheio d´água. Para isso, verifique se sai água das torneiras de água quente. Quando usar o aparelho, ajuste o termostato de acordo com a temperatura ambiente. Se ele esquentar demais e você tiver que misturar água fria, haverá desperdício. Ligue o aquecedor apenas o tempo necessário. Se possível, instale um timer para tornar essa tarefa automática. Feche as torneiras antes de ensaboar-se. Evite aquecer a água nos dias de calor intenso.

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RECOMENDAÇÕES PARA O SETOR DE ENERGIA

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ssim como o consumidor doméstico, as empresas dos setores de energia e energia elétrica também devem se organizar e combater o desperdício. Saiba o que eles podem fazer:

O uso responsável de energia pode ir muito além de nossas casas, estendendo-se por toda a economia mundial, resultando numa melhor qualidade de vida. Para isso é preciso investir no desenvolvimento tecnológico das chamadas energias limpas, na substituição de combustíveis fósseis por combustíveis oriundos de recursos renováveis e na diminuição das perdas em toda a cadeia energética. E investir, também, no aumento da utilização de recursos locais, principalmente nas áreas mais pobres, e em políticas educacionais que contemplem essas questões.

Investimentos em tecnologias e combustíveis baseados em recursos renováveis. Diminuição progressiva do uso de combustíveis fósseis, principalmente carvão e óleo. Assim, estaremos construindo uma matriz energética baseada em recursos renováveis e energias limpas; Aumento na eficiência dos setores energético e elétrico em todo o seu ciclo de vida, desde a pesquisa, exploração e utilização dos recursos naturais até a desativação dos projetos. Isso evitará ou pelo menos minimizará os impactos ambientais em todas essas etapas; Investimentos no desenvolvimento tecnológico do setor energético, visando à utilização racional da energia e à busca de alternativas de menor impacto ambiental; Implementação de mudanças no setor produtivo como um todo, com aumento da utilização de recursos locais, principalmente nas áreas mais pobres dos países em desenvolvimento; Estabelecimento de políticas energéticas que favoreçam a formação de mercados para as tecnologias mais eficientes e de menor impacto ambiental. Um bom exemplo são os incentivos econômicos, as linhas de crédito e os programas educativos para a população;

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

SEGURANÇA NO CONSUMO

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o refletir sobre qualidade de vida, não podemos deixar de lado a questão da segurança no consumo elétrico. O uso da eletricidade requer atenção especial para evitar acidentes provocados por choques, curtoscircuitos e sobrecargas. O choque elétrico, por exemplo, pode até causar a morte – basta tocar em um fio, cabo ou ponto do sistema elétrico que não esteja devidamente isolado. No meio em que vivemos, há muitas chances de que isso ocorra, com maior ou menor gravidade, pois nossas casas estão cheias de tomadas, fios, chuveiros elétricos, portas de geladeira e outros equipamentos.

Para evitar os riscos, é importante haver um bom isolamento do sistema elétrico e procurar sempre um especialista para mexer com as instalações. Afinal, ele sabe lidar com elas. Tome cuidado também com os automóveis, pois tanto as baterias como outros pontos do seu sistema elétrico provocam choques. Já nas ruas são comuns os acidentes com crianças que pegam pipas e balões em subestações. E pessoas que sobem nas torres elétricas para arrumar antenas de TV ou construir lajes. Durante as tempestades, o risco é ainda maior por causa da água, ótima condutora de eletricidade. Consegue-se o isolamento utilizando materiais que não conduzem eletricidade e impedem a passagem da corrente elétrica, como as capas dos fios e cabos.

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

A indústria e o comércio também devem fazer sua parte, mantendo suas instalações elétricas em bom estado de conservação e adequadamente isoladas, para evitar curtos-circuitos e, conseqüentemente, incêndios. E todos, sem exceção, devem evitar ligar mais equipamentos do que as instalações suportam. Caso contrário, causaremos sobrecarga, que pode levar a curtos-circuitos e a outras situações perigosas e indesejáveis.

Dicas de segurança Não utilize um aparelho doméstico estando com as mãos ou pés molhados. Nunca desligue um aparelho elétrico da tomada puxando-o pelo fio. Só limpe seus eletrodomésticos após desligá-los e retirá-los da tomada. Não enfie garfos, facas ou outros objetos dentro dos aparelhos, principalmente quando ligados.

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

Para entender melhor o que é choque elétrico e seus efeitos, vamos lembrar que todas as atividades musculares do nosso corpo – movimentos de braços e pernas, batidas do coração, respiração – são comandadas por impulsos elétricos, pequenas correntes de eletricidade que passam através do corpo. Isso explica por que somos sensíveis à passagem de corrente elétrica. Uma corrente de origem externa afeta as atividades musculares com efeitos como contrações musculares, paralisia respiratória e fibrilação ventricular (parada cardíaca) nos casos mais graves. Dependendo da intensidade da corrente elétrica, a contração muscular pode fazer com que a mão aperte mais o fio, ao invés de soltá-lo, agravando a situação. Outras vezes, pode jogar a pessoa para trás. A maior causa de morte em acidentes com eletricidade deve-se à fibrilação ventricular, movimentos irregulares e não-coordenados dos ventrículos do coração. Há uma grande diminuição do bombeamento sangüíneo que, se não for rapidamente restabelecido, leva o acidentado à morte. O perigo maior ou menor de um choque elétrico depende principalmente da quantidade da corrente elétrica que passa pelo corpo, mas também do caminho que a corrente percorre, da duração do choque e do tipo de corrente: alternada ou contínua.

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CAPÍTULO 4 CORRENTE DE RESPONSABILIDADE

E AGORA , O QUE PODEMOS FAZER?

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om tantas informações a respeito das questões ambientais que envolvem a geração e o uso de energia elétrica, podemos pensar agora em maneiras de participar de ações que nos levem a contribuir para a construção do desenvolvimento sustentável. Individualmente, já sabemos o que fazer: evitar o desperdício de energia, antes de consumir qualquer produto refletir sobre a real necessidade dele em nossas vidas, preferir os produtos mais eficientes energeticamente e recicláveis, reaproveitar ao máximo os materiais. Ou seja, podemos adotar hábitos de consumo sustentável. E, também, acionar a ANEEL ou órgãos similares para exigir das empresas o respeito aos nossos direitos como consumidores, quando julgarmos que não estão sendo atendidos. Entretanto, sabemos que essas ações não são suficientes porque vimos que muita gente ainda está fora dos padrões mínimos de consumo de energia e sem acesso aos direitos sociais básicos. Para mudar essa realidade, precisamos também agir de forma coletiva, participando de ações mais abrangentes e interferindo nas decisões políticas – isto é, exercendo a nossa cidadania.

Podemos participar de organizações sociais (associações de moradores, organizações não-governamentais, conselhos, comitês, etc.) que: defendem os interesses coletivos e o meio ambiente; exigem o cumprimento da legislação ambiental por parte dos governos e empresas; propõem políticas públicas de gestão ambiental e soluções para os problemas ambientais; realizam campanhas, abaixoassinados, ações populares, civis/públicas e afins. Podemos começar em nossas escolas, participando dos conselhos e colegiados, fazendo campanhas, diagnósticos da situação ambiental da escola e do bairro, investigando como a energia é utilizada, de onde ela vem, descobrindo as causas dos problemas socioambientais e propondo soluções para eles. E essa participação pode acontecer de muitas maneiras, desde uma simples reunião no grêmio estudantil até o estabelecimento da Agenda 21 na escola, por exemplo. Trazer políticos, técnicos governamentais, representantes das organizações não-governamentais (ONGs) de meio ambiente para seminários e debates com a comunidade escolar.

Que tal agora você escolher uma forma de fazer parte desta corrente de responsabilidades?

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Conservação de energia é:

Conservação de energia não é sinônimo de racionamento de energia. Racionamento ocorre quando deixamos de usar alguma coisa porque ela não está disponível na quantidade desejada.

não jogar energia e recursos naturais fora; gastar apenas o necessário, sem abrir mão do conforto; buscar o máximo de desempenho de equipamentos e processos com o mínimo de consumo;

Grandes consumidores domésticos de energia elétrica: chuveiro elétrico; ar condicionado; ferro de passar roupa;

usar a energia de modo responsável;

aquecedor central;

uma importante ferramenta do desenvolvimento sustentável. PROCEL (Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica)

máquina de lavar roupa; lâmpadas incandescentes. Dicas de segurança no consumo:

Criado em 1985 pelo Governo Federal.

Não utilize um aparelho doméstico com as mãos ou pés molhados.

Resultado da ação conjunta do Ministério de Minas e Energia (MME) e do Ministério da Indústria e do Comércio (MIC).

Nunca desligue um aparelho elétrico da tomada puxando-o pelo fio. Só limpe seus eletrodomésticos após desligá-los e retirá-los da tomada.

Desenvolve seu trabalho considerando duas linhas básicas: mudança de hábitos e aumento de eficiência na cadeia da eletricidade. Realiza trabalhos educativos, promove o desenvolvimento de tecnologia, participa na elaboração de leis, certifica através do selo PROCEL os equipamentos eficientes, financia outros projetos de combate ao desperdício, promove seminários, repassa dados às escolas, cria softwares e incentiva pesquisas.

Não enfie garfos, facas ou outros objetos dentro dos aparelhos, principalmente quando ligados. Colaborações do setor de energia para a conservação: investimentos em tecnologias e combustíveis baseados em recursos renováveis e diminuição do uso de combustíveis fósseis; aumento na eficiência; estabelecimento de políticas energéticas que favoreçam a formação de mercados para as tecnologias mais eficientes e de menor impacto ambiental.

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INICIATIVA E COORDENAÇÃO

Ministério de Minas e Energia EXECUÇÃO

Ministério da Educação DESENVOLVIMENTO

APOIO

Ministério do Meio Ambiente


Procel nas Escolas - A natureza da Paisagem - 5