domingo, 9 de janeiro de 2011

TEORIA DE SISTEMA

Hugo Siqueira

Ha várias maneiras de ver a mesma realidade: "Os conceitos físicos são criações livres da mente humana, não sendo, por mais que possa parece, singularmente determinados pelo mundo exterior" (A. Einstein).

A análise de rede é uma das aplicações da 'Teoria de Sistema' mais utilizadas para cálculo do "Sistema Interligado" na década de 50/60. O 1º programa de fluxo de potência (load Flow)— apresentado em 1971 — foi utilizado com êxito para cálculo das grandezas de rede do Sistema Sudeste ("Alguns Aspectos do estudo de Fluxo de Potência). Desde então, inúmeras aplicações da 'Teoria de redes' vêm sendo utilizada sob esta nova visão do sistema elétrico como verdadeiro "Sistema Eletrico Integrado".

Neste tempos de comunicação global, qualquer texto maior do que o contido em uma página, no formato A4, corre o sério risco de não ser lido, exceto por especialistas. Daí, a apresentação do conteúdo das páginas no tamanho máximo de de 1/2 página, ou cerca de 2 períodos, ou cerca de 3 mil caracteres.

Nem tem a pretensão e dar a última palavra sobre a forma de conduzir o planejamento energético brasileiro, que talvez nem exista. Mas, de apresentar uma forma quase "holística" de visão da produção de energia, alimentos, insumos básicos e bens industriais, num contexto do sistema global, com todas as grandesas, ditas "variáveis de sistema" inter-relacionadas.

Mas, o quê, exatamente quer dizer 'Sistema Integrado do Sudeste'? O quê vem a ser "aumento de sinergia"? Um exemplo esclarece o conceito:
Quando o reservatório de Furnas foi construído, a usina de Peixoto já existia ha dez anos com a modesta capacidade instalada de 80 Mw.
Mascarenhas de Moraes, anteriormente denominada Peixoto, data de 1947, dez anos antes da fundação de FURNAS, quando a Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL) via ameaçada de esgotamento a sua capacidade de geração. Estudos realizados numa bacia de drenagem, com 59.600 km², indicaram os benefícios da construção da barragem, permitindo, assim, a regularização das descargas do rio Grande.

Em 1950, a CPFL conseguiu a concessão para construir uma usina hidrelétrica num local situado próximo à cidade de Ibiraci. Sete anos depois, duas unidades, de 40 MW cada, entravam em operação. Esta foi a primeira usina de grande porte construída no rio Grande.
Localizada entre as usinas de Furnas (a montante) e de Luiz Carlos Barreto de Carvalho (a jusante), a Usina de Mascarenhas de Moraes está entre dois grandes complexos energéticos. Posteriormente, a regularização das vazões do rio Grande, realizada, sobretudo, pela Usina de Furnas, permitiu que mais unidades fossem instaladas e, em 1968, a então Usina de Peixoto alcançou sua capacidade final de 476 MW, com dez unidades geradoras.
Em dezembro do mesmo ano, Peixoto recebeu nova denominação: Usina Marechal Mascarenhas de Moraes. Somente em 1º de agosto de 1973, por determinação da Eletrobrás, a usina passou a ser operada por FURNAS.
Observe o efeito sinérgico da construção do reservatório de Furnas sobre a usina de Peixoto: permitiu que novos geradores fossem acrescentados em Peixoto
aumentando sua capacidade instalada para 476 Mw. A capacidade de produção de energia ao longo do ano tambem foi aumentada, digamos: de 40 MwXano, para 238 MwXano, na hipótese de um fator de capaqcidade de 0.5.

sexta-feira, 7 de janeiro de 2011

CONCLUSÃO

1. A possibilidade de constituir estoques de energia nos locais acidentados é infinitamente superior a dos locais de planície, razão por que o campo gravitacional na Amazônia é mais pobre do que se esperava, relativamente campo gravitacional no Sudeste. Para que possa contribuir de forma sustentável a região amazônica não pode contar com reservatórios de regulação. Com isso a estratégia de reservatórios de acumulação — utilizada com sucesso no Sudeste — esta comprometida nas bacias isoladas da Amazônia e, por conseqüência, para o sistema como um todo. Mas, as bacias podem ser interligadas eletricamente ao sistema atual, o que não deixa de ser uma forma disfarçada de integração. Nada impede que a energia de recursos de fio d’água seja enviada para suprir demanda no período seco do Sudeste, cujos reservatórios podem ser mantidos cheios com a água economizada. Mas, esta é uma possibilidade ilusória, conquanto inteligente. Estoque de energia é uma variável sistêmica que não está localizada em um ponto determinado do sistema. É uma variável que pertence ao sistema como um todo, cujos componentes se transformam em energia elétrica nas diversas alturas das usinas de jusante do mesmo caminho da corrente do rio assim que o volume dos reservatórios de cabeceira libera água. Ora, não se pode reter água nestes reservatórios sem comprometer o funcionamento da usinas de jusante, de cuja vazão sua capacidade é dependente.
2. O estoque de energia pode ocorrer de várias maneiras: pelo estoque de petróleo; pelo estoque de produtos produzidos pela energia e pelo estoque de energia em baterias para acionamento de carros elétricos. Custa menos estocar petróleo do que energia: basta deixá-lo onde está. O petróleo já é um estoque de energia potencial.
3. Como as bacias não podem ser integradas fisicamente, a máxima energia produzida é a soma simples da energia individual de cada potencial. Neste caso esta soma pode ser facilmente calculada por inventário.
4. A constituição de estoques de energia por meio de reservatório em todo o mundo é dispendiosa — senão impossível — porque os últimos potenciais estão situados em planícies de baixa altitude. É mais seguro e barato estocar petróleo.
5. Estocar os produtos produzidos pela energia é um meio indireto mais barato e seguro do que estocar a própria energia em reservatórios de acumulação.
6. Assegurar energia por termoelétricas é mais seguro e barato do que por hidroelétricas.
7. Assim como o Brasil não deseja permanecer como um fornecedor de matéria prima aos países ricos, os estados pobres do Norte tambem não aceitam ser colonizados pelos estados ricos do Sudeste que têm outros meios mais baratos e seguros de resolver seu problema de energia garantida.
8. Este é um exemplo — a ser seguido pelos países consumidores de madeira e combustíveis fósseis — de como é possível utilizar menos e não o máximo de todos os recursos da natureza, levando em conta tambem os ganhos de patrimônio ambiental, até agora não considerados nos cálculos econômicos. Tambem é possível consumir menos — e não mais petróleo para ter crescimento econômico como mostra a tabela 1. O exemplo deve ser mostrado a países ricos — pasmem! — como Canadá, Rússia, Estados Unidos e Suécia, alguns com florestas boreais muito maiores do que a Floresta Amazônica, cuja madeira foi e continua a ser exportada para o Japão, sem que os ambientalistas tomem conhecimento do fato. Estados Unidos plantam florestas artificiais para construção de residências, enquanto a Suécia — outrora produtora de aços finos a partir do carvão vegetal — há muito esgotou suas reservas.

A REALIDADE DO CAMPO GRAVITACIONAL

A Região Amazônica reúne as piores condições de armazenamento de energia por meio de reservatórios. A configuração não é, tipicamente, a de uma bacia única integrada, mas várias bacias isoladas, cujos rios não têm ligação física entre si, nem com os rios do Sudeste o que é um obstáculo a integração.
Considerando que, localmente, a maior parte dos potenciais tem pequena altura e que a superfície alagada deva ser limitada por questões sócio-ambientais, os novos reservatórios, comparativamente a Furnas, terão volumes reduzidos por dois fatores: altura e superfície alagada.
Na construção do reservatório de Furnas na década de 60, a superfície de alagamento de 1460 Km² atingiu vinte e cinco municípios, gerando enorme polêmica. É claro que reservatório desta dimensão não será ambientalmente viável na Região Amazônica, especialmente por se tratar de região de floresta tropical. A Área inundada será bem menor como mostra a recente licitação das usinas do Rio Madeira: 250 Km² ou 1/6 da área inundada por Furnas. Em Belo Monte no Rio Xingu, a superfície já foi reduzida para cerca de 500 Km² ou 1/3 da de Furnas.
Uma redução da altura útil de pelo menos 4 vezes, associada à redução da superfície alagada de 5 vezes, resulta em um reservatório de volume útil 20 vezes menor do que o reservatório de Furnas. Ocorre ainda que, geograficamente, os potenciais estão situados em planície de baixa altitude, o que limita ainda mais o estoque de energia produzido pelo reservatório. Considerando os três fatores, superfície, altura útil e altitude o estoque de energia produzido por usinas do tipo daquelas do Rio Madeira será inferior a 1% daquela produzida pelo reservatório de Furnas.
Redução da altura implica em menor capacidade de produzir energia de cada potencial, o que significa maior custo de equipamento por kW instalado (aumento do numerador e diminuição do denominador). Entretanto, com reservatórios mínimos os custos de barragem e reservatório — maiores dispêndios dos empreendimentos hidroelétricos — praticamente deixam de existir. Com isso, o custo do Kwhora fica bastante reduzido, como mostra a recente licitação das usinas do Rio Madeira. O único que permanece constante é o custo dos vertedores, os quais, necessariamente, devem ser projetados para vazões seculares. Qualquer aumento de altura no sentido do aproveitamento de todo o potencial resulta em maiores custos de barragem e maiores danos ambientais. Não podendo contar com ganhos sinérgicos resultantes da integração física, o potencial de cada bacia de rio fica restrito à soma simples de cada potencial individual, facilmente calculado por inventário. Deste modo, a contribuição que os rios da Amazônia poderiam oferecer — como suprimento de energia ao Sistema Sudeste nos períodos de seca — é muito menor do que se esperava inicialmente. Grosso Modo mal daria para uma década com crescimento anual da demanda de 4%, ou seja, cerca de 50000 MW de capacidade instalada. Nesta avaliação, não foram incluídos os investimentos necessários à interligação de usinas e centros de carga separados por distância superior a três mil Km, para os quais não existe tecnologia suficiente em nenhum lugar do mundo.
A nosso ver, a melhor destinação para os potenciais da Amazônia seria a estocagem local dos produtos que a energia pode produzir especialmente as comodities metálicas de alto valor agregado.
A fim de evidenciar a pouca eficácia do campo gravitacional nos rios da Amazônia seja o exemplo das usinas de Jupiá e demais a jusante na planície de baixa altitude do Rio Paraná até Sete Quedas. São usinas de pequena altura em torno de 20 metros, lentíssimas, que jamais teriam sido construídas se não fizessem parte do Sistema integrado do Sudeste como um todo. Contaram com reservatórios de montante que, inclusive, aumentaram energia firme produzida por elas. Ora, os rios da Amazônia tambem se situam em planície de baixa altitude e as alturas foram intencionalmente reduzidas para não alagar áreas inutilmente. Entretanto, não podem contar com nenhum reservatório de acumulação a montante, portanto, não ganharão sinergia de um campo gravitacional que é esparsamente integrado e ineficaz. O expediente da utilização de turbina de bulbo não altera o custo do equipamento: apenas substitui a solução tradicional de enormes geradores por pequenas unidades em maior número. Diante da impossibilidade de ter reservatório de acumulação, a altura poderá ser até inferior ao desnível natural. De qualquer forma, mesmo turbinas de bulbo serão lentíssimas e de custo elevado devido à baixa velocidade de escoamento dos rios amazônicos.
Se for seguido o mesmo critério das usinas do Rio Madeira no que respeita superfície de alagamento, o inventário dos potenciais individuais revelará um potencial total aquém do esperado, o que não justifica o dispêndio de capital em linhas de transmissão que se tornará ocioso em tão pouco tempo.

AMAZÕNIA: DECIFRA-ME OU TE DEVORO

Ao longo do tempo a Amazônia foi alvo de intervenções desastrosas que marcaram profundamente o imaginário do povo da região. Custa a crer que depois de tantas intervenções, a floresta tenha permanecido incólume até os dias de hoje. Esta é a principal razão dos debates acalorados entre os diversos setores envolvidos, cada um tentando prevalecer seus argumentos como principal condicionante. Uns, tem uma visão demasiado otimista acerca da capacidade dos potenciais de suprir as necessidades do sistema Sudeste e Sul, uma visão exploratória que não contempla os riscos ambientais dos grandes reservatórios. Outros têm uma visão de um meio ambiente que precisa ser protegido a qualquer custo, como um “patrimônio da humanidade”, uma espécie de “santuário ecológico”.
Como conciliar opiniões distintas sem cair na posição maniqueísta: explorar, não explorar? Em outras palavras, é possível aproveitar de forma sustentável os potenciais da Amazônia da mesma forma que os recursos naturais? É possível encontrar um meio mais inteligente de armazenar energia sem a utilização de reservatórios? Existem formas diferentes de exploração dos diversos recursos?
Os problemas da Amazônia envolvem aspecto de natureza sócio ambiental, políticas, técnicas e econômicos. Do ponto de vista sócio ambiental as restrições são genuínas, em vista dos antecedentes de interferência indevida. Do ponto de vista técnico, o problema está mal colocado. Mesmo sem focar os argumentos apenas no aspecto ambiental, constatamos que, de todas as intervenções, até hoje não conseguimos encontrar uma sequer que não resultasse em fracasso retumbante. Com o despertar da consciência ambiental no fim do século o olhar do mundo inteiro estará voltado para a região amazônica, pondo em xeque questões de soberania. Não é só a questão de emissão de gases do efeito estufa, mas também o efeito de grandes reservatórios que constituem fator elevado de risco potencial que podem alterar o clima de forma ainda não conhecida. Será possível uma visão sistêmica que contemple o conjunto de todos os interesses envolvidos? Comecemos pelos interesses energéticos.
A Amazônia não deve ser vista apenas pelo ângulo particular ou do ponto de vista estreito de cada uma de suas riquezas presumidas, mas de uma forma sistêmica do conjunto de suas riquezas e problemas inerentes a ocupação desordenada. Assim, por exemplo, em lugar de licitar o aproveitamento de recursos individuais, hidroelétricos ou minerais, a providência que contempla todo o interesse envolvido é o aproveitamento múltiplo por bacia, ou seja, a licitação de todos os recursos que interferem com o conjunto de atividades integradas: suprimento de energia, mineração, navegação e proteção adequada ao meio ambiente através de cláusulas restritivas de área inundada (altura). Pela planície úmida da Amazônia correm rios torrenciais de discreto número de bacias: Juruá, Tefé, Purus, Madeira, Tapajós e Xingu. A concentração das chuvas, a configuração e o tamanho das bacias, mais do que a pluviosidade, é a causa principal da grande vazão dos rios, capazes de produzir grande quantidade de energia em curto período, ou seja, são rios de potência. É impossível, geograficamente, construir reservatórios de grande volume que não formem grandes espelhos d’água. Mas, mesmo subutilizados (low profile), os potenciais da Amazônia ainda conseguem produzir energia a custos compatíveis (80 US$/ Kwhora), relativamente a outras fontes de energia renováveis.
O aproveitamento múltiplo é capaz de integrar toda a região amazônica de modo a romper com a condição de isolamento a que estão submetidos os atuais ocupantes e permitir a exploração não predatória de recursos naturais (energia, minerais e agricultura) sob um regime de subaproveitamento planejado (sustentável).
A usina de Belo Monte, considerada a “melhor do mundo” pela Eletrobrás, constitui um bom exemplo que mostra a diferença dos conceitos de energia e potência. De fato, tem tudo para se tornar um “bom” empreendimento: altura razoável de cerca de 90 metros, aliado a um reservatório diminuto, correspondente a ocupação da área de 500 quilômetros quadrados (10 por 50 quilômetros), inferior a área de qualquer açude nordestino ou do menor município brasileiro. Custa a crer que, em tamanho espaço da Amazônia, os índios estejam confinados à grande curva do Rio Xingu. Ora, se não conseguimos discutir racionalmente um problema tão pequeno, em termos de reservatório, qual a dimensão que o mesmo problema vai ter quando demandarem reservatórios que ocupem áreas maiores, da ordem das ocupadas por açudes nordestinos ou do total dos reservatórios do Sudeste? As usinas de montante certamente vão necessitar reservatórios de área muito superior a 400 quilômetros quadrados para regularizar a vazão do no Rio Xingu, para que deixe de ser, tipicamente, apenas uma usina de fio d’água. Isto mostra que as restrições socioambientais vão continuar e a estratégia utilizada com sucesso no Sudeste não pode ser simplesmente repetida no Norte. O planejamento dos potenciais da Amazônia necessariamente deve ter um enfoque diferente.
Mas o custo do reservatório não corresponde apenas ao valor imobiliário da terra inundada, o que seria algo suportável em uma região devastada como a do reservatório de Furnas, por exemplo. É o fato de a inundação ocorrer em área da floresta amazônica que torna o custo ambiental infinitamente maior e, portanto, o efeito altura mais evidente. Se não é aceitável um reservatório das dimensões do de Furnas em Belo Monte e foi necessário reduzir sua área para diminutos 400 quilômetros quadrados — para que o licenciamento ambiental fosse aprovado — como justificar um reservatório com área cinco vezes superior, em qualquer reservatório de cabeceira dos rios Xingu, Tocantins, Tapajós ou Madeira?

APROVEITAMENTO MÚLTIPLO POR BACIA

A região amazônica não deve ser vista do ponto de vista estreito de cada uma de suas riquezas presumidas, mais de uma forma sistêmica do conjunto de suas riquezas e problemas inerente a ocupação desordenada. Pela planície úmida da Amazônia correm rios torrenciais de discreto número de bacias: Juruá, Tefé, Purus, Madeira, Tapajós e Xingu. A concentração das chuvas e o tamanho das bacias, mais do que a pluviosidade, é a causa principal da grande volume de água acumulada nos rios, capazes de produzir grande quantidade de energia a baixas velocidades em curto período. É impossível, geograficamente, construir reservatórios de grande volume que não formem espelhos d’água extensos. Se as alturas forem limitadas, os pequenos reservatórios não vão inundar mais do que as enchentes naturais. Mas, mesmo subutilizados (low profile), os potenciais da Amazônia ainda conseguem produzir energia a custos compatíveis (80 RS$/ MWHORA), relativamente a outras fontes de energia renováveis.
A usina de Belo Monte, considerada a “melhor do mundo” pela Eletrobrás, constitui um bom exemplo para explicar a diferença dos conceitos de energia e potência. De fato, tem tudo para se tornar um “bom” empreendimento: altura razoável de cerca de 90 metros, aliado a um reservatório diminuto, correspondente a ocupação da área de 400 Km² (10X40 km), inferior a área de qualquer açude nordestino ou município brasileiro. Ora, se não conseguimos discutir racionalmente um problema tão pequeno, em termos de reservatório, qual a dimensão que o mesmo problema vai ter quando as coisas se tornarem um pouco mais difíceis, demandando reservatórios que ocupem áreas maiores, da ordem das ocupadas por açudes nordestinos ou do total dos reservatórios do Sudeste? As usinas de montante certamente vão necessitar reservatórios de área muito superior a 400 km² para regularizar a vazão do no Rio Xingu, para que deixe de ser, tipicamente, apenas uma usina de fio d’água. Isto mostra que as restrições socioambientais vão continuar e a estratégia utilizada com sucesso no Sudeste não pode ser repetida simplesmente. O planejamento dos potenciais da Amazônia necessariamente deve ter um enfoque diferente. Os grandes reservatórios representam para a região amazônica o mesmo papel que os grandes açudes representam para a região nordeste: imensos espelhos d’água, “somando, hoje, o fantástico número de 70.000 reservatórios, tornando o Semi-árido, a região mais açudada do Planeta. Não há região no Globo, árida ou semi-árida, com tamanha capacidade de acumulação, um cubo de 37 bilhões de m³, um terço do que o São Francisco despeja anualmente no Atlântico. Numa distribuição geográfica eqüitativa disporíamos de um açude a cada 14 km² por toda a superfície do Polígono das Secas”. Mas há uma diferença sutil: enquanto os grandes reservatórios do nordeste ocupam áreas de caatinga, os reservatórios da Amazônia vão inundar regiões já naturalmente alagadas.

A REALIDADE DO CAMPO GRAVITACIONAL

Do ponto de vista do sistema energético, a região amazônica não é, tipicamente, uma bacia única integrada, mas várias bacias isoladas, cujos rios de planície não têm ligação física uns com os outros e nem com os rios do Sudeste o que é um obstáculo a integração. Geograficamente, rios de cada bacia têm pequena declividade e não suportam reservatórios de volume expressivo que não inundem, o que se traduz em impossibilidade técnica de reservatórios de regulação plurianual a semelhança do Sudeste. O relevo pouco acidentado na cabeceira de cada um destes rios é o responsável pela baixa eficiência do campo gravitacional — tanto no aspecto ambiental como econômico. O fator altura h, decorrente do relevo, não se reflete apenas no custo do equipamento, mas principalmente no custo do reservatório, raso e largo, com área inundada proporcionalmente maior, relativamente ao volume armazenado. Mas, o custo do reservatório não corresponde apenas ao valor imobiliário da terra inundada, o que seria algo suportável em uma região devastada como a do reservatório de Furnas, por exemplo. É o fato de a inundação ocorrer em área da floresta amazônica que torna o custo ambiental infinitamente maior e, portanto, o efeito altura mais evidente. Se não é aceitável um reservatório das dimensões do de Furnas em Belo Monte — e foi necessário reduzir sua área para diminutos 500 quilômetros quadrados, para que o licenciamento ambiental fosse aprovado — como justificar um reservatório inócuo, com área dez vezes superior, em qualquer reservatório de cabeceira dos rios Xingu, Tocantins, Tapajós ou Madeira?
O relevo já é um obstáculo natural, por isso construir reservatórios na Amazônia é “chover no molhado”, isto é, transformar a região mais inundada do planeta num gigantesco espelho d’água capaz de interferir com o clima. Seria a repetição na Amazônia da mesma experiência mal sucedida da construção de açudes que transformou o nordeste no semi-árido mais inundado do mundo.
Mas, se a região amazônica já é naturalmente molhada pelas enchentes, a construção de reservatórios mínimos não vai agravar os problemas de clima, já previamente determinado pelas enchentes naturais. Esta seria a condição a impor: os reservatórios não deveriam inundar mais do que as enchentes naturais.
Da mesma forma que a exploração dos recursos florestais da Amazônia pode ser conduzida de forma sustentável, por manejo limitado da quantidade, os recursos potenciais hidroelétricos tambem podem ter exploração sustentável, limitando intencionalmente a altura das barragens e, conseqüentemente, a superfície de alagamento dos reservatórios. É o baixo nível de aproveitamento de recursos, conhecido na literatura técnica por “Low Profile”
Uma solução de consenso inteligente sobre a utilização sustentável dos potenciais da Amazônia é o subaproveitamento, para ter em conta os prejuízos econômicos e ambientais dos grandes reservatórios. Ao reconsiderar a diminuição da altura nas represas das recém-licitadas usinas do Rio Madeira foi estabelecido um padrão para as demais usinas. A redução da altura não resulta em perda econômica propriamente dita — uma vez que o preço do Kwhora é bastante reduzido — mas em menor utilização dos recursos disponíveis em relação à máxima energia que seria obtida com a utilização de altura maior e, portanto, reservatórios mais extensos. Com a redução da capacidade instalada, o aumento no custo dos equipamentos e vertedores por unidade de energia produzida é mais que compensado pela redução no custo da barragem e reservatório — maior componente dos empreendimentos hidroelétricos — que praticamente deixam de existir. Significa apenas uma subutilização de todo o potencial disponível, o que tornou rentável o empreendimento. O emprego de usinas de fluxo de água (bulbo) adequadas para baixa altura de queda é o artifício que contempla custos ambientais e econômicos.

APROVEITAMENTO SUSTENTÁVEL DOS POTENCIAIS DA AMAZÔNIA

(parte dois 11 páginas)
Há mais coisas no ar do que os aviões de carreira.
Aporelli.
È quase impossível passar ”em brancas nuvens” o “Belo Monte de problemas” que constitui o lançamento do megaevento prometido para o final do ano: A licitação da Usina de Belo Monte. Guardadas as devidas proporções, é comparável — em termos de marketing político ao lançamento do Pré-sal. De onde estiver, o saudoso Stanislau Ponte Preta (Sérgio Porto) estará assistindo a materialização — no besteirol do congresso — do seu famoso “FEBEAPÁ : Festival das Besteiras que Assola Este País. Não é para menos: um dos últimos e bons potenciais da região Amazônica comparável — como usina de fio d’água e em termos de potência instalada — à usina de Itaipu, mas de pequena capacidade de produção de energia.
Por traz “do Belo Monte” se esconde uma fauna exótica de marqueteiros políticos, lobistas, governadores, senadores, entre os quais nossa sumidade em matéria de energia, Lobão (o outro é claro!). De outro lado, os mais genuinamente interessados: índios, povos da floresta e ambientalistas, mineradoras, produtores de alumínio, técnicos e elevados interesses políticos que o evento propicia como véspera do ano eleitoral. O evento extrapola o mero interesse de técnicos, mineradoras, ambientalistas porque representa a oportunidade de mudança da estratégia seguida até aqui, nos rumos do planejamento energético e mineral. Técnicos e políticos depositam expectativas demasiado otimistas acerca das imensas riquezas que a realidade do campo gravitacional da Amazônia não mostra:
O que mais caracteriza os potenciais da região Amazônica é que em sua maioria são potenciais de fio d’água, de baixa altura local e situada em planície de baixa altitude, tecnicamente incapazes de constituir estoques de energia.
Comparativamente, o estoque de energia depende ao mesmo tempo da altura local e da altitude. A altura local limita o volume do reservatório em região de baixa declividade e a altitude limita o estoque que esse reservatório pode constituir.
Nada impede, entretanto, que a energia de recursos de fio d’água seja enviada para suprir demanda no período seco do Sudeste, cujos reservatórios podem ser mantidos cheios com a água economizada. Mas, esta é uma possibilidade ilusória, conquanto inteligente. Estoque de energia é uma variável sistêmica que não está localizada em um ponto determinado do sistema. É uma variável que pertence ao sistema como um todo, cujos componentes se transformam em energia elétrica nas diversas alturas das usinas de jusante do mesmo caminho da corrente do rio assim que o volume dos reservatórios de cabeceira libera água. Ora, não se pode reter água nestes reservatórios sem comprometer o funcionamento da usinas de jusante, de cuja vazão sua capacidade é dependente.
O que foi feito até agora nas primeiras usinas (Tucuruí, Madeira, etc.) é uma tentativa de extensão à região amazônica da mesma estratégia bem sucedida no Sistema Elétrico do Sudeste. Mas, o sonho de um sistema único interligado pode não ser atingível. Existem limitações de natureza física e econômica para impedir que os recursos potenciais da Amazônia sejam utilizados em sua plenitude e assim integrados, alem daquelas de cunho ambiental que por si só seriam suficientes:
São condições geográficas que determinam o fraco desempenho dos grandes potenciais da região amazônica, tanto do ponto de vista ambiental como econômico. Pequenos desníveis criados para geração de energia elétrica implicam em grandes reservatórios, dispendiosos e agressivos ao meio ambiente. Do ponto de vista econômico, a transformação se opera em regime de baixas velocidades, o que implica maior custo dos equipamentos, turbina e gerador e maiores custos de barragens e reservatórios.

O DESEMPREGO ESTRUTURAL

A maior preocupação nos países industrializados é o desemprego estrutural decorrente de tecnologias desocupadoras de mão de obra. A manutenção dos empregos que foram subtraídos por altas tecnologias leva ao protecionismo em atividades industriais e aos insumos básicos requeridas por essas atividades. Nestas atividades, vêm perdendo concorrência para países em desenvolvimento, caso típico das montadoras de automóvel, siderurgia e comodities metálicas.
Países industrializados têm muito onde cortar no consumo de petróleo. Ainda estão na fase do pré-uso do etanol como alternativo e ainda não ultrapassaram a fase de adição do álcool como antidetonante. A limitação de 8 km / litro, imposta pelo presidente dos Estados Unidos é muito tímida. Quando atingirem o nível de consumo por Km dos países em desenvolvimento, que hoje são os maiores produtores, o consumo de gasolina em automóveis poderá ser reduzida à metade. Mas, o que fazer nos Estados Unidos com a frota de 600 milhões de “dinossauros”, maior do que a do resto do mundo?
Nem mesmo carros elétricos ou movidos a hidrogênio constituem solução para países industrializados, uma vez que a energia de acionamento ou produção do hidrogênio certamente proviria de termoelétrica a carvão mineral mais poluente e emissora de gás carbônico.
Esta é a razão por que a questão ambiental não é um fenômeno objetivo, pois o custo da proteção ambiental não recai igualmente sobre todos os países. É fácil o discurso ambiental em um país cujas necessidades básicas estão plenamente satisfeitas, enquanto na maioria dos países as pessoas vivem em condições precárias. A maioria — constituída de intelectuais dos países industrializados — prefere se refugiar no discurso fácil e cômodo do meio ambiente sem atentar para as necessidades de mais de 3 bilhões de seres humanos da África, Ásia e América Latina. Países mais desenvolvidos, que seriam os primeiros a reconhecer a importância da proteção ambiental, persistem na utilização do carvão mineral na siderurgia e em termoelétricas da mesma forma que países como China e Índia cujas necessidades vitais são anteriores à degradação do meio.
Contudo, países industrializados tambem têm necessidades básicas de aquecimento, as quais requerem gasto de combustível. Só continuam gastando combustível por não ter um modo mais eficaz de substituição. Seria uma ingenuidade pensar que iriam gastar recursos de que dispõe, em energia nuclear mais cara, renunciando desta forma aos confortos da vida moderna. Entretanto, são os únicos que podem cortar o consumo de combustível e é exatamente o quê estão fazendo, por mais incrível que possa parecer.

PAÍSES EM DESENVOLVIMENTO E AS INOVAÇÕES

As inovações tecnológicas beneficiam muito mais os países em desenvolvimento que dispõem de fontes apropriadas para utilizá-las do que os industrializados que precisam recorrer a fontes térmicas mais dispendiosas e poluentes (termoelétricas a carvão mineral). Tal é o caso do acionamento de carros elétricos ou a hidrogênio.
Determinadas inovações são muito mais viáveis no Sul do que no Norte em razão de suas peculiaridades:
• O Brasil tem todas as condições de eliminar completamente o combustível fóssil (gasolina) de acionamento de automóveis e assim reduzir significativamente a poluição dos grandes centros urbanos, substituindo o que resta da frota a gasolina por carros elétricos ou a hidrogênio. Ordinariamente a carga das baterias do automóvel ocorre no período noturno, quando ambos estarão parados, tanto o automóvel quanto as hidroelétricas que estariam provavelmente vertendo. O governo do Paraná, dono da Copel utiliza este expediente ao oferecer energia quase gratuita para irrigação noturna.
• Tem condições de substituir os “anacrônicos chuveiros elétricos” por aquecedores a gás. De utilizar bagaço de cana e aquecimento solar direto como “calor de processo” em inúmeras atividades industriais e instituições públicas (clubes, hospitais, hotéis, etc.)
• Tem condições de substituir as antigas usinas térmicas convencionais — que utilizam caldeiras a vapor do século 19 (locomóvel) — por modernas termoelétricas a gás ou termoelétricas combinadas de cogeração.
• De produzir aços finos em siderúrgicas descentralizadas a partir do carvão vegetal proveniente de florestas artificiais cultivadas.
• Cana e Florestas Cultivadas de ciclo curto são muito mais adaptadas ao clima dos países tropicais e mais aptas a receber os benefícios da nova tecnologia da biogenética, ao contrário dos países de clima frio, cujas florestas de ciclos mais longo já foram exterminadas. Nas florestas do Brasil a utilização dos “clones de eucalipto” multiplicou a produtividade por cinco e reduziu o ciclo das árvores para seis anos.
• A seleção de linhagens zebuínas realizada há mais de 200 anos no Brasil é um sucesso inegável e hoje a seleção dos garrotes precoces e industriais é substancialmente acelerada graças ao mapeamento genético do bioma do boi, desenvolvido em parceria com os países industrializados. O país tem hoje um patrimônio genético invejável na forma de reprodutores, matrizes, semem e óvulos para serem transplantados por inseminação artificial que constitui aqui prática rotineira.
• A produção de comodities metálicas pela eletrólise constitui uma alternativa promissora que resolve dois problemas: o armazenamento de produtos produzidos pela energia, em lugar do armazenamento de água; segundo, exportação de produtos acabados em lugar de exportação de minérios brutos.
Esses constituem exemplos das principais conclusões do trabalho premiado de José Goldemberg “Energia para o Desenvolvimento”:
“Os países em desenvolvimento não devem trilhar os mesmos caminhos dos países industrializados, mas escolher alternativas promissoras próprias e os vetores energéticos que permitam a utilização dessas alternativas”.

BENS TECNOLÓGICOS X BENS BÁSICOS

BENS TECNOLÓGICOS X BENS BÁSICOS


Existe uma diferença entre bens baseados em idéias e bens físicos. O número de fábricas compradoras de seu trabalho é restrito a um consumidor de cada vez. Já quem escreve um software ou inventa um medicamento novo – que é baseado em idéias – pode vender seu produto para toda a população do mercado global ao mesmo tempo. Para o profissional intelectual que fabrica e vende um produto qualquer, baseado numa idéia ou invenção (software, novo medicamento), quanto maior o mercado, mais compradores potenciais ele terá. O inventor do próximo Windows ou do próximo Viagra terá maiores possibilidades de vendê-los para o mundo inteiro. Daí, a globalização ser benéfica para quem trabalha com inovações.


Os países em desenvolvimento e os industrializados estão descasados no que concerne ao seu desenvolvimento industrial. Nestes, o mundo já presenciou o desacoplamento do consumo de energia e atividade econômica: O PIB cresce e o consumo per cápita de energia diminui como mostra a tabela 1. Nos países industrializados, a maior parte das inovações está ocorrendo nas áreas de eletrônica, tecnologia da informação, comunicações e outros campos de alta tecnologia. A demanda mudou de produtos intensivos em material para aqueles caracterizados por elevada relação entre valor agregado e conteúdo de material. A estagnação na demanda de materiais básicos tem criado um clima desfavorável nas indústrias a eles relacionadas, apesar dos aumentos do preço da energia na última década (1980) terem tornado obsoletos muitos investimentos nestas indústrias. Assim, em indústrias de importância crucial para estabelecimento de uma infra-estrutura o ritmo de inovação no Norte não é suficientemente rápido para satisfazer as necessidades do Sul. O rápido crescimento potencial da demanda de materiais básicos no Sul sugere tambem que alguns países podem oferecer melhores condições para inovações do que os países do Norte (José Goldemberg).
Os países industrializados podem desenvolver novas tecnologias do carro elétrico ou movido a hidrogênio e outros combustíveis, mas não têm energia para acioná-lo ou meios de produzir hidrogênio e baterias leves de lítio para cuja fabricação é essencial a eletrólise da corrente elétrica. A eletrólise é uma das aplicações que permite o armazenamento de energia elétrica sob forma de inúmeros produtos acabados de grande valor agregado. O Brasil — com abundância de recursos hidroelétricos e grande experiência acumulada — não tira proveito do fato de ser o maior beneficiário desta aplicação. Todos os anos o país deixa de utilizar grande quantidade de energia, desperdiçada pelo vertimento de águas nas usinas, que poderia ser empregada na produção de alumínio, estanho, hidrogênio, lítio, etc. sem nenhum investimento extra.

ENERGIA COMO FINALIDADE ÚLTIMA

A exploração de petróleo bem como a geração de energia não é um fim em si mesmo. Depende da composição das atividades que usam energia, bem como das fontes disponíveis a essas atividades e da fase histórica que cada país atravessa. Só é justificada quando produz bens intermediários de maior valor agregado que empregam e produzem outros bens úteis. Nas atuais condições de mercado, o petróleo é uma comodity como outra qualquer, cujo preço não justifica o risco do capital empregado na exploração e o governo tem toda a razão em evitar a exportação de petróleo bruto, fixando limites regulatórios de exploração. Exportar petróleo ou mesmo etanol nestas condições é o mesmo que exportar matéria prima.
Por outro lado, queimar petróleo é um desperdício — ou forma predatória de utilização, como fonte de aquecimento, de um recurso valioso e insubstituível — quando podem ser encontrados combustíveis líquidos mais simples, derivados da cana e celulose, que substituem suas propriedades puramente energéticas. O substituto do petróleo deve ser buscado naquilo que constitui sua origem: se o petróleo é um estoque ancestral, o substituto se encontra nas florestas atuais e não em plantações de oleaginosas de baixo rendimento por hectare.
O petróleo é um produto sui-gêneris, de mais larga utilização em todo o mundo em razão do multiuso dos inúmeros produtos valiosos que resultam de sua destilação. Explorar petróleo como matéria prima de exportação constitui um procedimento pouco inteligente. O petróleo é uma comodity como outra qualquer, cujo preço atual é pouco superior ao da soja pronta para o consumo. Corresponde à metade do valor alcançado nos choques anteriores, se levada em conta a desvalorização do dólar (2.5% ao ano em 25 anos). Exportar petróleo bruto se tornou um mau negócio que nem mesmo interessa às grandes multinacionais: é como exportar comodities ou minérios, inclusive o etanol. O que realmente produz riqueza e desenvolvimento é a destilação do petróleo, uma das indústrias mais lucrativas do mundo, fonte de inúmeros conflitos e disputas políticas. Empresas multinacionais detêm atualmente apenas 3% das reservas mundiais e se interessam mais em aplicações financeiras como sócias de capital estatal do que em prospecção e exploração propriamente dita. Se o governo Americano decidisse interferir na exploração — sugestão de Sarah Palin ex-vicecandidata — como fez estatizando a General Motors, o preço do petróleo cairia a valores insignificantes.
“A BP inglesa descobriu há poucos dias uma enorme fronteira petrolífera no Golfo do México, a mais de deis mil metros de profundidade. Se por um lado, essa descoberta eleva a credibilidade do pré-sal, por outro joga um pouco de água fria na fervura patrocinada pelo Planalto. Não estamos sozinhos, e a tão decantada escassez futura de petróleo pode ser mais uma dessas previsões que não se confirmaram.” (L. C. Mendonça de Barros, folha do dia 4/9/2009). Não é só a escassez improvável, mas o custo da exploração que está em jogo devido à concorrência internacional pelos equipamentos. Pode muito bem acontecer que a exploração se torne inviável, o que reforça a tese da subutilização (low profile): os mais viáveis e menos danosos em primeiro lugar, tirando menos, e não mais, os recursos da natureza, da mesma forma que serão explorados os potenciais hidroelétricos da Amazônia.
Protelar exploração de petróleo é a forma mais inteligente de estocagem, visando utilização futura, quando novas tecnologias estiverem disponíveis. Exploração restrita ao mercado interno de diesel e suficiente para complementação térmica a gás.
Por último, o fator mais importante é a redução no consumo de energia dos países industrializados, por conta de mudanças estruturais ocorridas desde a década de 70, ou seja, decréscimo no consumo de energia por habitante com crescimento do PIB, tendência que prossegue até os dias de hoje. Isso mostra que para crescer não é imprescindível o aumento no consumo de energia per cápita como mostra o desempenho de países industrializados: Estados Unidos, Japão e Europa (ver figura 1). O ingresso na economia de alta tecnologia trouxe vantagem expressiva aos países industrializados e do Leste Asiático o que ocasionou a explosão do consumo de bens finais e redução no gasto de combustíveis. A fabricação de Produtos tecnológicos — de pouco conteúdo material e de alto valor agregado — não consome energia. São transportados de avião, alguns intangíveis como softwares, viajam a velocidade da luz, de e para diversos lugares do mundo, graças aos próprios recursos da tecnologia da informação. Têm marketing garantido pelo próprio meio (INTERNET) e goza de prestígio mundial pelo fascínio que desperta como a indústria que mais prospera no mundo.
A globalização — que privilegia a produção e transporte de produtos tecnológicos desmaterializados — alterou a distribuição geográfica das cidades, diminuindo a importância do transporte nestes países. Até no automóvel que parecia um grande consumidor, o consumo de combustíveis não cresce por falta de usuários e o mercado está saturado com mais de um carro por habitante (2,5 nos Estados Unidos). Milhões de carros são fabricados todos os anos para permanecer, a maior parte do tempo, parados no trânsito, nos estacionamentos ou em garagens, como objeto ornamental, por absoluta falta de usuários ou mesmo por impossibilidade física de uso simultâneo como acontece nos países industrializados (2 carros por habitante). Alem da necessidade de locomoção ser naturalmente reduzida numa economia de serviços, acresce o fato de estar acontecendo, de forma silenciosa e espontânea, mudanças de hábito para carros mais econômicos. O transporte pesado tambem perde importância numa economia baseada em serviços, cuja distribuição de mercadorias pode contar com a eficiente estrutura herdada do industrialismo.
O carro não é, tipicamente, um meio de transporte. Como meio de locomoção individual a eficiência do motor deixa muito a desejar. O mercado de maior crescimento se encontra nos países em desenvolvimento, especialmente em cidades menores que não dispõem de meios de transporte coletivos. Nas grandes cidades o trânsito está de tal modo congestionado que os carros ficarão impossibilitados de circular e gastar combustível, por falta de vias. Só agora o culto do automóvel está chegando a classe de baixa renda nos países em desenvolvimento que agora se sentem no direito de participar tambem da sociedade de consumo. Nas pequenas cidades o fenômeno é mais visível.

AVALIAÇÃO DOS COMBUSTÍVEIS NO FUTURO

Contrariamente a todos os prognósticos acerca do esgotamento de recursos naturais e a despeito das ameaças de mudanças climáticas (ONU) o consumo do combustível fóssil ainda predomina e não há evidência objetiva de que o consumo mundial venha a decrescer nas próximas décadas, especialmente agora que os países em desenvolvimento se tornaram os maiores consumidores de energia primária. Obviamente os países industrializados continuam utilizando o petróleo no aquecimento de residências porque o processo é simples e eficaz: não requer investimento e o preço continua baixo. Entretanto, segundo técnicos da Petrobras “o ritmo das novas descobertas não acompanha as taxas de crescimento do consumo e as reservas mundiais de petróleo — em mãos de empresas estatais — estariam esgotadas em poucas décadas, culminando com um último e definitivo choque dos preços do petróleo”.
Se de fato as previsões se confirmassem as conseqüências seriam benéficas ao próprio meio ambiente e aos países em desenvolvimento, especialmente aqueles que têm recursos naturais, terra e potenciais inexplorados de energia. Este seria o momento especial pelo qual os países em desenvolvimento há muito esperavam (um momento mágico no dizer do presidente Lula): de ver subitamente valorizado os seus minérios e grãos exportados a “preço de banana” para agregar valor nos países importadores de matéria prima; de tirar os produtores de etanol do sufoco pelos baixos preços do produto; de poder investir na exploração do petróleo sem os riscos atuais; de utilizar potenciais hidroelétricos de que dispõem para acionamento de carros elétricos ou movidos a hidrogênio e produzir de comodities metálicas de alto valor agregado.
Mas, porque isso não acontece? Por qual razão o preço do petróleo não dispara como esperam os técnicos da Petrobras, mas permanece na faixa de 50 centavos de dólar o litro, pouco superior ao preço do Kg de soja, de cujo custo o petróleo é o grande componente?
As razões são várias:
Em primeiro lugar, petróleo e energia potencial são grandezas distintas: um é estoque desconhecido (capital), enquanto a outra é uma quota atual reutilizável (dividendo) que não é acumulável e nem comporta acréscimos, cujo montante, bem determinado, se esgota rapidamente com a utilização dos saltos potenciais disponíveis. O que torna a energia potencial um recurso muito mais limitado que o combustível. Toda a energia potencial vertida no passado se perdeu definitivamente. A energia de potenciais hidroelétricos foi tão barata, no princípio, que sobrepujou qualquer outra fonte e se esgotou rapidamente em todo o mundo. Os potenciais ainda inexplorados se encontram em países do terceiro mundo, mas em quantidade limitada a cerca de 700GW.

FUNDAMENTOS ECONÔMICOS E ECOLÓGICOS

A maneira mais eficaz de produzir calor é pela queima direta de combustível e, não por coincidência, o aquecimento é a maior demanda dos países industrializados de clima frio (58% nos Estados Unidos). É mais barato transformar a energia química contida no combustível em calor do que usar eletricidade produzida por usinas elétricas. Um exemplo: se os países industrializados utilizassem fogões e torradeiras elétricas — como faz o Brasil ao utilizar os anacrônicos chuveiros elétricos — o ar seria menos poluído. Entretanto, para fornecer eletricidade a esses eletrodomésticos teriam de usar o mesmo gás, ou possivelmente carvão mineral, no acionamento de térmicas convencionais que poluem ainda mais. Infelizmente ainda usam.
O modo mais barato de produzir trabalho mecânico é através da utilização dos potenciais hidroelétricos e a energia de acionamento é a maior demanda dos países em desenvolvimento (50%). Não é por acaso que os últimos potenciais inexplorados se encontrem nos países em desenvolvimento. A eletrólise constitui uma forma extremamente eficaz de armazenar energia elétrica, por isso é uma alternativa bastante promissora dos países que dela dispõem, ao contrario dos países industrializados que têm de recorrer a fontes térmicas mais dispendiosas.
O transporte, maior consumidor de combustível, é a segunda maior demanda dos países industrializados (34%) e a primeira dos países em desenvolvimento (50%). No entanto, o mundo todo continua dependendo do combustível, como única fonte para acionamento de veículos.
Ironicamente, o aquecimento solar direto, que é, sem dúvida, a melhor forma de produzir calor, não está plenamente disponível para os que dele mais necessitam: os países de clima frio. Nos países tropicais, é desnecessário.
O aquecimento solar direto pode se tornar mais eficiente para muitos fins de “calor de processo” em inúmeros locais de uso coletivo como hotéis, clubes, restaurantes, hospitais ou empresas de serviço público. Institucionalmente é muito difícil a substituição de todos os chuveiros elétricos, mesmo se alimentados a gás.
O preço do gás de petróleo é tão baixo que chega ser mais econômico do que o aquecimento solar, especialmente no aspecto capital. Esta é a principal razão de seu uso pelos países industrializados. Os países industrializados só usam o petróleo para aquecimento porque o preço do gás é incrivelmente baixo. Se o gás não for utilizado, será queimado de qualquer maneira por motivo de segurança. Equivale ao vertimento de hidroelétricas.

OUTRAS FORMAS DE ENERGIA RENOVÁVEL

Outras formas de energia renovável (nuclear, geotérmica) são fontes eficientes de produção de calor e não têm limitações físicas, mas o calor por elas produzido não pode ser utilizado diretamente sem passar pelo incipiente “processo termodinâmico” da turbina a vapor subseqüente. Todas as outras formas de energia alternativa esbarram de uma forma ou de outra, nas limitações de dois princípios básicos, por isso são mais dispendiosas, embora não tenham nenhum outro tipo de limitação.
A turbina de bulbo substitui com vantagem as volumosas turbinas Kaplan em usinas com altura de queda inferiores a 20 metros, que constitui a grande maioria dos potenciais disponíveis atualmente. Ambas são hélices lentas que diferem apenas pela disposição e número de unidades de cada usina, o que facilita a padronização. O que torna o seu emprego interessante é o fato de estar associado a um tipo particular de usina que praticamente não tem reservatório (fio d’água), cuja altura de queda foi limitada intencionalmente para reduzir o impacto ambiental dos grandes reservatórios em regiões de planície. Ao reduzir a altura o custo de capital da usina como um todo é automaticamente reduzido. Nestas usinas os equipamentos e vertedores constituem a quase totalidade do custo, de vez que barragem e reservatório são reduzidos ao mínimo. Considerando que são impraticáveis os reservatórios na região Amazônica, as turbinas de bulbo dominarão o contexto da maioria dos empreendimentos hidroelétricos daquela região.
Turbinas eólicas e turbina de bulbo de eixo horizontal se assemelham as turbinas Kaplan de eixo vertical no aspecto velocidade. Todas são hélices lentas, portanto sujeitas às mesmas limitações econômicas.
“A energia solar pode ser convertida em calor para o aquecimento da água ou pode ser convertida diretamente em eletricidade através das células solares (fotovoltaica). Ambas as conversões constituem fontes renováveis que não são limitadas fisicamente como a hidroeletricidade e a biomassa. Entre as opções em desenvolvimento, as células de silício amorfo são especialmente promissoras. Entretanto, ainda não existe tecnologia fotovoltaica para largo uso comercial. Tecnologias para outras fontes renováveis estão em andamento: energia eólica ou dos ventos; maré motriz; reversíveis, etc. Tecnologias menos ambiciosas para produção de energia ainda apresentam tremendos desafios econômicos”. (José Goldenberg)
Nos países industrializados, a queima direta de petróleo é a forma natural de evitar os elevados investimentos em energia nuclear, imprópria para fins de aquecimento. Nos países em desenvolvimento a utilização de termoelétrica a gás é a forma atual de evitar os custos ambientais e elevados investimentos em reservatórios de usinas hidroelétricas. Do ponto de vista econômico e ambiental a moderna turbina a gás é o análogo do aquecedor a gás que é um dispositivo muito mais eficaz do que chuveiros elétricos.
Termoelétrica a gás pode ser mais eficiente do que as hidroelétricas do Amazonas, tanto no aspecto econômico quanto ambiental, assim como o aquecedor a gás é mais eficiente do que o chuveiro elétrico em ambos os aspectos. Quando falamos em modernas termoelétricas a gás estamos nos referindo às turbinas velozes que acionam geradores de 2 ou 4 pólos, em freqüência de 60 hertz (ou mais!!!) e não às térmicas convencionais a vapor que utilizam caldeira, verdadeira “reminiscência arqueológica” do industrialismo.
Mas, argüirão os ambientalistas, como podem ter custo ambiental menor, se queimam combustível poluente, emissores de gás carbônico? A razão é simples: termoelétricas a gás não só requerem menor investimento como impactam menos o meio ambiente do que os grandes reservatórios das atuais usinas hidroelétricas da Amazônia. Se a energia elétrica fosse realmente barata como afirmam, estaríamos utilizando no Brasil os fogões elétricos mais cômodos e menos poluentes. Foi o mito da hidroeletricidade barata que levou os brasileiros à utilização dos anacrônicos chuveiros elétricos, concentradores de demanda, cujo custo só é pequeno para o consumidor final, não para o país como um todo. Assim como o fogão a gás é mais econômico do que o fogão elétrico, o aquecedor a gás deveria substituir o anacrônico chuveiro elétrico utilizado no Brasil, porque este requer o suprimento de energia por usinas hidroelétricas dispendiosas, cujos reservatórios são prejudiciais ao meio ambiente. O custo do aquecedor automático a gás é cerca de um quinto do melhor aquecedor solar, de forma que, mesmo gastando gás combustível, chega a ser mais eficaz do que este. As hidroelétricas da Amazônia só serão mais econômicas e ambientalmente mais corretas quando subutilizadas, em regime de baixo nível de aproveitamento, com limitação da altura da barragem condicionada a não inundar mais do que as enchentes naturais (low profile). Nestas condições, o custo é substancialmente reduzido por dispensar barragem e reservatório, como uma usina de fio d’água (78 U$ / Kwhora na usina de Girau).
— Será possível um ‘desenvolvimento sustentável, para todos os recursos naturais: hidroelétricas da Amazônia e exploração de petróleo, de maneira semelhante ao se que faz na Amazônia para o manejo sustentável dos recursos naturais da floresta?

EXPLORAÇÃO SUSTENTÁVEL DOS POTENCIAIS HIDROELÉTRICOS

EXPLORAÇÃO SUSTENTÁVEL DOS POTENCIAIS HIDROELÉTRICOS
Uma história de bois, petróleo e eletricidade
(parte um 10 páginas)

O melhor jeito de guardar milho barato é em sacos de couro..., de porco..., vivo.
O lugar mais indicado para estocar petróleo barato é embaixo da terra.
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A reação nuclear é conhecida há mais de um século, entretanto ainda não foi encontrado um meio eficiente de aproveitar a incrível energia contida no interior da matéria. Se todo o calor produzido pela reação nuclear pudesse ser utilizado diretamente no aquecimento — que constitui o maior componente do consumo dos países de clima frio — metade do petróleo hoje consumido no mundo todo deixaria de ser queimado. O maior beneficiário seria o próprio meio ambiente e o petróleo poderia ter destinação mais útil para a produção de bens que se tornarão escassos no futuro.
O reator nuclear reúne tecnologia avançada de combustível com tecnologia ultrapassada de transformação. Por questão de segurança, todo o calor produzido pela reação nuclear tem de passar por sucessivas trocas de calor para finalmente produzir energia elétrica como uma usina térmica convencional que utiliza caldeira a vapor d’água. Não tem limitação física, pois o combustível — utilizado em pequena quantidade — constitui uma fonte praticamente inesgotável de energia. Mas, é o “processo termodinâmico” da transformação subseqüente à reação nuclear que torna o custo de capital do conjunto maior ainda do que o custo operacional das térmicas a vapor convencional.

POTENCIAIS HIDROELÉTRICOS

Sem dúvida os potenciais hidroelétricos constituem a melhor fonte de energia para todos os fins, mas em todo o mundo os recursos potenciais são extremamente limitados devido à quase total utilização. Passaram pelo processo de seleção natural e hoje constituem raridade, encontradas somente em países pobres. No Brasil os últimos potenciais se encontram na planície Amazônica, onde os potenciais são relativamente abundantes, mas de baixa qualidade devido a pouca eficácia do campo gravitacional.
O combustível fóssil é o responsável por 92% do consumo dos países industrializados. Em menor escala os países em desenvolvimento dependem do petróleo e carvão mineral no transporte e produção de alimentos em cerca de 50%.
Como fomos chegar a essa situação de extrema dependência de uma fonte única de energia? No caso do Brasil a dependência dos potenciais hidráulicos — como única fonte de suprimento de energia por longo período — pode levar a muitos inconvenientes, devido às restrições econômicas e ambientais da exploração dos recursos da Amazônia.
Não é nenhuma fatalidade histórica essa dependência porque estes fatos já aconteceram antes. Em pouco mais do que 50 anos — depois da descoberta da eletricidade — quase todos os potenciais hidroelétricos no mundo todo foram utilizados, em razão da sua evidente economicidade. No Brasil não foi diferente. Depois de selecionados os melhores potenciais as possibilidades são remotas. Os potenciais da Bacia Amazônica, vistos como promissores, devem ser analisados com cautela, pois são potenciais de baixas quedas e grandes vazões, situadas em planície de baixa altitude, ambientalmente impróprios e com os altos custos inerentes, em tudo semelhante àqueles de Jupiá e jusante, no Rio Paraná.
E agora, pegos de surpresa, chegamos à condição de objeto de profecias ameaçadoras sobre “o fim do petróleo”, “o fim da água”, “o fim da terra”, “o fim da história”, e culpados pelo pecado original de sujeitos causadores destas catástrofes. Não há nenhuma razão para nos sentirmos culpados de ter esgotado praticamente todas as reservas florestais, potenciais hidroelétricos e petróleo, pois na época em que as ações predatórias aconteceram não havia a consciência clara das conseqüências dessas ações para o meio ambiente. A figura do desbravador era até incensada, como promotor do progresso. Não podemos esquecer, entretanto, que foi a utilização destes recursos, aliado às novas técnicas, que permitiu a revolução verde que salvou da morte populações da China e Índia.

COMBUSTÍVEIS ECOLÓGICOS: TERMOELÉTRICAS SUPERSÍNCRONAS.

“Acabou a galinha, acabou o resguardo”.
Ditado popular.


Com raras exceções, toda forma de energia, a ser utilizada em larga escala no mundo todo, passará de uma forma ou de outra, pela queima de algum combustível. Produzir energia através de combustível se tornou alternativa possível diante dos custos elevados de outras formas de produção e a maior evidência da abundância desse recurso é o preço, seja petróleo ou similar.
Nos países industrializados, a queima direta de petróleo é a forma natural de evitar os elevados investimentos em energia nuclear, imprópria para fins de aquecimento. Nos países em desenvolvimento a utilização de termoelétricas é a forma atual de evitar os custos ambientais e elevados investimentos em reservatórios de usinas hidroelétricas e linhas de transmissão.
Nem a energia nuclear -- esperança do futuro -- escapa das limitações impostas pelo segundo princípio da termodinâmica, assim como a energia hidroelétrica não escapa do processo físico da transformação em regime de baixas velocidades. As limitações decorrem de princípios físicos que regem a transformação: “processo termodinâmico” no primeiro caso e “regime de velocidades” no segundo. Não há como violar estes princípios básicos sem aumento de custos, nos dois casos.

quarta-feira, 5 de janeiro de 2011

O FUTURO DA PRODUÇÃO DE ENERGIA, ALIMENTOS E BENS INDUSTRIAIS

A produção de energia não é uma finalidade em si mesmo. Depende de cem número de fatores. Constitui um subsistema que faz parte de um sistema maior que contempla a produção de alimentos, dos insumos básicos e bens industriais.

EXPLORAÇÃO DOS POTENCIAIS HIDROELÉTRICOS

Uma história de bois, petróleo e eletricidade

O melhor jeito de guardar milho barato é em sacos de couro..., de porco..., vivo.
O lugar mais indicado para estocar petróleo barato é embaixo da terra.
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O CULTO DO PLANEJAMENTO

O desenvolvimento dos países industrializados de hoje aconteceu sob condições inteiramente diversas. Os conhecimentos da época eram escassos, de forma que, considerações de eficiência não eram relevantes (o problema não continha os clássicos limites das condições de contorno). As mudanças ocorriam em ciclos estáveis que cabiam dentro do prazo de vida de uma pessoa, no decorrer de um industrialismo, que durou cerca de 300 anos. Um exemplo: as locomotivas a lenha de 1950 eram verdadeiras fábricas ambulantes, devoradoras de lenha e a vapor, de rendimento baixíssimo para acionar pistões. Hoje, com as mudanças ocorrendo a ciclos cada vez menores, qualquer trabalho que leve mais de cinco anos, será obsoleto na publicação.
Parafraseando Marshall McLuhan, o papa da comunicação, poderíamos dizer:
“Não há um futuro previsível para o qual se possa preparar algum país para enfrentar a globalização, que é um fenômeno recente. A tecnologia, em sua permanente criatividade, levou de roldão a estabilidade cíclica dos sistemas simbólicos (arquiteturas puramente ideológicas)” (Marshall McLuhan). Foi a estratificação do industrialismo que criou a necessidade do planejamento. O planejamento foi mais um instrumento de imobilização da vida (desestimulação da criatividade) do que fator de reequilibração permanente. Os planos tinham por objetivo evitar a invenção. Velhos conceitos, puramente ideológicos: livre mercado, estatais, liberalismo, perderam totalmente o sentido com o fim das ideologias e o fim da história A palavra de ordem agora é “cooperação espontânea”. Como planejar um futuro, vivendo dentro das mudanças, que são verdadeiras mutações acontecendo e das quais não damos conta no tumulto das mudanças profundas? A atual crise vem demonstrando que os países não têm poder de ação relativamente às suas empresas transnacionais, cujos interesses se encontram mais fora de seus países de origem. Até países em desenvolvimento estão criando suas empresas Multiestatais (parece uma heresia): a Petrobrás, por exemplo

O ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

O armazenamento de energia por meio de grandes reservatórios de acumulação foi a estratégia bem sucedida para ter “energia garantida”. Mas os reservatórios atuais vêm perdendo progressivamente a capacidade de contribuir para a autoregulação e a construção de novos encontra fortes restrições sócio-ambientais, de forma que, a mesma estratégia não pode mais ser repetida nas novas usinas. Garantir energia nos períodos secos se tornou mais fácil nos dias de hoje com termoelétricas a gás de menor custo de capital. A utilização de reserva de “energia garantida” por termoelétrica é uma solução mais ecológica e mais barata por mais incrível que possa parecer: é eficaz porque o combustível (gás ou combustível líquido) por elas utilizado já é um estoque de energia potencial, disponível a qualquer tempo, independente de condições climáticas.
O sistema elétrico brasileiro foi projetado no século passado, seguindo uma estratégia de sucesso que consistia no emprego de reservatórios de regularização plurianual aliado a usinas supermotorizadas, ambos de custo excepcionalmente baixo, graças ao relevo. No Norte acontece justamente o contrário e a mesma estratégia não pode ser repetida, devido tambem ao relevo: Os reservatórios são caros e ambientalmente incorretos, pela elevada relação superfície volume. O mesmo acontece com os equipamentos, turbina e gerador devido a baixa altura. Acresce ainda o fato de que as alturas precisarão ser reduzidas para não inundar mais do que as enchentes naturais, o que agrava ainda mais o custo dos equipamentos.Tanto no Norte como no Sudeste o país pode contar com enorme quantidade de energia de origem hidroelétrica para a produção de elementos estratégicos de grande valor econômico (Alumínio, estanho, hidrogênio, lítio), o que constitui um diferencial importante em relação aos países que precisam recorrer à energia mais dispendiosa de térmicas. O Brasil é um dos últimos detentores de potenciais hidráulicos e o que mais ganhou experiência na exploração de energia hidroelétrica na segunda metade do século passado.
A eletrólise é uma das formas mais freqüentes de uso da energia elétrica, que permite o seu armazenamento na forma dos produtos por ela produzidos, especialmente aquela de origem hidráulica. O Lítio, por exemplo, é o elemento essencial para fabricação de baterias leves, cuja tecnologia já é utilizada em celulares e notebooks. O hidrogênio pode ser utilizado em células de combustível. Ambos são obtidos por meio da eletrólise e servem como fontes para acionamento de veículos elétricos.
No momento, o Brasil deve concentrar pesquisas em tecnologia de aproveitamento total da cana de açúcar e da biomassa de florestas cultivadas para produção de combustível líquido, como alternativa da queima direta do bagaço em antigas termoelétricas a vapor, verdadeira “reminiscência arqueológica” do industrialismo. Estas devem ser substituídas por termoelétricas combinadas (Candiota, Piratininga, e usinas de cogeração existentes nas usinas de açúcar e álcool) e o bagaço teria aplicação mais eficiente em “calor de processo” como a indústria cerâmica e de vidro.
A segunda necessidade brasileira é garantir a produção de álcool para a para acionamento de carros e termoelétricas, alem da venda do combustível e experiência de fabricação para outros países. Para que tenha terra suficiente é preciso reduzir o rebanho de bovinos, tanto na Amazônia, quanto no cerrado. A redução do rebanho é possível, com a experiência brasileira de mais de 300 anos, que pode ser acelerada com a descrição recente do genoma do gado. Com isso, o Brasil pode se transformar em exportador de tecnologia de garrotes precoces (semem, reprodutores e matrizes).
A engorda extensiva de bois é o maior responsável pela degradação de pastagens que já atinge a região Amazônica. Alem do pequeno valor agregado, exportação de carne por bois criados extensivamente significa perda de patrimônio. A exportação de matéria prima é um forte concorrente pela utilização de recursos escassos ou ambientalmente incorretos. Ora, tanto o cultivo de grãos quanto cana é uma atividade mais correta e lucrativa do que as anteriores. Logo, a providência mais sensata seria limitar o rebanho, produzindo carne de bois confinados e evitar o transporte de matéria prima, exportando produtos acabados de maior valor agregado. Globalmente a exportação de matéria prima não beneficia ninguém, concorre apenas para o agravamento das condições ambientais e maior utilização de recursos escassos: minério, grãos e carne. Minério e grãos exigem combustível no transporte de mercadorias pesadas para países que vão utilizá-los de modo ineficiente. Já a carne, incentiva a criação extensiva de gado, maior vilão das queimadas e concorrente do boi confinado. Isto é o “óbvio ululante”.
Como a energia elétrica é o nosso fator mais favorável, deve ser usada para impedir tais exportações. Por exemplo: na Amazônia, para produzir eletro intensivo e no Sudeste, para acionamento de carros elétricos. O álcool tem grande potencial exportador, tanto o combustível como 40 anos de experiência tecnológica. Só nos Estados Unidos a necessidade de adição é seis vezes a produção brasileira. O Brasil tem condição de se tornar o maior fornecedor de gado confinado, ou seja, exportador do boi já alimentado com o grão de origem.
Indiretamente, os responsáveis pelas más condições ambientais são os importadores de carne e minérios brutos da Amazônia, impedindo que sejam processados aqui, de maneira mais eficiente. Se bens tecnológicos podem ter produção globalizada, o mesmo não acontece com bens primários, sem comprometer o meio ambiente. Portanto, limitar a exportação de carne e minério bruto da Amazônia, não apenas é um bom negócio, como é essencial para a sua preservação.

O NACIONALISMO DE VOLTA

As novas descobertas do Pré-sal vêm dando margem para o ressurgimento do velho nacionalismo que alimentou o imaginário do povo brasileiro na década de 50. Hoje vistas como “redenção da pobreza” vão servir muito mais como bandeira política, do que realmente geração de riqueza, diante da montanha de capital necessário à exploração.
“Coincidência ou não, no mesmo dia do lançamento do pré-sal, começava em Londres o, digamos, pós-sal – campanha chamada 10:10, porque visa reduzir em 10% a emissão de gases -- cujo último fim fatalmente será o de um mundo com muito menos consumo de petróleo e derivados, sabidamente os principais vilões nessa história, seguidos pelo desmatamento” (Clovis Rossi, folha do dia 2/9/2009). Não é para criticar o pré-sal, ao contrário: mesmo que o petróleo tenha uma sobrevida de algumas décadas, o Brasil é um dos raros países, senão o único, com a imperdível oportunidade de usar os recursos (grana) provenientes de um combustível ‘sujo’, para desenvolver e/ou consolidar as alternativas ‘limpas’ que possui (álcool e potenciais hidroelétricos). “Ou então, usar o recurso combustível ‘sujo’ (em espécie) para acionamento de termoelétricas a gás que liberam energia limpa” e barata de hidroelétricas — nossa maior riqueza potencial — para acionamento de carros elétricos ou a hidrogênio?
Se o preço do petróleo vai realmente subir, conforme esperam os técnicos da Petrobras, porque não esperar que isso aconteça primeiro, para depois explorar, deixando o petróleo bem guardado debaixo da terra e do mar? O quê, definitivamente, não é fácil de ser roubado. A “subutilização das reservas” ao longo do tempo é o equivalente em petróleo da subutilização (low profile) das hidroelétricas da Amazônia, ou seja, produção de gás, diesel e nafta na quantidade suficiente para atendimento do mercado interno. É o que parece mais sensato nestes tempos de petróleo barato, sem as complicadas manobras de “aumento de capital da Petrobras, emissão de títulos da dívida e pagamentos em barris fictícios do futuro, tal como o “negócio da China de 10 bilhões”, que nada têm a ver com a indústria do petróleo.
A tal “Doença holandesa” de que tanto falam atualmente já aconteceu muitas vezes na história do Brasil colonial — como expressa o recente discurso do senador Cristovam Buarque sobre os inúmeros ciclos da “borracha”, “cana de açúcar”, “mineração”, “café” — cujos benefícios reverteram apenas ao propósito de construção de edifícios suntuosos: teatro, igrejas, palacetes e edifícios, como expressão do poder dos senhores de engenho, barões da borracha e do café. A atual crise da economia globalizada guarda uma certa semelhança com a “maldição do petróleo” e pode ser atribuída à “febre consumista da era da modernidade”.

PEQUENO HISTÓRICO: SISTEMA ELETRICO,PETROBRAS E ETANOL

PEQUENO HISTÓRICO: SISTEMA ELETRICO,PETROBRAS E ETANOL


Desde a criação da Petrobras nos idos de 50 – sob forte apelo nacionalista da campanha do “petróleo é nosso” – jamais imaginaríamos que o Brasil tivesse petróleo. No curto período de pouco mais de vinte anos implantamos – em cooperação com países industrializados – uma indústria automobilística exitosa sem ter petróleo, até sermos surpreendidos pelo primeiro choque em 1973, quando o preço do barril atingiu a marca de hoje: aproximadamente 70 dólares, que corresponde ao dobro do valor atual se considerar a desvalorização do dólar no período (2% em 35 anos ou 3% em 24).
No mesmo período o país foi muito bem sucedido na implantação de um sistema elétrico quase perfeito, não fora a enorme dívida acumulada que levou a uma condição insustentável de comprometer mais de 50% das exportações, pela política dos juros altos imposta pelo governo Reagan. Não bastasse esse fato o país investiu pesado no programa do álcool, cujo acerto ficou definitivamente comprovado no final da década de 70. O país crescia a taxas surpreendentes de quase 14%, superando os “Tigres Asiáticos. Em seguida o Brasil entrou em uma fase de estagnação econômica com taxas de crescimento medíocre. Vieram os sucessivos planos heterodoxos que todos conhecem cujos detalhes não importa relatar aqui, nem seus autores. Somente após 94 o país conseguiu se firmar, depois de um processo de privatização de empresas do setor público que culminou com a extinção do monopólio e abertura do capital da Petrobras ao público, com ações em bolsa de valores, inclusive com participação de capital estrangeiro.
O que importa reconhecer é que – independente da ideologia do governo de plantão – Os três programas alcançaram êxito bastante satisfatório até os dias de hoje:
• O Sistema elétrico completou o ciclo de aproveitamento de todos os potenciais da Região Sudeste, com a colocação das duas últimas turbinas de Itaipu.
• O programa do álcool atingiu a máxima substituição de gasolina com a fabricação dos carros “Flex.”, totalmente a álcool ou gasolina aditivada.
• A Petrobras se firmou como empresa multinacional de eficiência reconhecida no mundo inteiro. Hoje cerca de 70% do capital está em mãos de trabalhadores através do FGTS, investidores nacionais e estrangeiros, cujas ações, cotadas na bolsa de Nova York, valorizaram substancialmente.
Hoje temos petróleo do “Pré-sal”: — Não é surpreendente? É o caso de questionar:
• Porque não deixar as coisas seguirem seu curso natural ao invés de pegar de surpresa um congresso em crise de legitimação?
• Qual a razão do açodamento no prazo 90 dias de um projeto que durou quase dois anos para ficar pronto, sem a nenhuma segurança acerca dos riscos inerentes a um processo inteiramente novo.
• Que seja a Petrobrás a maior beneficiária na exploração, não temos dúvida alguma, mas daí retroceder ao velho e surrado nacionalismo dos anos 50 vai uma diferença muito grande: até parece aquele doido Bolivariano ameaçando.
• Como impedir que outros sócios que acreditaram no sucesso da Petrobrás mantenham a participação original e que talvez não concordem com os propósitos e fins da companhia outra vez nacionalizada?
• Como bons capitalistas alguns talvez aceitem de bom grado o “guarda chuva protetor” que governo oferece, outros nem tanto: afinal são sócios estrangeiros que podem não querer se comprometer com os propósitos nacionalistas de governos latino-americanos como aqueles que nacionalizaram empresas brasileiras como a própria Petrobras. Afinal já fizemos isso antes quando nacionalizamos as empresas canadenses do setor elétrico, se lembram?
• Como fica a situação de todos os trabalhadores, cujos fundos de garantia não rendem nada, ou menos que nada? Permanecerão com suas aplicações desvalorizando eternamente? E outros sócios que não têm meios de completar sua cota, terão dividendos diluídos?
Petróleo e carvão são responsáveis por 92% da energia consumida nos países industrializados — os maiores consumidores — depois de terem esgotado todos os potenciais hidroelétricos. Países em desenvolvimento queimam petróleo e biomassa na produção e transporte de alimentos (30%). São os únicos a ter potenciais ainda inexplorados de hidroeletricidade, conquanto na quantidade reduzida de 700. 000 Mw.
A queima direta do combustível é a forma natural e eficaz de produzir energia, especialmente para o fim precípuo de produzir aquecimento de residências, maior componente do consumo dos países industrializados de clima frio (58%). A queima direta do combustível não requer investimento e toda energia química contida no combustível é transformada quase integralmente, de acordo com o segundo princípio da termodinâmica. Nada impede, entretanto, que sejam utilizadas outras fontes de maior custo, como termonucleares para produzir aquecimento. Em outras aplicações, como o acionamento de máquinas e veículos a queima de combustível é ineficiente porque a maior parte da energia é perdida sob forma de calor e o rendimento da transformação, em termos de energia mecânica, é muito baixo.
O segundo maior componente do consumo dos países industrializados é o transporte (34%), incluído o transporte individual. Como meio de transporte, entretanto, o automóvel é um modo caro e ineficiente: a maior parte do custo se refere aos opcionais de conforto e apenas parte energia consumida se transforma em energia útil, o restante é perdida em refrigeração e lubrificação do motor e dispositivos de conforto.

É claro que o progressivo encarecimento das novas prospecções de petróleo em mar profundo e o maior custo das hidroelétricas das regiões de planície vai tornar competitiva a energia de outras fontes alternativas, liberando energia para fim de aquecimento e encorajando as pesquisas. Já são possíveis tecnologias que permitam o aproveitamento total da cana bem como a produção de combustível a partir da biomassa de floresta cultivada, cuja produtividade aumentou expressivamente com emprego da biotecnologia.
Os países industrializados podem economizar energia de aquecimento, pois têm condições de adotar tecnologias mais eficientes. Afinal, detendo 70 por cento da energia gasta no mundo todo, tem mais onde cortar. Tambem dispõem de capital para bancar nucleares mais caras, no caso mais extremo. Por mais que economizem energia no uso final, entretanto, ainda continuam grandes consumidores: consomem mais energia de aquecimento que os países em desenvolvimento consomem em alimentação Ao contrário, os países em desenvolvimento, vão ter de produzir os seus próprios combustíveis e, sobretudo, os alimentos (grãos) para alguns países industrializados e emergentes.
Em países tropicais o custo do aquecedor solar é cerca de um terço do equivalente ao suprimento por novas hidroelétricas e deveria ser subsidiado, tal como vem acontecendo no programa “energia para todos” e “irrigação noturna” que não requerem nenhum suprimento extra pela sua característica inerente.

PERSPETIVAS DE CARROS ELÉTRICOS

Conquanto o carro elétrico (ou a hidrogênio) pareça um meio de transporte racional -- econômica e ecologicamente falando – seu uso não acontece por um motivo simples: não é, tipicamente, um meio de transporte senão um objeto de luxo e ostentação para distinguir categorias de pessoas. Não é, definitivamente, o ideal de autonomia imaginado pelo usuário que deseja dar segurança à família ou então aparecer como forma de status social. Automóveis são construídos “as carradas” (desculpe o trocadilho) para permanecerem a maior parte do tempo parados no trânsito, nos estacionamentos ou em garagens por absoluta falta de usuários ou mesmo por impossibilidade física de uso simultâneo como acontece nos países industrializados (2 carros por habitante). O culto do automóvel agora que está atingindo a classes de baixa renda dos países em desenvolvimento que desejam participar tambem do sonho americano de consumo. Não chega a ser um meio eficaz de transporte visto que na maioria das vezes está parado ou transportando uma só pessoa.

APROVEITAMENTO SUSTENTÁVEL DOS POTENCIAIS DA AMAZÔNIA

(parte dois 11 páginas)
Há mais coisas no ar do que os aviões de carreira.
Aporelli.
È quase impossível passar ”em brancas nuvens” o “Belo Monte de problemas” que constitui o lançamento do megaevento prometido para o final do ano: A licitação da Usina de Belo Monte. Guardadas as devidas proporções, é comparável — em termos de marketing político ao lançamento do Pré-sal. De onde estiver, o saudoso Stanislau Ponte Preta (Sérgio Porto) estará assistindo a materialização — no besteirol do congresso — do seu famoso “FEBEAPÁ : Festival das Besteiras que Assola Este País. Não é para menos: um dos últimos e bons potenciais da região Amazônica comparável — como usina de fio d’água e em termos de potência instalada — à usina de Itaipu, mas de pequena capacidade de produção de energia.
Por traz “do Belo Monte” se esconde uma fauna exótica de marqueteiros políticos, lobistas, governadores, senadores, entre os quais nossa sumidade em matéria de energia, Lobão (o outro é claro!). De outro lado, os mais genuinamente interessados: índios, povos da floresta e ambientalistas, mineradoras, produtores de alumínio, técnicos e elevados interesses políticos que o evento propicia como véspera do ano eleitoral. O evento extrapola o mero interesse de técnicos, mineradoras, ambientalistas porque representa a oportunidade de mudança da estratégia seguida até aqui, nos rumos do planejamento energético e mineral. Técnicos e políticos depositam expectativas demasiado otimistas acerca das imensas riquezas que a realidade do campo gravitacional da Amazônia não mostra:
O que mais caracteriza os potenciais da região Amazônica é que em sua maioria são potenciais de fio d’água, de baixa altura local e situada em planície de baixa altitude, tecnicamente incapazes de constituir estoques de energia.
Comparativamente, o estoque de energia depende ao mesmo tempo da altura local e da altitude. A altura local limita o volume do reservatório em região de baixa declividade e a altitude limita o estoque que esse reservatório pode constituir.
Nada impede, entretanto, que a energia de recursos de fio d’água seja enviada para suprir demanda no período seco do Sudeste, cujos reservatórios podem ser mantidos cheios com a água economizada. Mas, esta é uma possibilidade ilusória, conquanto inteligente. Estoque de energia é uma variável sistêmica que não está localizada em um ponto determinado do sistema. É uma variável que pertence ao sistema como um todo, cujos componentes se transformam em energia elétrica nas diversas alturas das usinas de jusante do mesmo caminho da corrente do rio assim que o volume dos reservatórios de cabeceira libera água. Ora, não se pode reter água nestes reservatórios sem comprometer o funcionamento da usinas de jusante, de cuja vazão sua capacidade é dependente.
O que foi feito até agora nas primeiras usinas (Tucuruí, Madeira, etc.) é uma tentativa de extensão à região amazônica da mesma estratégia bem sucedida no Sistema Elétrico do Sudeste. Mas, o sonho de um sistema único interligado pode não ser atingível. Existem limitações de natureza física e econômica para impedir que os recursos potenciais da Amazônia sejam utilizados em sua plenitude e assim integrados, alem daquelas de cunho ambiental que por si só seriam suficientes:
São condições geográficas que determinam o fraco desempenho dos grandes potenciais da região amazônica, tanto do ponto de vista ambiental como econômico. Pequenos desníveis criados para geração de energia elétrica implicam em grandes reservatórios, dispendiosos e agressivos ao meio ambiente. Do ponto de vista econômico, a transformação se opera em regime de baixas velocidades, o que implica maior custo dos equipamentos, turbina e gerador e maiores custos de barragens e reservatórios.


A REALIDADE DO CAMPO GRAVITACIONAL
Do ponto de vista do sistema energético, a região amazônica não é, tipicamente, uma bacia única integrada, mas várias bacias isoladas, cujos rios de planície não têm ligação física uns com os outros e nem com os rios do Sudeste o que é um obstáculo a integração. Geograficamente, rios de cada bacia têm pequena declividade e não suportam reservatórios de volume expressivo que não inundem, o que se traduz em impossibilidade técnica de reservatórios de regulação plurianual a semelhança do Sudeste. O relevo pouco acidentado na cabeceira de cada um destes rios é o responsável pela baixa eficiência do campo gravitacional — tanto no aspecto ambiental como econômico. O fator altura h, decorrente do relevo, não se reflete apenas no custo do equipamento, mas principalmente no custo do reservatório, raso e largo, com área inundada proporcionalmente maior, relativamente ao volume armazenado. Mas, o custo do reservatório não corresponde apenas ao valor imobiliário da terra inundada, o que seria algo suportável em uma região devastada como a do reservatório de Furnas, por exemplo. É o fato de a inundação ocorrer em área da floresta amazônica que torna o custo ambiental infinitamente maior e, portanto, o efeito altura mais evidente. Se não é aceitável um reservatório das dimensões do de Furnas em Belo Monte — e foi necessário reduzir sua área para diminutos 500 quilômetros quadrados, para que o licenciamento ambiental fosse aprovado — como justificar um reservatório inócuo, com área dez vezes superior, em qualquer reservatório de cabeceira dos rios Xingu, Tocantins, Tapajós ou Madeira?
O relevo já é um obstáculo natural, por isso construir reservatórios na Amazônia é “chover no molhado”, isto é, transformar a região mais inundada do planeta num gigantesco espelho d’água capaz de interferir com o clima. Seria a repetição na Amazônia da mesma experiência mal sucedida da construção de açudes que transformou o nordeste no semi-árido mais inundado do mundo.
Mas, se a região amazônica já é naturalmente molhada pelas enchentes, a construção de reservatórios mínimos não vai agravar os problemas de clima, já previamente determinado pelas enchentes naturais. Esta seria a condição a impor: os reservatórios não deveriam inundar mais do que as enchentes naturais.
Da mesma forma que a exploração dos recursos florestais da Amazônia pode ser conduzida de forma sustentável, por manejo limitado da quantidade, os recursos potenciais hidroelétricos tambem podem ter exploração sustentável, limitando intencionalmente a altura das barragens e, conseqüentemente, a superfície de alagamento dos reservatórios. É o baixo nível de aproveitamento de recursos, conhecido na literatura técnica por “Low Profile”
Uma solução de consenso inteligente sobre a utilização sustentável dos potenciais da Amazônia é o subaproveitamento, para ter em conta os prejuízos econômicos e ambientais dos grandes reservatórios. Ao reconsiderar a diminuição da altura nas represas das recém-licitadas usinas do Rio Madeira foi estabelecido um padrão para as demais usinas. A redução da altura não resulta em perda econômica propriamente dita — uma vez que o preço do Kwhora é bastante reduzido — mas em menor utilização dos recursos disponíveis em relação à máxima energia que seria obtida com a utilização de altura maior e, portanto, reservatórios mais extensos. Com a redução da capacidade instalada, o aumento no custo dos equipamentos e vertedores por unidade de energia produzida é mais que compensado pela redução no custo da barragem e reservatório — maior componente dos empreendimentos hidroelétricos — que praticamente deixam de existir. Significa apenas uma subutilização de todo o potencial disponível, o que tornou rentável o empreendimento. O emprego de usinas de fluxo de água (bulbo) adequadas para baixa altura de queda é o artifício que contempla custos ambientais e econômicos.

BAIXO NÍVEL DE APROVEITAMENTO EM CAMPO FRACO

BAIXO NÍVEL DE APROVEITAMENTO EM CAMPO FRACO

Os potenciais da Amazônia, vistos como promissores, estão sendo superestimados, se levados em conta fatores ambientais: ou são usinas de fio d’água, incapazes de constituir estoques de energia, ou são usinas de baixa altura que, para produzir energia de modo eficaz necessitam de reservatórios imensos. Subutilização ou “Low Profile” é a melhor maneira de ter energia de baixo custo e de preservar a floresta, sem gastar os recursos da natureza. Mesmo subutilizada a Região Amazônica continuará a fornecer energia barata capaz de suprir as necessidades próprias e ao mesmo tempo produzir insumos básicos por eletrólise de minérios, abundantes na região, e cujo aproveitamento não conflita com o meio ambiente.
Não é difícil mostrar que reservatórios não só são ambientalmente incorretos na região Amazônica, como impraticáveis tecnicamente. Tomemos como exemplo o reservatório de Furnas (1440 Km² de superfície alagada), que junto com Itumbiara (780 Km²) é o responsável pela maior parte do estoque de energia do Sistema Sudeste-Sul. O estoque de energia pode ser calculado pela expressão:
Estoque de energia ~ Volume armazenado X altitude
Como: Volume armazenado ~ Superfície alagada X Altura local
Resulta: Estoque de energia ~ Superfície alagada X Altura local X altitude
Os fatores altura e altitude são determinantes na constituição de estoques de energia. Como a altitude é um fator físico predeterminado, qualquer barragem só produz superfície alagada e custos sem produzir estoque de energia. Ainda que fosse aceitável a mesma superfície alagada de Furnas, o volume de água armazenado seria minúsculo e o estoque de energia desprezível.
Ordinariamente, os reservatórios da região amazônica têm o formato de uuuuuu alongado, rasos e largos, com elevada relação superfície/altura em relação aos reservatórios do Sudeste, Furnas e Itumbiara, que tem formato de V, estreitos e profundos, com baixa relação superfície/altura para o mesmo volume armazenado. Em outras palavras: a superfície de alagamento é inversamente proporcional à alturas de queda. Para ter o mesmo volume do reservatório de Furnas a área inundado em Jirau no Rio Madeira seria cerca cinco vezes maior, o que seria impensável. Ainda que fosse possível, a energia armazenada — produto do volume pela altitude — seria muitas vezes menor ou quase nada. Conclusão, feitos novos estudos para contemplar exigência dos ambientalistas acabou prevalecendo o bom senso: a área inundada foi substancialmente reduzida para cerca de 250 km² e o custo da barragem e reservatório praticamente deixaram de existir. A altura da barragem foi reduzida a dimensão necessária apenas para alojar as turbinas de bulbo e conter o vertedor dentro dos limites do rio. Para surpresa geral o lance dos consórcios vencedores da licitação ficou muito aquém dos limites máximos estabelecidos, como era de se esperar (78 e 71 R$/Kwhora, respectivamente a Jirau e Santo Antônio). Quais as lições que podemos tirar deste acontecimento inusitado?
1. Que não existe um conflito entre os ambientalistas — considerados idealistas e contrários ao progresso — e aqueles que se autodenominam progressista, como veiculado na mídia. Este é um falso dilema. Não é uma questão de vontade realizar o progresso. São fatos objetivos que o impedem: o campo gravitacional é pobre, só isso. Devemos reconhecer, entretanto, que foi graças ao trabalho persistente dos ambientalistas e da resistência dos habitantes da floresta que se tornou possível uma solução de consenso, com menor custo dos empreendimentos, inclusive ambiental.
2. A licitação da usina de Belo Monte, anunciada para este ano de 2009, promete surpresa maior, posto que seja talvez um dos últimos potenciais de grande qualidade da Amazônia. Novas controvérsias poderão surgir, uma vez que o novo projeto prevê diminuição da superfície inundada para cerca de 500 Km² (10 por 50 km), o que não deixa de ser auspicioso. Por outro lado, inclui um desvio do Rio Xingu e uma nova pequena usina de bulbo. Acreditamos que a área inundada possa ser ainda mais reduzida, pelo fato de tratar-se de uma usina de foz que, obviamente, não traz nenhum beneficio às usinas de montante.
3. Os reservatórios da Amazônia não armazenam energia. Logo, se os custos de barragem e reservatório forem reduzidos ao mínimo, os únicos custos incidentes serão, praticamente, aqueles relativos ao equipamento, turbina e gerador. Nesta condição a turbina de bulbo é imbatível comparativamente a turbina de vento. O custo de vertedores é uma parcela constante, projetada em qualquer caso para vazões seculares.
4. Os técnicos da Eletrobrás que foram extremamente competentes ao definir o sistema integrado do Sudeste projetam alongar a vida de um sistema de fonte única hidroelétrica ao repetir na Amazônia a mesma estratégia de sucesso utilizada no Sudeste com o emprego de reservatórios de acumulação. A integração elétrica é possível com envio de energia, mas, a integração elétrica por si só, não transfere estoques.
5. O fato mais importante que decorre das considerações acima é o reconhecimento de que o campo gravitacional na “Bacia Amazônica” é fraco e não pode produzir mais do que a soma simples de cada potencial individual, cuja produção energética total pode ser conhecida “a priori” por simples inventário. A interligação elétrica entre usinas não é condição suficiente para tornar o sistema “integrado” na acepção da palavra, tal como acontece no sistema da região Sudeste onde há ligação física entre os rios componentes da bacia, possibilitando a troca de estoques de energia. Em “teoria de sistemas” dizemos que os rios da Amazônia têm pouca “sinergia”.
6. Em termos comparativos o total de energia que pode ser gerada, em Megawatts médios, é menor do que a produzida no Sistema Elétrico do Sudeste, que tem muito menos água. Os potenciais da Amazônia podem ser equipados para produzir potência, mas, cessadas as enchentes, as turbinas ficam ociosas, não produzindo energia. “O imenso potencial energético da Amazônia” não passa de um mito criado pelo “ufanismo”. Somente o uso inteligente dos recursos potenciais da Amazônia pode levar a resultados positivos quando conjugados com a produção de comodities metálicas de alto valor agregado em lugar da exportação de minérios ou exportação de energia.
7. Aqueles dentre nós que tiveram a sorte de viver a experiência da construção do Sistema Elétrico do Sudeste podem constatar hoje — com o sistema praticamente completo — a extrema habilidade dos técnicos da Eletrobrás na condução do seu planejamento. É bem verdade que encontraram um sistema — singular e único no mundo — de rios interiores de forte integração regional, que foi a principal causa do extraordinário sucesso do Sistema Elétrico Brasileiro na segunda metade do século passado. Junto com Estados Unidos, Canadá e a antiga União Soviética, o Brasil foi dos países que mais soube tirar proveito do seu sistema ao projetá-lo com uma visão geral antes mesmo que a moderna “Teoria de Sistema” estivesse plenamente estabelecida. Nos países citados o Sistema é regionalizado e complementado por térmicas. Mas o Brasil pagou um preço elevado pela intuição dos técnicos. O fato de não ter petróleo para complementação térmica levou a um extremo endividamento externo pela concentração de capital em empreendimentos hidroelétricos de grande porte (ver “Energia para o desenvolvimento”, trabalho premiado de José Goldemberg, 1980). Só para se ter uma idéia é bastante comprovar que no curto período de 25 anos o Brasil já havia concluído a maioria dos potenciais disponíveis e o petróleo ainda não subira de preço. A recente instalação das duas últimas turbinas de Itaipu encerrou, praticamente, o planejamento do sistema na região Sudeste-Sul. Para comprovar a “grande sinergia” do Sistema Sudeste, basta observar que os reservatórios de Furnas e Itumbiara constituíram imenso estoque antecipado de energia e capital, cujos efeitos permaneceram ativos até os dias de hoje. Durante um longo período o Sistema permaneceu incólume, com um único “apagão” em 2001, que poderia ter sido evitado com um mínimo de usinas termoelétricas.
8. Estamos tão seguros de que a subutilização (não otimização) dos potenciais da Amazônia é o melhor caminho a trilhar nas próximas décadas que não temos nenhuma dúvida de que as usinas de bulbo acabarão dominando o contexto da maioria dos potenciais dos rios da Amazônia. A proliferação indiscriminada dessas usinas pode levar o país a incidir no mesmo erro do passado, isto é, investimento de capital na construção simultânea de várias usinas com a finalidade de assegurar energia, quando existem estratégias mais seguras de manter “energia garantida” com baixo investimento.
9. A abordagem de cada sistema é bastante distinta pelas suas peculiaridades inerentes: O sistema Sudeste foi projetado para vazões mínimas correspondente à média do “período crítico”, enquanto o sistema Norte está sendo projetado por vazões máximas (média do período chuvoso), ignorando o critério de risco para ter “energia garantida”. Como os reservatórios são mínimos, o custo das usinas de potência é baixo, cerca de 80 R$ por Kwhora. Portanto é previsível que um grande número de usinas seja licitado simultaneamente para ter garantia de que não ocorra tambem um “Período Crítico” nas distintas bacias, o que é bastante provável, especialmente neste tempo de mudanças climáticas. Deste modo, acabamos incorrendo no mesmo erro do passado, ou seja, antecipação de investimento, com acúmulo de dívida. Ora, tudo isto poderia ser contornado com mais motorização das usinas do Sudeste. Como já estão prontas, algumas delas já amortizadas, sua capacidade instalada pode ser incrementada com instalação de unidades de custo incremental muito mais baixo do que a construção de novas usinas e a energia assegurada por termoelétricas a gás de baixo custo de capital. Invertem-se os papéis: Ao invés do Norte suprir o Sudeste rico, este é que supriria demanda dos estados pobres no seu período de seca.
10. Não se trata apenas de restringir a ação predatória dos grandes produtores de alumínio — como é desejo dos ambientalistas. Estes já estão depredando a Amazônia ao exportar minério bruto (bauxita). Por outro lado cumpre lembrar que o setor de mineração respondeu por metade do saldo de nossa balança comercial em 2008. Portanto, conjugar produção de energia com exploração de minério na Amazônia confere vantagens competitivas ao país como exportador de comodities metálicas de alto valor agregado. Esta é uma alternativa promissora do Brasil ocupar esta faixa de mercado, em lugar de exportar minério bruto.
11. A presença das grandes mineradoras é um fato consumado, com o qual os estados da região Amazônica têm de conviver. São as mesmas multinacionais que produzem alumínio em outros países sob condição muito mais incorreta e dispendiosa Não bastasse a exploração da matéria prima os estados ainda terão prejuízos ambientais ao exportar energia — como comodity — para os estados ricos do Sudeste e Sul, que já contam com meios próprios de assegurar energia garantida.
12. Um meio indireto de armazenamento de energia consiste na produção de bens quando a energia é abundante e, obviamente, deixando de produzir quando é escassa, ou seja, produção sazonal de alumínio coincidente com oferta sazonal de energia. Estocar alumínio em lingote é mais barato do que estocar energia em reservatórios.
13. Alguns países estão utilizando indevidamente a eletrólise da corrente elétrica para produzir alumínio, cujo valor guarda estreita correlação com os preços do petróleo. Por isso os fabricantes de produto eletro intensivo são os melhores clientes para o tipo de energia sazonal que os rios da Amazônia podem produzir, os quais podem programar a produção de alumínio nos períodos chuvosos. São os mais aparelhados para se beneficiar desta estratégia.
14. O Governo Brasileiro vem manifestando o desejo de uma presença maior do estado no setor de mineração e energia de modo similar ao que vem fazendo com relação a exploração do petróleo. O objetivo é a mudança na lei de concessões com a finalidade de conferir a Eletrobrás um papel semelhante ao da Petrobras. O aproveitamento múltiplo por bacia é a melhor forma de contemplar os diversos setores envolvidos e, ao mesmo tempo, compensar os estados e habitantes da região pelos estragos ambientais causados por reservatórios. Assim, em lugar de licitar o aproveitamento de recursos individuais, hidroelétricos ou minerais, a melhor providência é a licitação de todos os recursos que interferem com o conjunto de atividades integradas: suprimento de energia, mineração, navegação e proteção adequada ao meio ambiente através de cláusulas restritivas de área inundada (altura). As mineradoras têm tradição consolidada tanto na produção de alumínio quanto energia elétrica e seriam os maiores interessados numa licitação conjunta de produção de energia e minério. O aproveitamento múltiplo é a forma de exploração capaz de integrar toda a região amazônica de modo a romper com a condição de isolamento a que estão submetidos os atuais ocupantes e permitir a exploração não predatória de recursos naturais (energia, minerais, agricultura) sob um regime de subaproveitamento planejado e sustentável.
15. Os ambientalistas constituem a última frente de resistência capaz de deter a escalada da construção de reservatórios e fiscalizar o aproveitamento sustentável dos potenciais da Região Amazônica.
16. As empresas multinacionais não estão fazendo nenhum favor em explorar o minério da Amazônia, apenas buscam seu interesse. Algumas delas já utilizam a energia de maneira adequada a agregar valor ao minério de que são concessionárias. Outras mantêm inexplorados por longos anos as chamadas “concessões de papel”, aguardando oportunidade de tarifas subsidiadas. Cabe ao governo — como dono dos recursos naturais previstos pelo Código de Águas — estabelecer políticas do interesse geral do país, bem como de romper com práticas nocivas ao interesse dos estados em particular.

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Uma exposição didática do significado de "visão geral de sistema".

Cada página acima tem o tamanho físico de uma página real e poderá ser consultada em qualquer órdem para ver como as "variáveis de sistema" estão interrelacionadas.

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