A CIÊNCIA E OS AVANÇOS DO CONHECIMENTO EM ENERGIA Fernando Alcoforado* Energia é um insumo essencial para os seres humanos e para o desenvolvimento econômico e social. Pode-se afirmar que a necessidade mais básica dos seres humanos é a busca de energia para manter seus corpos em funcionamento. Esse aspecto, o atendimento da necessidade fisiológica, predominou na história da humanidade até a descoberta pelos seres humanos de que poderia controlar formas de energia que lhe seriam úteis como o fogo, que representou um marco importantíssimo para a humanidade para, com o uso da energia térmica, poder cozinhar seus alimentos e se aquecer. Nos primórdios da história da humanidade, a domesticação dos animais lhe propiciou a energia mecânica necessária ao transporte, à agricultura, etc. Há alguns milênios, a energia hidráulica dos rios e a eólica passaram a ser também utilizadas com base na ciência e na tecnologia disponível. No entanto, somente com o advento da Revolução Industrial, há cerca de três séculos, é que o uso e a produção de energia assumiram conotação fundamental na substituição de homens e animais pelas máquinas. Desde o domínio do fogo há 750.000 anos até o advento da Revolução Industrial não houve grande evolução na forma da humanidade utilizar a energia. Porém, com a Revolução Industrial ocorrida na Inglaterra em 1786 e o consequente processo de industrialização, a necessidade de energia aumentou e novas fontes primárias, com maior densidade energética, foram introduzidas. A utilização do carvão mineral como fonte de energia marcou o fim da era da energia renovável representada pelo uso da madeira e dos parcos aproveitamentos hidráulicos e eólicos, para iniciar-se a era não renovável da energia, a era dos combustíveis fósseis com o uso das máquinas a vapor. Os avanços no conhecimento científico e tecnológico possibilitaram o uso da eletricidade e a invenção das máquinas elétricas no século XIX, juntamente com a introdução dos veículos automotores, que lançaram as bases para a introdução da moderna sociedade de consumo, caracterizada por uma intensidade energética nunca vista na história da humanidade. Com o avanço do processo de industrialização, foram necessários novos combustíveis de maior poder energético, sendo o petróleo o combustível que reuniu essas propriedades. Iniciou-se, assim, uma nova fase da utilização dos combustíveis líquidos que perdura até os dias de hoje. O homem promoveu o desenvolvimento econômico desde a Revolução Industrial baseado na exploração dos combustíveis fósseis. Os avanços no conhecimento científico e tecnológico possibilitaram a exploração do petróleo que contribuiu para a expansão da atividade produtiva, não somente como combustível e como matéria prima para a produção de centenas de produtos, mas, em contrapartida, criou gigantescos problemas ambientais. Como consequência do uso excessivo de combustíveis fósseis, o teor de dióxido de carbono na atmosfera tem aumentado progressivamente, levando muitos especialistas a acreditarem que o aumento da temperatura média da biosfera terrestre, que vem sendo observado há algumas décadas, seja devido ao “Efeito Estufa” provocado por este acréscimo de CO2 e de outros gases na atmosfera, já denominados genericamente “gases de efeito estufa”. No passado, as grandes empresas do setor petrolífero descobriam mais petróleo por ano do que eram capazes de extrair, o que não acontece mais hoje em dia. Está havendo na atualidade mais extração de petróleo do que a capacidade de repor com novas descobertas. A era de escassez vai provavelmente começar por volta de 2020 ou 2025, 1
quando muitos dos grandes campos de petróleo no mundo estarão esgotados. Entretanto, se a Arábia Saudita e a Rússia não forem capazes de manter o aumento de suas produções essa era começará mais cedo, talvez ainda a partir de 2015 (KLARE, Michael. Blood and Oil. New York: Metropolitan Books, 2004). No crepúsculo do petróleo, ou seja, uma transição entre uma era de petróleo abundante e uma era de escassez absoluta, o ouro negro não vai desaparecer, mas se mostrará insuficiente para atender à demanda global. Assim, teremos, periodicamente, momentos de escassez, preços altos e extrema vulnerabilidade a choques de petróleo. Klare (2004) afirma que, por causa da crescente competição entre Estados Unidos, China, Japão e outros grandes consumidores pelo acesso ao que sobrará de áreas produtoras no mundo poderão surgir conflitos militares. Para promover seus interesses, esses países, especialmente os Estados Unidos e a China, estão se preparando para forjar laços militares com países produtores e fornecer armas modernas - os Estados Unidos com o Kuait e a Arábia Saudita, e a China com o Irã e o Sudão. Esta situação poderá levar naturalmente a uma tensão crescente nessas regiões. Mais recentemente, após a Segunda Guerra Mundial, a energia nuclear parecia uma alternativa promissora para a geração de energia elétrica, mas sofreu um grande revés por conta dos acidentes nucleares em Chernobyl em 1986 na Ucrânia e em Fukushima no Japão recentemente. Além de deixar mais de quatro mil mortos e milhares de desaparecidos, o terremoto seguido de tsunami que atingiu a costa nordeste do Japão causou problemas em pelo menos três usinas nucleares. O caso mais grave é o da usina de Fukushima, operada pela Tokyo Electric Power Company, que ainda tenta resolver um vazamento de radioatividade desde a ocorrência do terremoto. Hoje, os Estados Unidos são o país com maior número de usinas nucleares totalizando 104. Isso representa 18% da matriz energética daquele país. A França está no topo dos países com maior dependência desse tipo de energia com o uso em 80% da energia nuclear de sua matriz energética. Ressalte-se que a transformação de energia nuclear em energia elétrica pode acontecer controladamente em reator nuclear através da fissão nuclear do urânio como principal aplicação civil da energia nuclear. A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é que ela possibilita a não utilização de combustíveis fósseis como o petróleo e o carvão na produção de eletricidade que passou a ser defendida até por alguns ecologistas pelo fato de não gerar gases de efeito estufa. Esses ecologistas defendem uma virada radical em direção à energia nuclear como forma de combater o aquecimento global resultante da emissão de gases do efeito estufa. Em comparação com a geração hidrelétrica, o uso da energia nuclear tem a vantagem de não requerer o alagamento de grandes áreas para a formação dos lagos de reservatórios, evitando assim a perda de áreas de reservas naturais ou de terras agriculturáveis, bem como a remoção de comunidades inteiras das áreas que são alagadas. No entanto, as usinas nucleares têm a desvantagem relacionada com a disposição final de seus resíduos (lixo atômico) não solucionada definitivamente até hoje e com a impossibilidade de evitar acidentes como aqueles ocorridos em Chernobyl e em Fukushima que ao ocorrerem assumiram dimensões catastróficas. Tudo leva a crer que, se for mantida a tendência atual de consumo, a participação dos combustíveis fósseis (petróleo, carvão e gás natural) na matriz energética mundial alcançará 80% em 2030. O petróleo tem uma posição dominante entre as fontes de energia utilizadas. O petróleo, o carvão e o gás natural são, pela ordem, as fontes de 2
energia mais utilizadas na atualidade no consumo mundial final de energia. Os países industrializados da OECD são os maiores consumidores de energia seguidos da China, Rússia e Ásia. Segundo a Agência Internacional de Energia, o petróleo e o carvão são os maiores responsáveis pela emissão de CO2 na atmosfera cujos maiores emissores são os países industrializados da OECD. Se for mantida a tendência atual, é muito provável que, por volta do ano 2020, o mundo estará fazendo uso de 75% a mais de energia e que a maior parte dela será fornecida pelo petróleo, pelo carvão, pelo gás natural e pela energia nuclear. Este é o cenário energético de referência para os próximos 30 anos, se a atual matriz energética mundial for mantida. A maior participação do petróleo, do carvão e do gás natural implicará em maior emissão de CO2 na atmosfera do planeta na mesma proporção do incremento no suprimento mundial de energia (ALCOFORADO, Fernando. Aquecimento global e catástrofe planetária. S. Cruz do Rio Pardo, 2010). Não existem dúvidas de que as atividades humanas sobre a Terra provocam alterações no meio ambiente em que vivemos. Muitos destes impactos ambientais são provenientes da geração, manuseio e uso da energia. A principal razão para a existência dos impactos ambientais provenientes da geração, manuseio e uso da energia reside no fato de que o consumo mundial de energia primária proveniente de fontes não renováveis (petróleo, carvão, gás natural e nuclear) corresponde a aproximadamente 88% do total, cabendo apenas 12% às fontes renováveis. Esta enorme dependência de fontes não renováveis de energia tem acarretado, além da preocupação permanente com a possibilidade de esgotamento destas fontes, a emissão de grandes quantidades de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera, que em 2013 foi da ordem de 36,3 bilhões de toneladas, aproximadamente 3,9 vezes a quantidade emitida em 1960 (9,3 bilhões de toneladas). Independentemente das várias soluções que venham a ser adotadas para eliminar ou mitigar as causas do efeito estufa, a mais importante é sem dúvidas a adoção de medidas que contribuam para a eliminação ou redução do consumo de combustíveis fósseis na produção de energia, bem como para seu uso mais eficiente nos transportes, na indústria, na agropecuária e nas cidades (residências e comércio), haja vista o uso e a produção de energia serem responsáveis por 57% dos gases de estufa emitidos pela atividade humana. Neste sentido, é imprescindível a implantação de um sistema de energia sustentável. Para evitar a emissão de gases do efeito estufa proveniente de fontes de energia que utilizam combustíveis fósseis e o risco de acidentes nucleares e os problemas de disposição final do lixo nuclear, foram formulados sistemas sustentáveis de energia que contemplam o uso de recursos renováveis de energia. Quadruplicar a produção de energia renovável é essencial para se obter um sistema de energia sustentável no futuro. Isso requereria o uso da biomassa e da energia hidroelétrica, especialmente em países de grande potencial, como é o caso do Brasil. Exigiria, também, que a energia solar, eólica e geotérmica faça parte do “mix” energético do mundo. De 1989 a 2030, a produção de petróleo deveria ser reduzida à metade e a de carvão de 90%, enquanto a de fontes de energia renováveis deveria crescer quase 4 vezes. No ano 2030, as energias renováveis deveriam ser da ordem de 70% da produção total de energia do planeta. Estes são os requisitos de um sistema energético sustentável em todo o mundo. A ciência e a tecnologia já se acham à disposição para dar início a essa transição histórica de energias que só ocorrerá com mudanças fundamentais na política energética na grande maioria dos países. É muito possível que, entre os combustíveis fósseis, o gás natural passe a ser entre eles predominante no futuro porque produz duas vezes mais energia por quilo de carbono liberado. Certamente, a energia nuclear não será uma fonte 3
importante de energia em um sistema energético realmente sustentável. Um sistema de energia sustentável somente será possível se a eficiência energética for muito aperfeiçoada. O primeiro passo consiste em redirecionar um grande número de políticas governamentais de modo que se destinem a realizar os objetivos centrais da eficiência energética e da redução do uso de combustíveis fósseis. Acima de tudo, o mundo teria de produzir bens e serviços com um terço à metade da energia que utiliza atualmente. Já se acham disponíveis tecnologias que quadruplicariam a eficiência da maioria dos sistemas de iluminação e duplicariam a de novos automóveis (ALCOFORADO, Fernando. Aquecimento global e catástrofe planetária. S. Cruz do Rio Pardo, 2010). Melhoramentos na eficiência elétrica poderão reduzir em 40 a 75% a necessidade de energia. As necessidades de aquecimento e de refrigeração de edifícios podem ser cortadas para uma fração ainda menor dos níveis atuais graças a equipamentos de aquecimento e condicionadores de ar mais aperfeiçoados (ALCOFORADO, Fernando. Aquecimento global e catástrofe planetária. S. Cruz do Rio Pardo, 2010). A biomassa e a energia hidroelétrica fornecem cerca de 13% da energia mundial. A biomassa sozinha satisfaz 35% das necessidades dos países capitalistas periféricos e semiperiféricos. É provável que a conversão direta de energia solar em eletricidade e calor seja a pedra angular de um sistema mundial de energia sustentável. A energia solar não apenas se acha disponível em grande quantidade como também está mais extensamente distribuída do que qualquer outra fonte energética. Daqui a algumas décadas, poder-se-á utilizar o Sol para aquecer a maior parte da água necessária e novos edifícios poderão tirar vantagem do aquecimento e do resfriamento natural para cortar em mais de 80% a energia que utilizam. Usar eletricidade e queimar diretamente combustíveis fósseis para aquecer a água se tornarão raros nas próximas décadas (ALCOFORADO, Fernando. Aquecimento global e catástrofe planetária. S. Cruz do Rio Pardo, 2010). O uso da energia solar e de outras energias renováveis provocará mudanças de grande magnitude em todo o planeta destacando-se, entre elas, a criação de indústrias totalmente novas, o desenvolvimento de novos sistemas de transporte e a modificação da agricultura e das cidades. O grande desafio que se coloca na atualidade é o de prosseguir com o avanço da ciência e tecnologia visando aproveitar eficientemente a energia e utilizar economicamente recursos renováveis. Este é o cenário energético alternativo que poderá substituir o cenário de referência descrito linhas atrás evitando, desta forma, o comprometimento do meio ambiente global. Isto significa dizer que mudanças profundas de política energética global devem ser colocadas em prática para reduzir o consumo de combustíveis fósseis que respondem por 82% dos suprimentos mundiais de energia. *Fernando Alcoforado, 76, membro da Academia Baiana de Educação, engenheiro e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (P&A Gráfica e Editora, Salvador, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes
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do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012) e Energia no Mundo e no BrasilEnergia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015). Possui blog na Internet (http://fernando.alcoforado.zip.net). E-mail:
[email protected].
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