Energias renováveis - o macro e o micro

Estava, há pouco, observando as filmagens feitas pela ISS - International Space Station, das cidades à noite. É muito bonito de se ver. Para quem tiver curiosidade, o link é este.

Mas o que precisamos pensar é: como ficamos dependentes de obras gigantescas, plantações de milho com o tamanho de muitos países da Europa, fábricas do tamanho de cidades!

Essa característica de gigantismo é uma marca do capitalismo, desde a Revolução Industrial na Inglaterra até os dias de hoje.

Atualmente, essa opção pelo ciclópico também está presente nas fontes de energia, e se materializa em turbinas eólicas enormes, usinas hidrelétricas (necessárias, concordo) de porte gigantesco.

É a fase em que estamos. Mas que precisa ser revista. É preciso investir em geração distribuída de eletricidade, aquecimento solar, coleta de água de chuva.

No entanto, para que essa atitude seja tomada por TODA a sociedade, será preciso mudar a mentalidade das pessoas, mudando inclusive o sistema econômico vigente. Capitalismo não combina com autossuficiência.

Casa ecológica - placa solar

Telhas fotovoltaicas dispensam a necessidade de placas. Site dessa imagem aqui

A energia fotovoltaica é produzida devido ao fenômeno físico chamado efeito fotoelétrico.

O efeito fotoelétrico foi descoberto  por acaso em 1887 por Heinrich Hertz. Mas a explicação para ele só foi possível após a descoberta do elétron. Foi Albert Einstein, em 1905, que explicou o que ocorria. Na verdade, elétrons que recebem radiação eletromagnética (luz, por exemplo), em determinadas condições, poderiam ser ejetados dos átomos a que estavam ligados, resultando assim em produção de eletricidade a partir da luz.

Nos dias de hoje, as placas fotovoltaicas estão evoluindo, conseguindo mais eletricidade por m2. Ainda assim, é uma energia muito cara para se produzir em larga escala. Na verdade, é cerca de quatro a seis vezes mais cara que a geração hidrelétrica. No entanto, boa parte desse valor desaparece quando se trata de geração distribuída, ou seja, geração na própria residência, condomínio ou empresa.

Hoje existem as telhas fotovoltaicas e até a tinta fotovoltaica, com a qual se pode pintar um telhado ou uma parede para produzir eletricidade.

Para que essa forma de geração valha a pena, é necessário que o consumo se reduza, através da adoção de lâmpadas econômicas (de LED, por exemplo) e aquecimento solar para chuveiros e torneiras. E, também, é importante que, durante o dia, a casa seja bem iluminada, dispensando o uso excessivo de iluminação artificial.

A humanidade se tornou extremamente dependente do uso de eletricidade. Todos os nossos aparelhos, inclusive os de comunicação, como telefones, computadores e celulares, utilizam essa forma de energia para funcionar. Assim, é fundamental que possamos desenvolver formas de autossuficiência doméstica para a eletricidade.

A desvantagem da geração centralizada é óbvia: qualquer problema que ocorra na usina, ou nas grandes torres de transmissão, podem provocar um black-out que atinge, por vezes, centenas de milhares ou até milhões de pessoas. A geração de eletricidade descentralizada, ao contrário, permite que o consumidor tenha muito mais controle sobre a energia que utiliza.

A casa ecológica - aquecimento solar

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O aquecimento solar é uma forma de reduzir o uso de energia elétrica na residência, condomínio ou empresa. Com isso, fica mais viável que a casa seja autossuficiente, utilizando geração distribuída de eletricidade. 

Explicando melhor: a capacidade de geração de uma turbina eólica, por exemplo, é limitada. Se a casa tiver dois ou três chuveiros, torneira elétrica, aquecedor elétrico central, fica mais difícil suprir tudo isso. Mas se os chuveiros e a torneira elétrica utilizarem água quente oriunda de um aquecedor solar, então fica tudo mais fácil: o gerador eólico consegue prover a eletricidade e o aquecedor solar provê água quente.

O aquecimento solar para a água evita que a energia tenha que viajar por longas distâncias. A energia do sol aquece diretamente a água, e ela é utilizada. Esse é o ponto mais forte da geração distribuída: eliminar a necessidade de grandes instalações de geração, enormes torres de transmissão, milhares de quilômetros de fios. O aquecimento solar é, digamos assim, o uso desburocratizado da energia do sol.

Há empresas especializadas na construção de aquecedores solares. A imagem acima é de um equipamento fabricado por uma dessas empresas. Mas também é possível fazer um aquecedor solar caseiro, mais barato, com materiais simples. Isso tem, claro, a vantagem do preço, mas pode ter algumas desvantagens. Falaremos oportunamente sobre equipamentos artesanais de energias renováveis.

A casa ecológica - energia eólica

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A China anuncia, orgulhosa, que três por cento de sua energia elétrica será por geração eólica em 2015. Pode parecer pouco. E é pouco mesmo. Mas é o que o país conseguiu realizar em termos de geração eólica. Estamos falando de grandes "fazendas" de geradores eólicos, cuja imagem já conhecemos. Cada um daqueles geradores exige o desmatamento de enormes áreas, além de produzir uma energia extremamente cara.

Antes que desanimemos ante essa notícia, vamos lembrar que há uma outra forma de encarar a questão da energia: é a geração distribuída, que abordamos frequentemente neste espaço. Cada casa, ou cada quarteirão, ou cada vilarejo, pode produzir sua energia, que é consumida ali mesmo.

É preciso que os governos, além de pensar macro, pense também o micro. Além de prover grandes usinas hidrelétricas, que são fundamentais para o país continuar crescendo, é preciso estimular a geração distribuída, a qual, no futuro, poderá evitar que todo o peso da geração energética recaia sobre os grandes projetos.

A geração eólica local pode dar conta de todo o gasto da residência, ou até mesmo de uma pequena empresa. O esquema para isso é o que está abaixo:

fonte deste esquema aqui

Antes de se decidir por instalar (ou construir) um gerador eólico residencial, é preciso se informar sobre o regime de ventos de sua região. Você pode fazer isso neste site. O Brasil tem um regime fraco de ventos na maioria das regiões. As exceções são o litoral e regiões mais planas, como Brasília.

O ideal é que a geração residencial utilize, junto com a fonte eólica, geradores fotovoltaicos. Uma coisa complementa a outra. Quando não há vento, há sol. E quando não há sol, em geral há vento. Além disso, as baterias que acumulam a carga têm uma certa autonomia.

O importante é que a residência não fique à mercê das variações naturais dos ventos. Somos viciados em eletricidade. Não conseguimos mais ficar sem ela.

A casa ecológica - 1

Imagem: photostock / FreeDigitalPhotos.net

Os autores deste site estão convencidos que uma das melhores formas de melhorar a matriz energética do Brasil e do mundo é adotar a geração distribuída, ou seja, a geração de energia na própria residência - ou empresa - na qual ela será consumida. Ou a geração numa comunidade, que pode ser um vilarejo rural ou um quarteirão de grande cidade.

A geração distribuída reduz a necessidade de grandes obras, como fazendas de geradores eólicos ou grandes hidrelétricas. Não que possamos dispensar essas obras. Não seria viável nesse momento. Mas podemos reduzir nossa dependência com relação a elas.

As energias chamadas alternativas (eólica e fotovoltaica, por exemplo) são ainda muito caras, principalmente quando precisam ser geradas em grande quantidade. Cito aqui matéria do site Acordem:

O maior parque eólico brasileiro, o Parque Eólico de Osório (RS), tem uma área de 130 km2 e potência de 150MW. A usina de Belo Monte ocuparia uma área de 516 km2, e teria uma potência de 11200MW. Ou seja, para produzir o mesmo que Belo Monte em termos de geradores eólicos, seguindo a mesma proporção, precisaríamos de nada menos que 9700 km2, quase 19 vezes a área ocupada por Belo Monte (mesmo se todo litoral brasileiro fosse “povoado” com geradores eólicos numa faixa de 1km de largura não seria suficiente). Sem contar o custo. O parque de Osório custou cerca de 670 milhões de reais. Para produzir o mesmo que Belo Monte (ou seja, 74 vezes mais, custaria cerca de 74 x 670 = 49,5 bilhões de reais. O custo estimado de Belo Monte é de R$19 bilhões.

No entanto, se essa mesma geração de energia for gradualmente transferida para as residências, o custo fica diluído. No entanto, isso requer um esforço hercúleo da Nação, desde incentivos fiscais do Governo Federal (que já existem) até um trabalho de conscientização da população, no sentido de mudança de hábitos. Também passa por uma necessária redução dos custos dos equipamentos para uma casa ecológica.

Esta é a primeira de muitas matérias nesse sentido. A meta, ao final desta série, é termos uma família morando numa casa que tem emissão zero de carbono, isto é, uma casa que compensa TODA a emissão de carbono do ser humano em sua vida diária. Será que conseguiremos? Acompanhe-nos para saber.

Ainda a geração distribuída

Estamos cansados de ver, no trânsito, pessoas jogando lixo na rua pelas janelas dos carros. Cigarros, garrafas pets, papel de bala, sacolas plásticas. Muitas vezes são carros "chics", indicando que se trata de pessoas que têm bom poder aquisitivo. Mas não têm boa educação. Não se importam com a cidade, com os outros, com o meio-ambiente.

As pessoas estão acostumadas a não pensar nas consequências de seus atos para o planeta. Por exemplo, em geral, gasta-se uma quantidade enorme de detergente para lavar a louça. Quantidade que é desnecessária e, ainda por cima, muito prejudicial ao meio ambiente, mesmo quando a embalagem do detergente diz que ele é "biodegradável".

Outro exemplo: o tempo todo vemos as pessoas lavando calçadas com mangueira, como se a mangueira fosse uma espécie de vassoura líquida. Água é um bem precioso e que já começa a escassear no planeta. Mas se se tentarmos dialogar com essa pessoa que está tendo a atitude irresponsável, provavelmente ela fará uma cara feia e dirá que nós não temos nada a ver com isso, que a água é dela e ela gasta o quanto quiser. Ou então, dará um sorriso e dirá que já está quase terminando.

Enquanto houver essa atitude individualista dos cidadãos, não conseguiremos fazer florescer a ideia da energia renovável, muito menos da geração distribuída.

Como já frisamos aqui, outro fator impeditivo é, ainda, o alto preço dessa forma de geração. Aquecedores solares, painéis fotovoltaicos e geradores eólicos residenciais ainda são muito caros.

Gradualmente, a consciência das pessoas está melhorando. Cada vez mais famílias reciclam seu lixo, economizam eletricidade e água, e têm hábitos de consumo sustentáveis.

Ao mesmo tempo, os equipamentos de geração distribuída, citados antes, começam a baratear.

Se formos colocar num gráfico cartesiano, trata-se, então, de duas linhas inclinadas. A linha da consciência ambiental tem um traçado ascendente. A linha do custo da geração distribuída, por outro lado, é uma linha descendente. Esperemos que elas logo se cruzem, indicando um ponto em que a educação ambiental tenha evoluído tanto, e o preço dos equipamentos tenha se reduzido tanto, que um grande número de famílias adote essa forma de geração de energia.

Que esse dia chegue logo, pois é uma corrida contra o tempo...

casa sustentável

Você já pensou em alternativas para sua casa?

Como já comentamos aqui, o futuro é da geração distribuída. Isso se mostra verdadeiro para a energia eólica, para o aquecimento solar, para a energia fotovoltaica e, até mesmo, para a geração hidrelétrica.

Na figura acima vemos alguns dispositivos conhecidos, outros nem tanto. O mais conhecido é o simpático exaustor eólico que vemos nos telhados de fábricas e comércio. Trata-se de uma estrutura bojuda que é, na verdade, um catavento de eixo vertical. Ao girar, ele move o exaustor. Isso resulta em grande economia energética, já que não utiliza eletricidade.

O gerador eólico de eletricidade é, também conhecido, mas na sua versão gigante, nas chamadas fazendas eólicas. A geração de energia eólica em residências, prédios e indústrias tem a vantagem de não necessitar de rede de fios para distribuição. Ela é gerada, armazenada e consumida num único local.

O armazenamento da energia é feito por grandes baterias, como a que está junto à placa fotovoltaica (a placa feita de retângulos azulados). Ele acumula energia e a libera já formatada para acionar nossos aparelhos eletro-eletrônicos, ou seja, com voltagem de 110 / 220 volts, corrente alternada.

O objeto que parece uma cadeira de praia é o fogão solar, extremamente eficiente em dias ensolarados. Falaremos mais dele em outros artigos.

E temos o aquecedor solar, com seu reservatório cilíndrico, que reduz drasticamente o gasto com eletricidade, já que os nossos chuveiros elétricos são os grandes comilões da casa.

A verdade, neste momento histórico, é que as pessoas só aderem a alternativas energéticas se elas forem monetariamente vantajosas. E mesmo assim, o investimento inicial tem que ser muito baixo para que um número signficativo de lares (ou indústrias) invistam em energias renováveis. Um bom exemplo disso é o exaustor eólico, que é amplamente utilizado, pois é barato e fácil de instalar.

Por que os lares brasileiros, principalmente no sul-sudeste, ainda usam chuveiros elétricos? Um dos motivos é que nossa eletricidade ainda é muito barata, por ser de geração majoritariamente hidrelétrica. Não fosse isso, já teríamos substituído os chuveiros e torneiras elétricas por aquecedores solares. No entanto, esses aquecedores exigem um investimento inicial que está acima da capacidade de boa parte dos brasileiros. É uma pena pois, no máximo em dois anos esse investimento retornaria ao bolso de quem o realizou e, dali em diante, o aquecedor elétrico daria um bom retorno mensal à família que o adotou.

Este site-blog falará, detalhadamente, desta e de outras alternativas energéticas. Você ainda terá algumas destas em casa, se é que já não tem...

A energia eólica distribuída

Uma nova forma de pensar a energia eólica

Quando pensamos em energia eólica, logo nos vêm à mente aquelas torres gigantescas com suas hélices descomunais, pesando toneladas.

O Brasil está construindo os chamados parques eólicos numa velocidade nunca vista antes.

A energia eólica, supostamente, causa pouco impacto ao meio-ambiente. Mas esse impacto tende a crescer em certas condições. Por exemplo, se se tratar de regiões com muita vegetação, a implantação das torres resulta num grande impacto ecológico, pela necessidade de enorme desmatamento. Isso ocorre porque os caminhões que transportam essas torres são descomunais, dado o peso dos componentes.

Se o local for montanhoso, o desmatamento é tão agressivo ao ecossistema que muitos ambientalistas concluíram que, nesses casos, é melhor procurar outra alternativa energética.

O que ocorre é que governos pensam sempre em termos de obras gigantescas, como grandes usinas hidrelétricas ou nucleares, ou então grandes parques eólicos, com centenas de torres.

No entanto, essa geração concentrada em um só lugar é nociva ao equilíbrio ecológico, pelas alterações que causa no meio-ambiente, abalando os ciclos naturais.

Além disso, a energia produzida por esses geradores enormes é, ainda, muito cara, e não sabemos quando será possível reduzir os custos para tornar a energia eólica economicamente viável.

A alternativa a esses aero-geradores colossais é a geração distribuída, através de pequenos geradores. É a microgeração, ambientalmente mais amigável. A energia produzida é barata e não necessita de nenhuma logística de distribuição, já que ela é consumida no mesmo local em que é produzida.

Mas essa alternativa inteligente e barata ainda é pouco utilizada. A Skystream, uma das principais empresas que produzem esses pequenos aerogeradores, se vangloria de ter vendido 12.000 unidades em todo o mundo. Em todo o mundo!!

http://www.aerogeradoresidencial.com.br/fotos.html

É preciso que o Governo brasileiro invista na geração distribuída, alocando recursos para pesquisa e desenvolvimento da energia eólica distribuída. O Banco já está investindo R$ 4,1 bilhões na energia eólica. A previsão é que esse valor dobre nos próximos anos. Que tal se uma parte desse valor seja direcionado, por exemplo, para este projeto, do professor Joilson Machado:

Aquecimento solar

Energia solar sem intermediários

http://solarhotwater.siliconsolar.com/online-tools.php

Uma das formas mais baratas de energia renovável é o aquecimento solar. E, no Brasil, é uma das menos utilizadas, pois depende da decisão individual ou familiar, e não de Governo. As pessoas são, por natureza, acomodadas. Se o Governo coloca 5% de biodiesel no diesel de petróleo, a maioria das pessoas diz:

- Ah, ok, bacana!

Mas, se o Governo não manda ao Congresso uma lei que proíba, de uma vez , as sacolas plásticas, as pessoas sequer pensam em reclamar.

O aquecimento solar exige que a família tome a decisão e faça um pequeno investimento. Mas é tão prático usar o chuveiro elétrico... Ai, que preguiça!

Clique aqui para ir ao site da empresa

Também é possível fazer um aquecedor solar caseiro, com garrafas-pet. Futuramente falaremos sobre ele. Mas, de antemão, já dizemos que ele só vale a pena para famílias com renda muito baixa, pois é um aquecedor que tem um tempo de vida reduzido. As garrafas-pet estragam, os canos, se não forem de cobre, também se deterioram. Mas, de qualquer forma, é um aquecedor solar que funciona. Nem podemos desdenhar de sua importância, para economizar energia e para abrir os olhos das famílias pobres para as possibilidades de resolução das questões ambientais.

O aquecedor solar não usa nada mais do que energia do sol ou, até mesmo, da luz de um dia nublado. Somente nos dias muito, muito nublados e frios é que a água armazenada no aquecedor não se aquece.

site dessa imagem

Nos últimos anos, o preço de um aquecedor solar caiu bastante. O aquecimento solar doméstico ou industrial faz parte daquelas soluções que se chamam, genericamente, de "geração distribuída". A filosofia é gerar energia nas proximidades de onde ela será consumida, ao invés de gerá-la em locais distantes e depois transportá-la milhares de quilômetros, para os centros consumidores.

Quando usamos um chuveiro elétrico, estamos usando energia que foi gerada numa hidrelétrica, depois transportada por fios, até chegar à nossa casa. O custo ambiental desse processo é enorme. O aquecimento solar nos dá uma solução absolutamente simples e singela: se você quer água quente, deixe-a exposta ao sol no telhado de sua casa antes de usá-la.

Revolução energética a caminho

site original desta imagem

Esta luminária de jardim tem uma característica que seria impensável apenas há alguns anos: ela reúne as etapas de geração, distribuição, administração e consumo de energia elétrica. Tudo junto numa única peça.

Como isso foi possível? É que ela tem, em seu topo, um painel solar. A lâmpada é de led, ou seja, gasta pouquíssima eletricidade para produzir muita luz. Ela também tem um sensor de luz que a apaga automaticamente durante o dia e acende à noite ou em dias muito escuros (antes de uma tempestade, por exemplo). Uma bateria acumula a energia solar produzida pelo painel solar.

O resultado é poderoso: ela não precisa de fios passando por baixo do gramado para se conectar à eletricidade da casa. Ela não precisa nem mesmo de alguém que se lembre de desligar a luz durante o dia. Essa luminária manda as companhias de eletricidade às favas.

Mas vamos repetir a pergunta, agora pensando na tecnologia e na política que cerca essa tecnologia: como isso foi possível? A resposta é uma só: China.

A China tem um governo com o qual certamente teremos muitas discordâncias. Mas temos que reconhecer que há um esforço para produzir tecnologias ambientalmente corretas. O país de 1,3 bilhão de habitantes precisa desesperadamente poupar recursos naturais.

Além disso, a China tem, atualmente, uma obstinação por oferecer produtos para a África, produtos baratos e úteis. Ora, a África como um todo não passará pela fase dos postes e fios. Não há dinheiro para levar fios à África Central e do Norte. Assim, esse tipo de produto vem bem a calhar: produz-se a eletricidade localmente e ali mesmo ela é consumida na forma de luz.

A China não é perdulária como, por exemplo, os EUA. Uma luminária como essa jamais sairia da cabeça de um empresário dos EUA. Eles preferem gastar do que poupar. Se bem que, atualmente estão tendo que rever seus conceitos.

A China, não tendo os paradigmas de gastança desenfreada como os EUA, teve criatividade para desenvolver produtos como esse.

O futuro é da geração distribuída

Créditos da imagem: xedos4 / FreeDigitalPhotos.net

Uma previsão interessante sobre a África: a maior parte do Continente não passará pela fase dos fios elétricos e torres de transmissão de eletricidade. Essa opção é inviável economicamente para as regiões mais pobres da África, que são a maioria.

Para a África, o futuro reserva a geração distribuída. E para o mundo, também.

Como funciona a geração distribuída? Basicamente, abandona-se o modelo que vigora atualmente na maior parte do mundo, modelo este que funciona com uma grande geração de energia elétrica centralizada numa usina, seja ela hidrelétrica, termoelétrica ou outra. Das usinas passamos às distribuidoras, e destas para as residências.

O modelo atual começa, aos poucos, a ceder espaço para a geração distribuída, que é a geração no próprio imóvel, no quarteirão ou no bairro que irá consumir aquela energia.

Para que uma casa gere sua própria energia, alguns requisitos têm que ser cumpridos. Ao longo do tempo, falaremos deles neste site-blog. Aqui mencionaremos um desses requisitos, que a geração fotovoltaica de eletricidade. Há outras alternativas para geração elétrica, como o vento. O imóvel pode usar mais de uma forma.

A geração fotovoltaica utiliza placas especiais, os chamados painéis solares. Esses painéis podem estar no telhado ou num outro local que receba uma boa quantidade de luz do dia. Como na imagem abaixo:

Créditos da imagem: xedos4 / FreeDigitalPhotos.net

Mas os painéis solares podem ser as próprias telhas!! E, ainda por cima, são telhas muito bonitas:

Saiba mais clicando aqui (site em inglês)

Se a casa tiver iluminação com lâmpadas de led, hiper-econômicas, a geração será mais do que suficiente para iluminação, funcionamento de TVs (também de led), computadores e outros eletrodomésticos. Para o chuveiro, ferro elétrico, secador de cabelos e outros dispositivos, a geração fotovoltaica pode não ser suficiente. Ou seja, ela terá que vir associada com outras formas, como aquecimento solar, geração eólica e outras.

Em países da Europa, existe inclusive a possibilidade de o imóvel ter uma conta de luz negativa, isto é, ele pode gerar mais eletricidade do que é capaz de consumir. Neste caso, ele vende o excedente à companhia distribuidora, para que ela revenda a outros consumidores! Fantástico, não?