Eletricidade

“Eletricidade é como a Fé. Você não as vê, mas enxerga a luz.”

Autor Desconhecido


Conforme mostrado no Capítulo Fontes de Energia, a Eletricidade apresenta a maior taxa de crescimento dentre as Fontes de Uso Final e se tornou a mais importante a partir do ano 2000. Isto se deve à sua versatilidade, segurança de utilização, e menor impacto ambiental.

A Figura 1 apresenta a participação das Fontes Primárias de Energia na geração de eletricidade.

Figura 1. Fontes Primárias na Geração de Energia

O Carvão continua a fonte de energia primária mais utilizada na geração de energia elétrica no mundo apesar de ser o maior emissor de gases de efeito estufa e outros nocivos à saúde.

O Gás Natural assumiu a segunda posição no ano 2000 deixando a Hidro empatada com a Nuclear na terceira posição. Porém, a Hidro manteve a taxa de crescimento, enquanto a Nuclear estagnou e diminuiu com o acidente de Fukushima.

Observa-se o declínio da geração a partir dos derivados de Petróleo desde 1990, e a Eólica a ultrapassou em 2016. A redução da participação do Petróleo decorre do aumento do preço e de questões ambientais. Contudo, a geração de energia elétrica a partir dos derivados de petróleo jamais deixarão de existir porque fornece a solução mais rápida e econômica para geração de emergência e/ou ponta.

As Hidrelétricas se encontram na terceira posição e perderam a segunda colocação para o Gás Natural no ano 2000. O Capítulo de Combustão mostra que o Gás Natural emite 22% menos CO2 do que os outros hidrocarbonetos, mas continua emitindo. 

O crescimento da Eólica, iniciado em 2005, representa apenas 5% da eletricidade produzida, 33% da eletricidade produzida pelas hidrelétricas em 2019, e se encontra na quinta colocação atrás das Nucleares.

A geração Fotovoltaica iniciou sua fase de crescimento em 2010, se encontra na sétima posição atrás dos derivados de Petróleo, e ultrapassou os Biocombustíveis em 2017, que passou a ocupar a oitava posição.

A menor densidade de energia dos Biocombustíveis comparada com a dos derivados de Petróleo explica essa colocação. Por exemplo, os veículos flex-fuel rodam mais quilômetros com um litro de gasolina do que com um litro de Etanol exatamente devido à diferença de densidade energética. Por isso, a utilização do Etanol somente se torna economicamente viável se o preço desse combustível for inferior ao preço da gasolina.


Problema Proposto

Qual deve ser a relação entre o preço da Gasolina e o preço do Etanol para que seja economicamente irrelevante a escolha do combustível? Resposta


As demais fontes primárias constantes da Figura 1, Lixo, Termo-solar, Maré e Geotérmico ainda não possuem participação significativa no mercado. 

O Capítulo Fontes Renováveis mostra que a Energia Hidráulica possui a maior participação dentre as renováveis, e seu declínio representa um retrocesso no caminho de controle do aquecimento global. O aumento da participação do Carvão e do Gás Natural na produção da Eletricidade reforçam essa contradição.

A Figura 2 apresenta o potencial hidrelétrico dos continentes, que se encontra mais detalhado no Capítulo Hidrologia

Figura 2. Potencial Hidrelétrico Global

Observa-se que o volume do escoamento superficial anual1 é maior na Ásia (100%), e menor na Austrália-Oceania (22%). Contudo, como os continentes possuem extensões territoriais distintas, a densidade de energia escoada2 mostra que a América do Sul (100%) possui mais do dobro da densidade dos demais continentes.

Além disso, o Brasil possui a maior parcela do potencial hidrelétrico mundial porque ocupa a maior área da América do Sul, e a cordilheira dos Andes bloqueia as chuvas no leste do continente. Isto significa que o país não pode deixar de utilizar esses recursos para auxiliar no atendimento à meta de emissões líquidas zero em 2050. Entretanto, razões geopolíticas de outros continentes “incentivam” o uso dessa água e energia para a exportação de Hidrogênio Verde, que vai contra os interesses brasileiros.

A partir da primeira crise do petróleo em 1973, o preço dos derivados de petróleo disparou, resultando na queda da participação do óleo na geração de energia.

Como essa escalada de preço não atingiu o Carvão, sua participação aumentou, apesar das questões ambientais.

Como a escassez de energia afeta o presente e as emissões o futuro, nenhum país deixará de utilizar todas as fontes de energia disponíveis para atender a sua demanda presente, mesmo que isso afete o futuro do planeta.

Para exemplificar esse argumento, Greta Thunberg, a jovem ativista ambiental sueca, defendeu recentemente a manutenção das usinas nucleares na Alemanha diante da crise energética que se abate na Europa em decorrência do conflito na Ucrânia, contrariando seus discursos anteriores.

Cada país possui um conjunto único de Fontes de Energia determinados por sua geografia e geologia, e se torna um direito legítimo utilizá-los da melhor maneira possível para o desenvolvimento de seu povo. Caso contrário, podem surgir movimentos de conquista territorial para garantir acesso a recursos energéticos. A história se encontra repleta de exemplos de conflitos motivados por aspectos energéticos. 

Por exemplo, impedir que a Índia utilize seu Carvão para que a segunda maior população do planeta3 usufrua da Eletricidade representa uma ameaça global maior do que o aumento do aquecimento global. Esse assunto se torna ainda mais sensível porque o Reino Unido, que colonizou a Índia, estabeleceu seu império global com base no Carvão, que iniciou o aquecimento global. 4

Porém, as fontes alternativas foram insuficientes5 para substituir as outras fontes primárias na geração de eletricidade.

Finalmente, surpreende o aumento da participação da energia nuclear apesar dos acidentes nucleares ( Three Mile Island, Chernobyl, Goiania  e Fukushima) e a questão ambiental.

Na verdade, isto tudo retrata a questão básica na geração de eletricidade: a demanda cresce e precisa ser atendida pelas fontes primárias de energia disponíveis. Consequentemente, a redução na participação de uma fonte resulta, necessariamente, no aumento da participação de outra, e a energia continua a questão geopolítica mais importante no mundo.

Maiores Produtores de Eletricidade

A Figura 3 apresenta os dez maiores produtores de eletricidade no mundo, e a China se manteve como o maior produtor de eletricidade no mundo pelo quinto ano consecutivo. 

Os Estados Unidos, que ocuparam a primeira posição por décadas, se encontram atualmente na segunda posição. Juntos, China e Estados Unidos produzem 44% de toda a eletricidade gerada no planeta.

Outro resultado importante foi a subida da Índia para a terceira posição, mas a produção do grupo Índia, Rússia e Japão continua três vezes menor do que o do grupo formado por China e Estados Unidos.

O Brasil se encontra na sétima posição, superando Alemanha, Coréia e França, e avançou uma posição. Além disso, todos os BRICs6 aparecem na lista dos dez maiores produtores de eletricidade no mundo, continuam subindo na classificação, e respondem por 40,2% da eletricidade produzida no mundo.

Figura 3. Maiores produtores mundiais de eletricidade.

Maiores Exportadores de Eletricidade

Em decorrência das características da eletricidade7, o comércio internacional desta energia se encontra limitado. Os três maiores exportadores; França, Canadá, e Alemanha respondem por 41% da exportação de eletricidade no mundo.

A França manteve a primeira colocação porque sua geração nuclear garante o suprimento dos países com matriz renovável, e a Alemanha ocupa a terceira posição devido ao seu parque térmico a carvão. A França exporta energia nuclear para seus vizinhos europeus que a rejeitaram em seus territórios, mas quaisquer acidentes nucleares na França afetarão toda a Europa

O Canadá ocupa posição de destaque na lista de grandes exportadores de eletricidade em decorrência de seu potencial hidrelétrico e da proximidade com o grande mercado norte-americano.

Por sua vez, como o Carvão representa a principal fonte primária de energia utilizada pela Alemanha para produzir Eletricidade, mas a mídia brasileira a considera, erroneamente, exemplo de geração ambientalmente limpa.

O Paraguai, que permaneceu como maior exportador durante anos, continua perdendo a posição de destaque em decorrência do aumento de seu consumo interno e da limitação de geração de Itaipu. Contudo, sua exportação se baseia em Hidrelétrica e equivale à exportação da Alemanha baseada no Carvão.

A Suécia, que ocupa a quinta colocação, exporta Eletricidade Nuclear e Hidrelétrica, apesar da população ter votado no século passado pelo fechamento dessas usinas.

Além disso, merecem destaque o Laos, a Rússia, a China e Israel. 

Laos desenvolveu projetos hidrelétricos que devem gerar muita energia para se tornarem economicamente viáveis. Porém, nem sempre o país que o constrói possui demanda suficiente para absorver toda a energia produzida. Por isso, a exportação desse excedente se torna fundamental para viabilizar o empreendimento. Por exemplo, isso ocorreu com o projeto Itaipu. O Brasil contratou a importação da maior parte da energia Paraguaia para viabilizar o projeto.

A Rússia exporta Eletricidade produzida a partir do Gás Natural, Hidrelétricas, Carvão e Nuclear. Conforme mostram os Capítulos Carvão, Gás Natural, ela possui posição de destaque nas exportações dessas fontes primárias de energia.

Figura 4. Maiores exportadores de Eletricidade

Como não existe comercialização de Água e o mercado de Urânio se encontra extremamente controlado, não se pode correlacionar as exportações de eletricidade da Rússia com as exportações desses insumos.

Como a produção de energia elétrica na China se baseia no Carvão, pode-se estimar que a eletricidade exportada seja majoritariamente oriunda dese combustível.

Analogamente, como a 94% da eletricidade produzida na República Tcheca provem do Carvão e Urânio, ela exporta eletricidade não renovável.

Finalmente, Israel surgiu na lista dos dez maiores exportadores de Eletricidade em 2019. Essa notícia possui extrema importância geopolítica porque representa um laço comercial importante com nações vizinhas. Infelizmente, Israel não participa da Agência Internacional de Energia, mas de acordo com a Wikipedia, sua produção de eletricidade utiliza Carvão e Gás Natural.

Maiores Importadores de Eletricidade

Com relação à importação de Eletricidade, os EUA aparecem como o primeiro da lista apesar de serem o segundo maior produtor e absorvem praticamente toda a exportação do Canadá. Porém, como a dependência dessa importação representa apenas 1,16% do consumo total, o risco do abastecimento Norte-americano é baixo.

A Itália ocupa a segunda posição, sua geração doméstica se baseia no Gás Natural e nas Hidrelétricas, e importa Eletricidade da França e Suíça. Porém, seu grau de dependência de 10,8%

O Brasil ocupa a terceira posição decorrente da importação do Paraguai (Itaipu).

A Tailândia, cuja produção se baseia no Gás Natural e Carvão, importa do seu vizinho Laos que implantou usinas hidrelétricas. Esse caso exemplifica um projeto alinhado à meta de redução de gases de efeito estufa.

O Reino Unido ocupa a quinta posição, sua geração baseia-se no Gás Natural, Eólica e Nuclear, e importa eletricidade da Europa.

Figura 5. Maiores Importadores de Eletricidade

A Eletricidade gerada pela Finlândia provêm basicamente das usinas nucleares e hidrelétricas e sua importação representa apenas 18% do consumo total de energia elétrica.

Referências

  1. AGÊNCIA INTERNACIONAL DE ENERGIA, Key World Energy Statistics, Paris, disponível em <http://www.iea.org/publications/freepublications/>
  2. SMIL, V., Energy and Civilization – a History, MIT, 2017.
  3. GLEIK, P. H., Water in Crisis – A Guide to the World’s Fresh Water Resources, Oxford, 1993.
  4. BRITISH PETROLEUM, Statistical Review of World Energy, 2022, <https://www.bp.com/>