Aspectos Ambientais da Energia

“A terra não nos pertence, nós pertencemos à terra.”

Chief Seattle

Os Aspectos Ambientais da Energia se tornaram cada vez mais importantes porque a Geração de Energia Elétrica consiste numa das atividades industriais que mais afetam o meio ambiente.

A História da Energia mostrou o Carvão salvando parte da Europa, Mediterrâneo e Oriente do desmatamento ao substituir o carvão vegetal como principal Fonte de Energia e iniciando a Revolução Industrial antes do aparecimento da Eletricidade.

Utilizava-se o Carvão na Indústria, nas ruas, e nas residências como fonte de força motriz, aquecimento e iluminação. Essa utilização em larga escala provocou incêndios, doenças respiratórias, e iniciou o aquecimento global.

Com o advento dos derivados de Petróleo, o problema da poluição atmosférica diminuiu, mas não desapareceu.

Em 1948, uma nuvem composta de partículas finas de dióxido de enxofre permaneceu estacionária sobre a cidade de Donora (USA) devido às condições climáticas vigentes na ocasião. Este episódio resultou em 21 mortes e 6 000 doentes.

Em 1952, uma massa de ar quente estacionária criou uma situação adversa para a dispersão de gases na atmosfera e uma nuvem composta de partículas e dióxido de enxofre cobriu Londres durante uma semana. Ao final, 4 000 pessoas morreram.

Estes eventos levaram os governos Britânico e Norte-americano a aprovarem o Clean Air Act em 1956 e 1955, respectivamente.

Em 2013, ocorreu na China um fenômeno semelhante que afetou 600 milhões de pessoas em 25% do território Chinês. Em seguida, o Conselho de Estado lançou o Plano de Prevenção de Poluição do Ar.

Portanto, a questão ambiental existe há mais de 60 anos e não se trata de possível futuro problema.

Com aumento do efeito estufa provocando o aquecimento global, a questão ambiental se tornou global porque o CO₂ emitido em qualquer ponto do planeta se dissolve na atmosfera e afeta a todos.

Por exemplo, o acidente nuclear de Chernobyl espalhou substâncias radioativas na atmosfera que foram detectadas na Suécia, o que ocasionou a descoberta do acidente.

Maiores Emissores de CO₂

A Figura 1 mostra que China, Estados Unidos e Índia emitem 50% do CO₂ liberado pela queima de combustíveis. Isto significa que esses números incluem exclusivamente a geração termelétrica, transportes e indústria. Por outro lado, o Brasil emite apenas 1,2% das 33,6 Gt liberadas anualmente pela queima de combustíveis no mundo.

Porém, a emissão absoluta de CO₂ não reflete a contribuição da geração de energia elétrica porque incorpora todos os usos finais dos combustíveis.

Por isso, a Figura 1 apresenta o índice da emissão de CO₂ dividida pela energia elétrica consumida de cada país com o objetivo de revelar a posição relativa dos países considerando apenas as emissões da Geração de Energia Elétrica.

Observa-se que o Brasil e o Canadá possuem a produção de eletricidade mais limpa. Irã, Índia, Rússia, China, Alemanha e EUA formam o grupo dos geradores de eletricidade com maior emissão por eletricidade gerada. Finalmente, Japão e Coréia se situam em posição intermediária. 

Por isso, a Agência Internacional de Energia -IEA, considera o setor de energia do Brasil um dos menos intensivos de carbono no mundo.

Figura 1. Maiores emissores de CO₂

Comparando as Figuras 1 e 2, observa-se que os maiores emissores de CO₂ acompanham os maiores produtores de eletricidade exceto Canada e Brasil, maiores utilizadores das hidrelétricas, e a França maior gerador nuclear. Apenas o Irã aparece na lista dos maiores emissores sem constar na de maiores produtores.

Figura 2. Maiores produtores de eletricidade

Impactos Ambientais da Energia

Apesar de ambientalmente impactante, a Geração de Energia Elétrica se tornou indispensável. 

Os principais aspectos ambientais a serem analisados em projetos de geração são:

• • Poluição Atmosférica;
  • Poluição das Águas;
  • Poluição por Resíduos Sólidos;
  • Ruído;
  • Impacto Social.

Poluição Atmosférica

Define-se poluição atmosférica como a presença de determinadas substâncias em quantidades suficientes para causar malefícios à saúde e/ou danos à flora e fauna.

Os poluentes podem ser:

• • Particulados;
  • Gasosos;
  • Orgânicos;
    • Naturais
    • Sintéticos
  • Inorgânicos.

Além disso, existem dois grupos de poluentes; os primários e os secundários.

Os poluentes emitidos diretamente por determinada fonte pertencem ao grupo de primários.

Por exemplo, o CO₂ emitido por uma termelétrica a carvão.

Os secundários são formados na atmosfera a partir de poluentes primários, por exemplo, o ozônio.

Particulados englobam os poluentes não gasosos finamente divididos. Por exemplo, a poeira, a fumaça, e spray pertencem a este grupo.

Os poluentes gasosos se encontram no estado gasoso e possuem a característica de ocupar todo o espaço disponível até que a concentração atinja o estado de equilíbrio por difusão.

Quando existe muito espaço, as concentrações tornam-se desprezíveis. Porém, quando o espaço se encontra limitado, as concentrações crescem e podem se tornar fatais.

O escapamento de um automóvel exemplifica este conceito.

Seu funcionamento individual em ambientes abertos não produz efeitos graves à saúde, mas em ambientes fechados sim.

Isto também pode ocorrer quando a quantidade de fontes emissoras se concentrada numa mesma região. Neste caso, os dados à saúde começam a aparecer. 

A cidade de São Paulo começou a sofrer estes problemas e muitas cidades na China convivem diariamente com esta situação.

Tendo em vista a grande quantidade de possíveis elementos poluidores, a prática mundial se tornou limitar a emissão e concentração dos seguintes elementos:

• • CO
  • NO₂
  • O₃
  • SO₂
  • PM-10 são particulados com diâmetro inferior a 10 µm.
  • Chumbo

A Tabela abaixo apresenta as concentrações prejudiciais à saúde dos diversos elementos poluidores.

Observa-se que as concentrações são volumétricas e médias durante algum tempo. Isto significa que seus efeitos maléficos se encontram restritos a uma determinada região e a um determinado intervalo de tempo.

A tabela abaixo apresenta a matriz dos elementos controlados e as fontes poluidoras.

Observa-se que o setor de transportes é o maior responsável pela emissão dos elementos poluidores sendo seguido pelo setor de geração de energia.

Fonte	Particulado	SOx	NOx	CO2	CO	Chumbo
Transporte	21	4	44	33	70	41.5
Estacionário	26	81	52	12	12	6
Indústria	37	15	3	7	7	22
Lixo	4	0	0.5	3	3	31
Diversos	12	0	0.5	8	8	0

Fonte: US Enviromental Protection Agency 1988

Conforme visto no capítulo de combustão, a queima de qualquer combustível produz a emissão dos elementos controlados em maior ou menor quantidade.

No entanto, o CO₂ é emitido mesmo na combustão perfeita de qualquer combustível fóssil.

Portanto, a sua emissão se tornou o índice de avaliação global sobre a questão da poluição atmosférica. 

Portanto, os projetos energéticos devem responder às seguintes questões:

• • Como minimizar os riscos ambientais da Geração de Energia Elétrica?
  • Como manter níveis seguros para o ambiente?
  • Como gerenciar os riscos?
  • Como lidar com a sociedade?