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Tempo seco aumenta risco de choque estático

Crédito: divulgação fisher scientific

Quem nunca “tomou” um choque ao tocar em alguém ou em algum objeto metálico? Esse é um fenômeno que ocorre graças à existência da eletricidade estática. O equilíbrio entre as cargas positivas (prótons) e negativas (elétrons) de um corpo é o que caracteriza a eletricidade estática. Em geral, todos os corpos são neutros (mesmo número de prótons e elétrons).  A existência de um atrito entre objetos de materiais diferentes pode provocar um desequilíbrio entre as cargas e resultar em um choque estático.

Os caminhões que transportam combustíveis inflamáveis geralmente possuem uma corrente de metal que se arrasta pelo chão, fazendo com que as cargas elétricas que aparecem do atrito do caminhão com o ar sejam descarregadas no solo, evitando riscos de explosões. Ao caminhar sobre um carpete, o corpo de uma pessoa acumula elétrons que se “deslocam” do chão. Ao tocar no trinco metálico de uma porta, por exemplo, essa carga negativa acaba sendo transferida para o metal do trinco, que é um material condutor. É nesse instante que a pessoa sente o choque estático.

O choque estático não mata, já que tem uma elevada tensão e uma baixíssima corrente elétrica, esta sim, a responsável pela intensidade e efeitos de um choque no corpo humano. No entanto, os períodos de clima seco inspiram um maior cuidado, pois a incidência de choques estáticos aumenta, o que pode trazer alguns desconfortos. Isso acontece porque o ar seco é um excelente isolante e as cargas permanecem acumuladas no corpo humano por um intervalo maior de tempo. Com mais cargas acumuladas aumenta a sensação do choque estático. Para liberar parcialmente a carga estática do corpo uma opção é manter a pele hidratada. Então, banhar, nadar e molhar a pele são medidas que podem amenizar os efeitos da eletricidade estática.

 

 

Energia para atendimento das necessidade básicas do ser humano

A estrutura da demanda de energia elétrica e seu respectivo suprimento dependem das estratégias escolhidas para aliviar a pobreza de um país, e uma especialmente promissora é a alocação de recursos para satisfazer as necessidades básicas do ser humano. As implicações da política de energia num trabalho de atendimento das necessidades básicas do ser humano variam de um país para outro. A determinação dessas implicações pressupõe uma coleta detalhada de dados e análise de uso final e de sua respectiva demanda de energia, a estimativa da disponibilidade de recursos energéticos e avaliações de diferentes combinações de tecnologia de suprimento e uso de energia para atender estas demandas.
 
A falta de acesso à energia elétrica implica na privação de utilização de vários bens de consumo, muitos dos quais são instrumentos que levam a um melhor conforto e bem-estar. Nessa perspectiva, o abastecimento de energia, sobretudo nas comunidades rurais, deve ser visto como uma medida que leve cidadania às pessoas, garantindo a estas pelo menos um “mínimo existencial” energético, conceito que remete à ideia de que necessidades essenciais sejam atendidas tais como conservação de alimentos, acesso a comunicação e iluminação noturna.  
 
A pobreza energética é um conceito que vem ganhando espaço a nível mundial e sua compreensão requer o entendimento sobre as diversas formas, por vezes complexas, que este fenômeno atinge milhares de pessoas em diversos países e nas variadas condições socioeconômicas. O Índice de desenvolvimento Humano Médio (IDHM) está fortemente relacionado com o consumo de energia de uma região. Com efeito, a disponibilidade de energia elétrica é fator preponderante para o estabelecimento de melhores condições de vida das populações. Na figura abaixo é apresentada a relação existente entre IDHM e consumo de energia nos estados brasileiros no ano de 2010. Na figura, o estado do Piauí, detentor de um dos menores valores de IDHM do país, destaca-se como o que menos consome energia. Na outra extremidade está o estado de São Paulo, com maior consumo. São várias as razões intrínsecas nesta relação, dentre as quais podemos destacar presença/ausência de um parque industrial consolidado. Levar eletricidade a todas as habitações deveria ser prioridade de muitos programas voltados para as necessidades básicas do ser humano. Um enorme desafio seria a eletrificação de áreas rurais onde o acesso às redes elétricas centralizadas é dispendioso.
 
Relação entre IDH-M e consumo per capita de eletricidade dos estados brasileiros para o ano de 2010. Fonte: LIRA (2015).

 

Energia que vem do Hidrogênio: Ceará sai na frente

Dentre as iniciativas adotadas por uma nação para viabilizar o seu processo de transição energética, o investimento na produção o hidrogênio, como fonte de energia, se caracteriza como uma tomada de posição vanguardista. O hidrogênio é o elemento químico mais abundante do planeta. Na Terra, o hidrogênio só existe em combinação com outros elementos. Ele está na água, junto ao oxigênio, e se combina com o carbono para formar hidrocarbonetos, como gás, carvão e petróleo. Portanto, o hidrogênio precisa ser separado de outras moléculas para ser usado como combustível, o que requer grandes quantidades de energia, além de ser um procedimento muito oneroso.

O hidrogênio é leve, armazenável e possui alta densidade energética. Seu uso como combustível não produz emissões diretas de poluentes ou gases de efeito estufa. O principal obstáculo ao uso extensivo de hidrogênio com baixo teor de carbono é o custo de sua produção. Há alguns anos, no entanto, o hidrogênio começou a ser produzido a partir de energias renováveis, como solar e eólica, por meio de um processo chamado eletrólise. A eletrólise usa uma corrente elétrica para dividir a água em hidrogênio e oxigênio em um dispositivo chamado eletrolisador. O resultado é o chamado hidrogênio verde, que é 100% sustentável, porem bem mais caro de se produzir do que o hidrogênio tradicional.

Atualmente, 99% do hidrogênio usado como combustível é produzido a partir de fontes não-renováveis. Portanto, a inserção de energia renovável (solar e/ou eólica) para obtenção do hidrogênio verde deixa o processo consideravelmente mais sustentável e essa deve ser a aposta de muitos países. Nos últimos anos, várias nações anunciaram estratégias de hidrogênio, a quantidade de eletrolisadores que produzem hidrogênio aumentou e o custo da eletricidade renovável para alimentar esses eletrolisadores está caindo. Austrália, Holanda e Alemanha lideram essa corrida. A nível nacional, a multinacional EDP do Brasil fará um investimento de quase R$ 42 milhões para a construção da primeira usina de hidrogênio verde no país, localizada no Complexo Portuário do Pecém, estado do Ceará. A planta terá capacidade de 3 MW e um módulo eletrolisador de última geração para produção do combustível com garantia de origem renovável. A unidade modular terá capacidade de produzir 250 Nm3/h do gás.

Ainda são muitos os desafios para a difusão dessa nova tecnologia. Os governos precisam agir rapidamente e de forma decisiva na adoção de medidas políticas para permitir que o hidrogênio com baixo teor de carbono cumpra seu potencial de ajudar o mundo a atingir emissões líquidas zero e, ao mesmo tempo, apoiar a segurança energética.

 

Apagão: um risco iminente

Crédito: João Vítor Heinrichs

O Brasil passa pela pior crise hídrica dos últimos 91 anos, a qual provocou a redução do volume de água nos reservatórios das hidrelétricas a níveis verdadeiramente críticos. Com a redução da energia produzida a partir das hidrelétricas e, diante da necessidade de atendimento da demanda energética, temos acompanhado a inserção na matriz elétrica brasileira de energia advinda das termelétricas, uma fonte relativamente mais cara do que qualquer outra fonte convencional, sem falar no seu impacto ambiental significativamente maior. Apesar disso, no cenário atual, é a fonte mais eficiente no sentido de garantir o abastecimento de energia elétrica aos consumidores brasileiros. Com a continuidade da escassez de chuvas nas bacias dos rios que contém os reservatórios das hidrelétricas existe um risco iminente de termos um apagão energético no país. Para alguns especialistas do setor elétrico a questão a ser respondida não é se teremos o apagão, mas quando ele acontecerá. 

Pelas projeções do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), a situação mais crítica deve acontecer na segunda quinzena de novembro de 2021. O ONS elaborou uma nota técnica (NT-ONS DGL 0093/21), na qual traça cenários da situação para o período entre agosto e novembro 2021.O ONS simulou dois cenários, os casos A e B. O caso A se caracteriza como um cenário conservador e disponibilidade térmica (aquilo que já existe). O cenário B se caracteriza por uma projeção superior, disponibilidade térmica e ainda recorre a energia importada de países vizinhos. O documento conclui que para o caso A, mesmo com o esgotamento de recursos hidráulicos das regiões Sudeste e Centro-Oeste e com a maximização da energia transferida das regiões Norte e Nordeste para região Sudeste, ainda assim, os recursos serão insuficientes para o atendimento ao mercado interno de energia. Para o caso B (com oferta adicional incorporada), há um ganho no que se refere ao armazenamento de energia eliminando o desperdício encontrado no caso A. Ainda para o caso B, o atendimento energético somente será viabilizado a partir da incorporação de recursos adicionais, sobretudo de mais termelétricas (grifo nosso). O documento finaliza recomendando o aumento da disponibilidade de energia vinda de termelétricas e um maior volume de importação de energia da Argentina e do Uruguai. Recomenda ainda a adoção de medidas que induzam à redução voluntária do consumo de energia por parte dos consumidores.

Diante dessa realidade qual é o risco real de um apagão no setor elétrico? Inicialmente, precisamos diferenciar os termos apagão e racionamento. O apagão acontece de forma inesperada e, em geral, é provocado por um contingenciamento no sistema elétrico (curto circuito, descarga atmosférica, falhas localizadas na geração, transmissão ou distribuição da energia). Temos como exemplo de apagão, o episódio que ocorreu, no final de 2020, no estado do Amapá. O racionamento é uma iniciativa do governo e ocorre de forma compulsória, quando é necessário reduzir o consumo de energia elétrica, ou seja, quando o sistema não tem mais condições de atender a demanda de energia elétrica do país. Ocorre o que chamamos de seletividade de cargas. Em linhas gerais é como se fosse um rodízio no abastecimento de energia. Assim, em um determinado período parte do Sudeste pode ser atendida energeticamente, enquanto parte do Nordeste é penalizado ou para garantir o abastecimento da região Norte é preciso desabastecer parte do Centro-Oeste.

Na nossa avaliação o risco do apagão existe e ele é real, sobretudo na segunda quinzena do mês de novembro quando chegaremos a uma situação que irá beirar o caos. É verdade que o governo pode implementar algumas ações com vistas a reduzir essa probabilidade, tais como aumentar (infelizmente) a participação, na matriz elétrica, das termelétricas e comprar ainda mais energia da Argentina e do Uruguai.
A região Sudeste é a mais crítica com relação ao abastecimento de energia elétrica. A mesma só ainda não colapsou porque as regiões Norte e Nordeste, sobretudo esta última, tem enviado sua energia excedente, graças à geração de energia eólica. O investimento em energias renováveis também precisa ser considerado, sobretudo a energia solar fotovoltaica, a qual pode reduzir a dependência em relação às termelétricas no período diurno. Finalmente, talvez a medida mais impactante seja uma campanha promovida pelo Governo Federal para que os consumidores desenvolvam ações de consumo eficiente e uso racional da energia elétrica. Nessa perspectiva, estamos falando de uma poupança energética que seria criada para fins de não sacrificar sistema elétrico brasileiro. 

 

Causas e impactos da bandeira tarifária escassez hídrica

Créditos: Rodolfo Clix.

No início do último mês de setembro a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) lançou a bandeira tarifária escassez hídrica. Na realidade não temos aí nenhuma novidade. A bandeira citada aparece com uma nova roupagem, mascarando o que antes chamávamos de bandeira tarifária, modalidades verde, amarela e vermelha patamar 1 e 2. As bandeiras tarifárias foram criadas em 2015 e refletem a situação em que se encontram os reservatórios das hidrelétricas brasileiras. Portanto, a bandeira verde indica que o nível das hidrelétricas está satisfatório. A bandeira amarela indica que o nível dos reservatórios começa a ser comprometido. A bandeira vermelha, patamar 1, indica que os reservatórios estão em um nível que inspira maior cuidado. Finalmente, a bandeira tarifária vermelha, patamar 2, é o pior cenário possível, indicando que o nível dos reservatórios encontra-se em nível crítico.

A bandeira tarifária vermelha, no início de 2015, tinha um custo de R$ 3,00 para cada 100 kWh de energia elétrica consumidos. No último mês de agosto, após sucessivos aumentos, este valor chegou a R$ 9,42, ficando a expectativa de que poderíamos ter um novo aumento. E o aumento chegou! Chegou não mais com o nome de bandeira tarifária vermelha, embora, na sua essência, o conceito e as razões que levaram a sua implementação sejam as mesmas.

A bandeira tarifária escassez hídrica, cujo valor é de R$ 14,20 para cada 100 kWh de energia elétrica consumidos, reflete um aumento de quase 50% em relação ao valor da bandeira tarifária vermelha patamar 2. Assim, um consumidor que tem o seu consumo médio de 300 kWh por mês pagará R$ 42,60 a mais na sua conta de energia. Se considerarmos o valor médio da tarifa de energia elétrica nas distribuidoras, estamos falando de um aumento de aproximadamente 15% a mais na fatura de energia desse consumidor.

Para além do impacto econômico verificamos ainda um impacto ambiental. Para suprir a falta de energia gerada a partir das hidrelétricas, o governo autoriza o acionamento de usinas termelétricas, as quais, em sua maioria tem um nível elevado de emissão de gases de efeito estufa, a depender do combustível que é utilizado para geração deste tipo de energia. No Brasil, utiliza-se quase que predominantemente o diesel e o gás natural como combustíveis das termelétricas.  

Uma outra novidade trazida pela bandeira tarifária escassez hídrica é o seu período de vigência. Enquanto as bandeiras verde, amarela e vermelha eram estabelecidas sempre no mês anterior a sua vigência, a bandeira tarifária escassez hídrica tem previsão de vigência até abril de 2022. Ao fazer essa previsão de vigência, o governo está desconsiderando a possibilidade de voltarmos a ter a incidência de chuvas e consequentemente a elevação do nível dos reservatórios nas hidrelétricas. Mas quais as razões que nos levaram a esta crise energética reflexo de uma crise hídrica? Em uma primeira análise, podemos dizer que faltou planejamento daqueles que fazem o setor elétrico brasileiro.  A previsão do regime de chuvas em uma região pode ser feita a partir de séries históricas e esses dados estão disponíveis. Portanto, era previsível que em 2021 teríamos uma crise dessa magnitude, a maior vista dos últimos 91 anos. Tal crise poderia ter tido seus efeitos mitigados, sobretudo fazendo uso e ampliando a instalação de outras fontes de energia que, embora intermitentes, são renováveis e existem em abundância no Brasil, tais como as energias eólica e solar.

Em um país onde quase 70% da matriz elétrica advém de fontes renováveis, condição que nenhum outro país possui, era de se imaginar que estivéssemos agora fazendo uso dessas energias. No entanto, apesar dessa diversidade na matriz elétrica, faltaram habilidade e planejamento para que não chegássemos ao ponto em que nos encontramos agora. A escassez é hídrica! A escassez é energética! A escassez é de competência!

 

Portal Cidade Verde contará com Blog sobre energia elétrica

Instalação de Energia solar no Centro de Tecnologia da UFPI. Fonte: acervo do colunista.

A partir desta quinta-feira (07/10) estreia, no Portal Cidade Verde, o primeiro Blog do estado do Piauí completamente dedicado a discutir as questões que permeiam o setor elétrico numa perspectiva internacional, nacional e regional. O Blog Energia Ativa é assinado pelo Professor Marcos Lira, docente do departamento de Engenharia Elétrica da UFPI e Doutor em Desenvolvimento e Meio Ambiente. A energia elétrica tem papel estratégico no desenvolvimento econômico de qualquer nação e o seu acesso é condição para a melhoria da qualidade de vida das pessoas. É um tema pautado diariamente por vários canais de comunicação. A abordagem sobre energia elétrica neste Blog se dará de forma didática propiciando uma melhor compreensão deste recurso tão complexo e necessário ao mesmo tempo. Assim, o Blog tratará da energia elétrica e sua correlação interdisciplinar, sobretudo no que se refere às dimensões social, econômica, ambiental, jurídica e tecnológica. Esperamos que o(a) amigo(a) leitor(a) encontre aqui um espaço de informações e de esclarecimentos de conteúdos relacionados à energia elétrica que, embora sejam do nosso dia a dia, ainda nos deixa à margem de uma plena compreensão.

Segue um breve resumo acadêmico do colunista: Marcos Antonio Tavares Lira é Doutor em Desenvolvimento e Meio Ambiente pela UFPI; Mestre em Ciências Físicas Aplicadas pela UECE; Graduado em Engenharia Elétrica pela UFC; Graduado em Licenciatura Plena em Física pela UECE. Professor do curso de Engenharia Elétrica da UFPI e dos cursos de Mestrado em Engenharia Elétrica (UFPI), Mestrado em Climatologia (UECE) e Doutorado em Desenvolvimento e meio Ambiente (UFPI). É Tutor do PET do Curso de Engenharia Elétrica. Membro do Comitê Técnico Científico do Centro de Estratégias em Recursos Naturais e Energia. Membro da Câmara Especializada de Engenharia Elétrica do CREA/PI. Atua na Pesquisa e na Extensão nos seguintes temas: 1) Geração de Energia Elétrica; 2) Ciências da Natureza e suas Tecnologias (Conservação de Energia Elétrica, Eficiência Energética, Aspectos ambientais da Energia, Energia Solar e Energia Eólica); 3) Direito da Energia.