Combustíveis renováveis X Combustíveis fósseis

Este texto, antes de qualquer coisa, tenta levar você leitor a uma reflexão a cerca do funcionamento do nosso planeta. Usando como base de estudo os combustíveis fósseis e também aqueles de fontes renováveis, tentaremos entender questões sobre o aquecimento global, poluição e até mesmo produção de alimento! Como assim? Bom, ao longo do texto vocês entenderão.

Além deste ponto, descobriremos qual a origem dos combustíveis fósseis, como que se forma o petróleo, por exemplo, e o porquê o seu uso causa tanto mal ao meio ambiente. Estudaremos quais as alternativas mais modernas para se consumir cada vez menos petróleo e estudaremos quais os pontos positivos e negativos do uso de álcool e biodiesel. Vamos pensar no futuro do nosso planeta? Então começamos agora mesmo.

O que são fontes renováveis e não renováveis?

Antes de estudarmos mais a fundo a cerca dos combustíveis renováveis e não renováveis, temos que entender o que significa exatamente esta definição e por que está tão em moda  estes termos nos tempos de hoje?

Todos os seres vivos, independentemente da espécie a qual me refiro, retiram sua sobrevivência da natureza. Seja para comer, beber ou se abrigar, os recursos naturais estão sempre a disposição dos seres vivos. Sempre a disposição? Bom, não é exatamente desta forma. No caso dos seres humanos esta disponibilidade de recursos se torna ainda mais crítica. Mas por quê? Vamos pensar um pouco.

Os outros seres vivos retiram recursos naturais do tipo, água para beber, frutas, outros animais, folhas entre outras coisas para comer, usam cavernas para se abriga, árvores para fazer ninhos, ou seja, o que estou querendo dizer é que os recursos são usados  apenas para a sobrevivência. No caso dos seres humanos, a exploração dos recursos naturais se dá de forma muito violenta. O primeiro ponto é que somos muito, mas muito numerosos, chegamos a 7 bilhões de habitantes na terra e isso demanda muito recurso não acham?! Em segundo lugar, e ainda mais perigoso, é que somos uma espécie tão engenhosa que criamos uma série de artefatos que não são necessariamente voltados para nossa sobrevivência, mas sim para nosso bem estar e isto exige ainda mais da natureza. Imaginem quanto ferro o homem não tira da natureza para criar objetos do dia a dia de bilhões de pessoas por exemplo.  Quanta matéria prima não é utilizada para fazer tantos carros, prédios, rodovias, CDs, móveis, pontes, livros, enfim, tudo que compõe uma grande cidade.

Pois bem, esta retirada de matéria prima da natureza foi aumentando muito com o passar do tempo, de modo que atingiu um ponto onde a natureza não está aguentando mais e os recursos não renováveis estão acabando em ritmo acelerado.  Certo, mas afinal de contas quais são os recursos não renováveis e quais são os renováveis? Como o próprio nome já diz, os recursos renováveis são aqueles que mesmo o homem usando deliberadamente, nunca vão se acabar, pois estão sempre se renovando em uma taxa igual ou maior do que a que usamos. Mas existem recursos assim que podemos usar sem se importar? A resposta é sim. Por que não pensamos juntos em alguns destes recursos? Logo de cara eu poderia dar como exemplo para vocês a luz solar, os ventos (o homem aprendeu a usa-los em seu favor e portanto se tornaram recursos), alimentos que plantamos ou criamos, entre outros.  Que tal tentarem pensar em mais alguns? Como recursos não renováveis temos vários, como por exemplo, a maioria dos minerais, as pedras de diferentes tipos que usamos a madeira das árvores entre outros. Ok, mas as árvores não se renovam? Não nascem sempre outras? Certo, mas lembram da definição? O recurso deve se renovar em taxa igual ou maior do que o consumo. Em tempos muitos remotos a madeira poderia ser considerada um recurso renovável, mas hoje em dia a devastação está muito além da capacidade de renovação das árvores (Com exceção de árvores que são de reflorestamento).

Por fim, gostaria apenas de pontuar sobre um recurso extremamente importante para todos os seres, que hoje em dia está no meio das duas classificações, a água. Durante muito tempo a água foi considerada sem sombra de dúvidas como um recurso renovável, afinal de contas toda a água que usamos, que vai para esgoto, que bebemos, que jogamos  fora, tudo, tudo mesmo acaba evaporando e depois chovendo . Desta forma a água sempre se renova, é o chamado ciclo da água. No entanto ultimamente algumas pessoas têm considerado a água como recurso não renovável, pois o uso da água está sendo tão intenso e principalmente estamos poluindo tanto que muitos já preveem um futuro sem água potável. O que vocês acham? Que tal pesquisar um pouco sobre o assunto e tentar tirar suas próprias conclusões?

  Combustíveis fósseis: como se formam e porque são tão nocivos?

            Os chamados combustíveis fósseis são a base da energia dos carros, aviões, navios entre outros. São eles que proporcionam a combustão que movem os motores e continuam sendo consumidos em taxas elevadíssimas. No entanto, nos últimos anos surge uma grande preocupação quanto ao uso deste recurso. Os problemas são muitos, mas para fins deste módulo nos concentraremos em dois pontos principais.

O primeiro deles é o simples fato de serem recursos não renováveis. Os combustíveis fósseis se formam a partir de processos de fossilização de animais e plantas sob condições específicas de temperatura e pressão causadas pelo soterramento. Em outras palavras, ano após ano animais e plantas morrem e se depositam no chão. Com o passar de milhares e milhares de anos, camadas e camadas de terra vão sendo sobrepostas sobre este material, proporcionando condições para a transformação desta matéria orgânica em petróleo. Este processo é extremamente lento e levou milhões de anos para formar as reservas que estão sendo usadas atualmente. O fato é que um dia, e este dia não está longe,  este recurso vai acabar e o homem precisa urgente procurar alternativas para substituir este que vem sendo uma das bases da energia do nosso mundo.

O segundo ponto problemático do uso dos combustíveis fósseis se refere ao efeito estufa. A queima dos derivados de petróleo liberam inúmeros gases que além de poluírem o nosso ar, provocam o efeito estufa.  São gases que dificultam que a energia solar refletida pela terra saia da atmosfera, concentrando calor e provocando o aquecimento global. Para entender melhor todo este processo vamos estudar um pouco o ciclo de carbono apresentado na figura abaixo:

  

Figura 1: Esquema demonstrando o ciclo do carbono 

Existem várias reservas de carbono no nosso planeta terra. Uma das principais reservas está  em nós seres vivos, afinal nós somos feitos de carbono em grande parte. Outra reserva importante está na atmosfera e também no fundo dos mares e no subsolo justamente na forma de petróleo, que como já foi explicado têm origem orgânica. O fato que estas grandes reservas de carbono do nosso planeta estão constantemente em troca e em equilíbrio. As árvores absorvem carbono da atmosfera para a reserva da terra, ao mesmo e tempo que a reserva da terra emite gases carbonados para a atmosfera através da respiração, decomposição entre outros processos.  O importante para entender o quanto o uso de combustíveis fósseis desestabiliza este equilíbrio é entender que a partir do momento que o material orgânico é soterrado e transformado em petróleo ele sai do ciclo do carbono. O que o homem faz é simplesmente perfurar o solo, retirar este petróleo e queima-lo, liberando gases na atmosfera e recolocando todo este material de volta à reserva atmosférica, desestabilizando todo o sistema.

São por estes e outros motivos, que os cientistas juntam esforços para conseguir desenvolver tecnologias alternativas para diminuir cada dia mais o uso deste recurso.

Combustíveis renováveis: Uma alternativa segura?

Muito bem, baseado na preocupação com os combustíveis fósseis, a humanidade vem buscando incessantemente por alternativas para substituir os combustíveis fósseis nos automóveis, por exemplo, que é o que mais consome este tipo de combustível nos tempos modernos. Muitas alternativas vêm sendo testados e muitos protótipos já foram desenvolvidos. Carros elétricos e carros movidos a hidrogênio não são mais coisas vistas apenas em filmes, eles realmente existem! O problema é que muitos destes protótipos não são viáveis comercialmente, ou seja, são possíveis de serem construídos, porém são inviáveis devido ao alto custo. É possível que em um futuro não tão distante a nossa tecnologia avance a tal ponto que carros elétricos (já existem carros híbridos com motor elétrico e a combustão no mercado) e de hidrogênio se tornem comuns, mas o momento não é agora.

Então qual seria a solução? Bom, a solução mais imediata, repito, a mais imediata e não necessariamente a melhor, são os chamados biocombustíveis. Eles mantêm uma tecnologia muito conhecida que são os motores a combustão, o que facilita bastante a implementação imediata. Certo, mas então qual o grande diferencial e quais os principais biocombustíveis produzidos? Bom, vamos por parte. Quanto aos biocombustíveis produzidos, são o álcool e o biodiesel, agora quanto às diferenças em relação aos combustíveis fósseis, são enormes. Primeiro de tudo, os biocombustíveis são recursos renováveis, tanto o álcool, quanto o biodiesel são produzidos a partir de biomassa plantada pelo homem, cana de açúcar, mamona, girassol, são alguns de muitos exemplos de fontes de biocombustíveis.  A partir das tecnologias de agricultura, o homem consegue plantar, usar e replantar, em velocidade viável, de forma que nunca vai se esgotar a fonte. Outro ponto vantajoso já foi inclusive dito anteriormente, como é necessário plantar para produzir biocombustíveis, automaticamente já está se contribuindo para a retirada de gases da atmosfera que provoquem o efeito estufa. E por fim, a própria combustão dos biocombustíveis é muito mais “limpa” do que a queima dos combustíveis fósseis, de modo que são liberados para a atmosfera menos poluentes.

Bom, você deve está pensando então que maravilha, será a panaceia do mundo. Bem, é muito bom sim e pouco a pouco os governos já estão introduzindo álcool na mistura da gasolina e biodiesel na mistura do diesel e aumentando pouco a pouco. No entanto nem tudo são flores. Vocês conseguem pensar em um ponto negativo para este tipo de combustível? Bom, vamos pesar um pouco...

Para produzir biocombustíveis é preciso plantar ok? Agora imaginem quantos e quantos hectares de terra serão necessários para produzir biocombustível para o mundo todo! Garanto que é bastante.  Será que isso não vai causar desmatamento?  Florestas não serão destruídas para plantar mamona para produzir biodiesel, por exemplo?  E a produção de alimento? Precisamos plantar alimentos para alimentar toda a população mundial não é verdade? Será que temos terras suficientes para agricultura com finalidade de alimentar e com finalidade de produzir combustível, sem devastar ainda mais nossas matas? Alguns pesquisadores acham que não é possível, outros acreditam que com a tecnologia avançando será necessário cada vez menos espaço. Bom, o fato é que não se sabe muito bem ao certo e na verdade precisamos fazer alguma coisa, pois a queima de combustíveis fósseis já fez muito mal ao nosso planeta.

Iniciativas de uso da energia solar pelo mundo e as perspectivas futuras

A energia solar é uma boa opção na busca por alternativas menos agressivas ao meio ambiente, tendo em vista os constantes problemas ambientais causados pela utilização de energias não renováveis, aliados ao esgotamento dessas fontes, pois consiste numa fonte energética renovável e limpa, além disso, está disponível de forma abundante. Especialmente porque sabemos que hoje o mundo é extremamente dependente do mais popular combustível fóssil não renovável que é o petróleo. 

            Os métodos de utilizam da energia solar são vários: pode ser de forma direta, que é a transformação direta da energia solar em algum tipo de energia potencialmente utilizável pelo homem. Também pode ser de forma indireta, que significa que precisará haver mais de uma transformação para que surja energia utilizável. Ainda, existem os sistema passivos, que consistem basicamente em uma forma de utilização direta da energia solar, mesmo envolvendo fluxos de convecção, que consistem na conversão de energia solar em energia mecânica. E por fim, temos os sistemas ativos, que são necessitam do auxílio de dispositivos elétricos, mecânicos ou químicos para aumentar a efetividade da coleta. Sistemas indiretos são quase sempre também ativos.

A Agência Internacional de Energia (IEA, na sigla em inglês) publicou em maio de 2011 o Relatório Solar Heat Worldwide – 2011, com dados de 53 países sobre a evolução do mercado  mundial de energia solar térmica de 2009, que respondem por 85% a 90% da capacidade instalada no mercado solar térmico. A América Central e América do Sul possuem capacidade de 4,7 GWth, dos quais 3,7 GWth referentes às instalações do Brasil em 2009; ou seja 78,7% do total da região.

Segundo o relatório, o país está no sétimo lugar no ranking de capacidade instalada de coletores fechados. Em termos de coletores abertos, o Brasil ocupa a terceira colocação. O relatório aponta que, em 2009, houve um crescimento mundial de 25,3% nas instalações de coletores. No Brasil, nesse mesmo período, o crescimento foi de 18,9%, de acordo com dados do Departamento Nacional de Aquecimento Solar da Associação Brasileira de Refrigeração, ar condicionado, ventilação e aquecimento (Dasol/Abrava), comparados com o ano de 2008.

Dentre as principais iniciativas de uso da energia solar espalhadas pelo mundo, podemos citar as principais, que são: Para o aquecimento de água em domicílios, hotéis, restaurantes e estabelecimentos comerciais. Este aquecimento de água pela utilização de coletores solares tem representado, assim como as células fotovoltaicas, uma das aplicações de maior viabilidade de uso residencial ou industrialmente. Também pode ser usada por painéis solares para alimentar a rede elétrica de casas, hotéis, etc. Com essa mesma função, a energia solar pode ser usada para alimentar um satélite que orbita a milhares de quilômetros de distância da terra. Uma forma de produção em larga escala de energia elétrica a partir de energia solar são as Usinas solares, que é uma estrutura capaz de produzir energia elétrica a partir da energia solar.

Enfim, a energia solar não polui durante sua produção. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável utilizando as formas de controles existentes atualmente. No entanto, os preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia e as formas de armazenamento da energia solar são pouco eficientes quando comparadas, por exemplo, aos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás), a energia hidroelétrica (água) e a biomassa (bagaço da cana ou bagaço da laranja).  Mas, esta pode ser considerada uma das formas de produção de energia mais ecologicamente corretas que podem existir. Quem sabe no futuro aprendamos a usá-la de formas ainda mais eficientes e com custos de produção mais baixos.

Espera-se que o uso desta fonte de energia renovável cresça ainda mais nos próximos anos, especialmente por que em 2004 a capacidade instalada mundial de energia solar era de 2,6 GW, e como vimos acima, esse número cresceu para 4,7 GW só na América latina e central em 2009. Então, as perspectivas são boas.