O documento discute o aquecimento global e sistemas energéticos sustentáveis. Ele explica o efeito estufa e seus principais gases causadores, além de abordar as consequências do aquecimento global, como o aumento da temperatura, derretimento de geleiras e elevação do nível do mar. Também analisa as fontes de energia atuais e renováveis, comparando seus custos de produção.

1. AQUECIMENTO GLOBAL E
SISTEMA ENERGÉTICO
SUSTENTÁVEL
(Notas de aula)
Engo. e Prof. FERNANDO ALCOFORADO

2. AQUECIMENTO GLOBAL OU
EFEITO ESTUFA
• O efeito estufa se deve ao aumento
da concentração de poluentes na
atmosfera
• A Terra recebe radiação emitida
pelo Sol e devolve grande parte
dela para o espaço através de
radiação de calor

3. AQUECIMENTO GLOBAL E
EFEITO ESTUFA

4. AQUECIMENTO GLOBAL OU
EFEITO ESTUFA
• Os gases responsáveis pelo efeito estufa
(vapor d´água, dióxido de carbono, ozônio,
CFC´s) absorvem parte da radiação
infravermelha emitida pela superfície da
Terra e irradiam por sua vez a energia
absorvida de volta para a superfície.
• Como resultado, a superfície recebe quase o
dobro de energia da atmosfera do que a que
recebe do Sol e a superfície fica cerca de
30ºC mais quente do que estaria sem a
presença dos gases «de estufa».

5. AQUECIMENTO GLOBAL OU
EFEITO ESTUFA
• O crescente aquecimento de estufa é, em grande medida,
provocado pelo aprisionamento da radiação solar que entra
na atmosfera por meio de poluentes produzidos pelo
homem- especialmente o dióxido de carbono e o metano
• As conseqüências de um constante aumento do dióxido de
carbono atmosférico serão provavelmente catastróficas se
outros fatores moderadores não entrarem em cena
• Um desses fatores moderadores seria a absorção do
excesso de dióxido de carbono e de calor pelos oceanos.
Entretanto, a absorção do dióxido de carbono pelos
oceanos é lenta. Além disso, os oceanos só podem
processar 50% do dióxido de carbono gerado pelo homem

6. CONTRIBUIÇÃO DOS GASES-ESTUFA
AO AQUECIMENTO GLOBAL
Gás Fontes principais Contribuição para
o aquecimento
global (%)
Dióxido de carbono
(CO2)
Queima de
combustíveis
fósseis(~77%) e
desmatamento
(~23%)
55
Clorofluorcarbonos
(CFC) e gases
relacionados (HFC e
HCFC)
Diversos usos
industriais:
refrigeração, produtos
de espuma, solventes
24
Metano (CH4) Arrozais,fermentação
entérica e
escapamento de gás
15
Óxido Nitroso (N2O) Queima de
biomassa,uso de
fertilizantes e de
combustíveis fósseis
6

7. CONTRIBUIÇÃO DOS GASES-ESTUFA
AO AQUECIMENTO GLOBAL
A CONTRIBUIÇÃO DOS GASES-ESTUFA AO AQUECIMENTO GLOBAL
55%
24%
15%
6%
CO2
CFC,HFCeHCFC
CH4
N2O

8. OS GASES-ESTUFA E SUA
CONTRIBUIÇÃO AO AQUECIMENTO
GLOBAL DE 1880 A 1980
Gases Contribuição (%)
Dióxido de carbono 66
Metano 15
CFC-11 e CFC-12 8
Óxido nitroso 3
Diversos 8

9. OS GASES-ESTUFA E SUA
CONTRIBUIÇÃO AO AQUECIMENTO
GLOBAL DE 1880 A 1980
OS GASES-ESTUFA E SUA CONTRIBUIÇÃO AO AQUECIMENTO GLOBAL- 1880/ 1980
66%
15%
8%
3%
8%
Dióxido de carbono
Metano
CFC-11 e CFC-12
Óxido nitroso
Diversos

10. EVOLUÇÃO DA TEMPERATURA
MÉDIA DO PLANETA

11. VARIAÇÃO DA TEMPERATURA DA
TERRA DE 1860 A 2004

12. EVIDÊNCIAS DO AQUECIMENTO GLOBAL
• A principal evidência do aquecimento global vem das
medições de temperatura de estações meteorológicas
em todo o globo desde 1860. Os dados mostram que o
aumento médio da temperatura foi de 0.6 ± 0.2 ºC
durante o século XX. Os maiores aumentos foram em
dois períodos: 1910 a 1945 e 1976 a 2000
• É muito provável que os continentes tenham aquecido
mais do que os oceanos. Alguns estudos parecem
indicar que a variação em irradiação solar pode ter
contribuído em cerca de 45–50% para o aquecimento
global ocorrido entre 1900 e 2000
• Evidências secundárias são obtidas através da
observação das variações da cobertura de neve das
montanhas e de áreas geladas, do aumento do nível
global dos mares, do aumento das precipitações, da
cobertura de nuvens, do El Niño e outros eventos
extremos de mau tempo durante o Século XX

13. EVIDÊNCIAS DO AQUECIMENTO GLOBAL
• Dados de satélite mostram uma diminuição de 10%
na área que é coberta por neve desde os anos 1960.
A área da cobertura de gelo no hemisfério norte na
primavera e verão também diminuiu em cerca de
10% a 15% desde 1950 e houve retração dos
glaciares e da cobertura de neve das montanhas em
regiões não polares durante todo o século XX
• Estudos divulgados em Abril de 2004 demonstram
que a maior intensidade das tempestades estava
relacionada com o aumento da temperatura da
superfície da faixa tropical do Atlântico. Esses
fatores teriam sido responsáveis, em grande parte,
pela violenta temporada de furacões registrada
recentemente nos Estados Unidos, México e países
do Caribe

14. CONSEQÜÊNCIAS DO AQUECIMENTO
GLOBAL
• 2 a 4,5 °C. De acordo com estimativas feitas
pelo IPCC- Painel Intergovernamental de
Mudança Climática da ONU, essa é a faixa
de elevação que deve sofrer a temperatura
média global até o final deste século. (A
previsão foi revista em Setembro de 2006.
Anteriormente, a gama prevista era de 1,4 a
5,8 °C.)
• 2.000 quilômetros quadrados. Todo ano,
áreas desse tamanho se transformam em
deserto devido à falta de chuvas.

15. CONSEQÜÊNCIAS DO AQUECIMENTO
GLOBAL
• 40% das árvores da Amazônia podem
desaparecer antes do final do século, caso a
temperatura suba de 2 a 3 graus.
• 2.000 metros. Foi o comprimento que a
geleira Gangotri (que tem agora 25 km), no
Himalaia, perdeu em 150 anos. E o ritmo
está acelerando.
• 750 bilhões de toneladas. É o total de CO2 na
atmosfera hoje.

16. CONSEQÜÊNCIAS DO AQUECIMENTO
GLOBAL
• 2050. Cientistas calculam que, quando
chegarmos a esse ano, milhões de pessoas
que vivem em deltas de rios serão
removidas, caso seja mantido o ritmo atual
de aquecimento.
• A calota polar irá desaparecer por completo
dentro de 100 anos, de acordo com estudos
publicados pela National Sachetimes de
Nova Iorque em julho de 2005. Isso irá
provocar o fim das correntes marítimas no
Oceano Atlântico, o que fará que o clima
fique mais frio gerando a grande contradição
de que aquecendo também esfria.

17. CONSEQÜÊNCIAS DO AQUECIMENTO
GLOBAL
• O clima ficará mais frio apenas no hemisfério
norte. Quanto ao resto do mundo a temperatura
média subirá e os padrões de secas e chuvas
serão alterados em todo o planeta.
• O aquecimento da Terra e também outros danos
ao ambiente estão fazendo com que a seleção
natural vá num ritmo 50 vezes mais rápido do que
o registrado há 100 anos.
• De 9 a 58% das espécies em terra e no mar vão
ser extintas nas próximas décadas, segundo
diferentes hipóteses.

18. CONSEQÜÊNCIAS DO AQUECIMENTO
GLOBAL
• Os exemplos de evidências secundárias
(diminuição da cobertura de gelo, aumento do
nível do mar, mudanças dos padrões climáticos)
são exemplos das conseqüências do aquecimento
global que podem influenciar não somente as
atividades humanas mas também os ecossistemas
• O aumento da temperatura global permite que um
ecossistema mude; algumas espécies podem ser
forçadas a sair dos seus habitats (possibilidade de
extinção) devido a mudanças nas condições
enquanto outras podem espalhar-se, invadindo
outros ecossistemas

19. CONSEQÜÊNCIAS DO AQUECIMENTO
GLOBAL
• O efeito estufa contribuirá para diminuir a
precipitação atmosférica em algumas áreas do
planeta fazendo com que nelas ocorram
temperaturas mais elevadas e maior evaporação
• O fluxo dos rios poderá diminuir em 50% ou mais
podendo alguns deles secarem completamente
• Importantes lençóis freáticos poderão ficar
seriamente reduzidos, fazendo com que os poços
de irrigação sequem
• Várias áreas do globo terrestre poderão ficar
alagadas por causa da superabundância de
precipitações, resultando em extensas inundações

20. CONSEQÜÊNCIAS DO AQUECIMENTO GLOBAL
• Uma outra grande preocupação é o aumento do nível do mar.
O nível dos mares está aumentando em 0.01 a 0.025 metros
por década o que pode fazer com que no futuro algumas
ilhas de países insulares e cidades litorâneas fiquem debaixo
d´água. O aquecimento global provoca subida dos mares
principalmente por causa da expansão térmica da água dos
oceanos
• O segundo fator mais importante é o derretimento de calotas
polares e camadas de gelo sobre as montanhas, que são
muito mais afetados pelas mudanças climáticas do que as
camadas de gelo da Groenlândia e Antártica, que não se
espera que contribuam significativamente para o aumento do
nível do mar nas próximas décadas, por estarem em climas
frios, com baixas taxas de precipitação e derretimento
• Alguns cientistas estão preocupados de que no futuro, a
camada de gelo polar e os glaciares derretam
significativamente. Se isso acontecer, poderá haver um
aumento do nível das águas, em muitos metros

21. ELEVAÇÃO DO NÍVEL DOS
MARES

22. PRINCIPAIS CAUSAS DO
EFEITO-ESTUFA NA
ATMOSFERA
Fatores causadores do
efeito estufa
Contribuição (%)
Uso e produção de
energia
57
CFC 17
Práticas agrícolas 14
Desmatamento 9
Outras atividades
industriais
3

23. PRINCIPAIS CAUSAS DO
EFEITO-ESTUFA NA
ATMOSFERAPRINCIPAIS CAUSAS DO EFEITO ESTUFA NA ATMOSFERA
57%
17%
14%
9%
3%
Uso e produção de energia
CFC
Práticasagrícolas
Desmatamento
Outrasatividadesindustriais

24. PARTICIPAÇÃO MUNDIAL
DAS FONTES DE ENERGIA
Fonte de Energia Participação (%)
1998 2010 2020
Petróleo 36 39 38
Carvão 24 28 29
Gás Natural 20 24 25
Renováveis 13 3 4
Nuclear 7 6 4

25. PARTICIPAÇÃO DAS
FONTES DE ENERGIA

26. RESTRIÇÕES AO MODELO
ENERGÉTICO ATUAL
1. A disponibilidade de petróleo, cujas reservas atuais do mundo (2/3) estão
concentradas no Golfo Pérsico, impõe limites geográficos e políticos à sua
exploração. Segundo o Informe Infra-estrutura do BNDES, no. 21, de abril de
1998, entre os 12 maiores países em reservas provadas de óleo, 8 são da OPEP e
possuem 74,4% das reservas mundiais. Regionalmente, as reservas mundiais
apresentam a seguinte distribuição:
• América do Norte (sem México)……3,2%
• América Latina…………………… 13,0%
• Europa……………………………. 1,9%
• Ex-URSS…………………………. 6,5%
• Oriente Médio……………………. 65,0%
• África……………………………… 6,4%
• Ásia & Pacífico……………………. 4,0%
2. Nada assegura que a “pax americana” estabelecida na região após a Guerra do
Golfo e o acordo de paz entre os palestinos e israelenses prevaleçam no futuro. O
Oriente Médio continuará ainda por muitos anos como uma área politicamente
conturbada.
3. A necessidade de colocar limites à queima de combustíveis fósseis que, a cada
ano, contribui para acrescentar toneladas de carbono na atmosfera agravando o
efeito estufa, haja vista não ser provável surgir uma solução técnica para este
problema.

27. CUSTOS DAS FONTES DE
ENERGIA (US$/MWh)
FONTE DE ENERGIA
RENOVÁVEL
1980 1988 2000 2030
Eólica 32 8 5 3
Geotérmica 4 4 4 3
Solar fotovoltaica 339 30 10 4
Termosolar (Coletores com
gás)
24 8 6 -
Termosolar (Receptores
parabólicos centrais)
85 16 8 5
Biomassa 5 5 - -

28. CUSTOS DAS FONTES DE
ENERGIA RENOVÁVEL

29. CUSTOS DE PRODUÇÃO DE
ELETRICIDADE
• Energia eólica- se situa entre 50 e 95 US$/MWh, podendo
atingir US$ 30/MWh no ano 2030
• Energia fotovoltaica- se situa entre 500 e 1.160
US$/MWh, podendo alcançar US$ 40 MWh no ano 2030;
• Energia termossolar- se situa entre 220 e 730 US$/MWh,
podendo alcançar US$ 60/MWh no ano 2030
• Biomassa- se situa entre 45 e 105 US$/MWh podendo
alcançar US$ 50/MWh no ano 2030
• PCH- se situa atualmente entre 35 e 145 US$/MWh.
• Todos estes números foram calculados considerando-se
uma taxa de retorno de 15% ao ano e a vida útil de 20
anos.

30. O SISTEMA ENERGÉTICO
SUSTENTÁVEL
• Deve operar com níveis muito inferiores de combustíveis fósseis e,
provavelmente, sem energia nuclear. O uso do carvão seria reduzido em
90%.
• As energias renováveis (solar, eólica e biomassa) e a energia geotérmica
devem ocupar espaços cada vez maiores na matriz energética mundial.
• É necessário desenvolver grande esforço voltado para a eficiência
energética porque é pouco provável que as energias renováveis venham a
se tornar mais baratas do que o petróleo tem sido.
• A eficiência energética deve ser aperfeiçoada cada vez mais. O mundo
terá que produzir bens e serviços com um terço à metade da energia que
utiliza atualmente.
• Existem tecnologias que permitem quadruplicar a eficiência dos sistemas
de iluminação e duplicar a dos automóveis.
• O gás natural será o combustível fóssil predominante no futuro porque
produz duas vezes mais energia por quilo de carbono liberado.
• Quadruplicar a produção de energia renovável é essencial para se obter
um sistema de energia sustentável no futuro.

31. ESQUEMA DE PRODUÇÃO,
TRANSFORMAÇÃO E USO DA
ENERGIA

32. CONSUMO MUNDIAL DE ENERGIA E EMISSÃO DE CO2
PARA UM SISTEMA ENERGÉTICO SUSTENTÁVEL
Fonte de
Energia
1989 2030
Energia
(Mtep)
CO2
(milhões de
ton.)
Energia
(Mtep)
CO2
(milhões de
ton.)
Petróleo 3.098 2.393 1.500 1.160
Carvão 2.231 2.396 240 430
Gás Natural 1.707 975 1.750 1.000
Renováveis 1.813 - 7.000 -
Nuclear 451 - 0 0
Total 9.300 5.764 10.490 2.590

33. CUSTO MÉDIO DE
PRODUÇÃO, EM US$, POR
KILOWATT INSTALADO
Energia Nuclear
US$
10.000
Energia Térmica
US$
5.000
Energia Hidráulica
(micro usina)
US$
1.600
Energia Hidráulica
(mini usina)
US$
800
Energia Hidráulica
(grandes usinas)
US$
400

34. CONSUMO MUNDIAL EM MILHÕES DE kWh (kilowatt hora)
1 Estados Unidos 2.900
2 Bloco da ex URSS 1.700
3 Japão 750
4 China 550
5 Canadá 500
6 Alemanha 500
7 França 400
8 Grã-Bretanha 350
9 Itália 200
10 Brasil 200

35. BRASIL- PARTICIPAÇÃO
DOS ENERGÉTICOS

36. PIB E ENERGIA FINAL NO
BRASIL

37. MAIORES CONSUMIDORES
DE ENERGIA NO BRASIL
1 Indústrias
39
%
2
Uso Público e
Transportes
19
%
3 Residências
16
%
4 Setor Energético
9
%
5 Comércio e Serviços
8
%
6 Outros
9
%

38. FONTES DE ENERGIA NO BRASIL
1
Hidráulicas
(Produzidas em Usinas
Hidrelétricas)
37
%
2
Derivados do Petróleo
Gás Engarrafado (GLP)
Gasolina
Querozene
Óleo Diesel
Óleo Combustível
32
%
3 Carvão Vegetal e Lenha 9%
4 Bagaço de Cana 7%
5 Álcool 4%
6 Carvão Mineral 3%
7 Gás Natural 2%
8 Outras Fontes 6%

39. USINA TERMOELÉTRICA

40. USINA NUCLEAR

41. USINA HIDROELÉTRICA

42. USINA HIDROELÉTRICA

43. USINA EÓLICA

44. CÉLULAS DE COMBUSTIVEL-
ENERGIA DO FUTURO

45. APLICAÇÕES DA CÉLULA
COMBUSTIVEL
• Centrais elétricas estacionárias
• Veículos elétricos motorizados
• Equipamentos elétricos portáteis

46. A INSUSTENTABILIDADE DO MODELO
ATUAL DE DESENVOLVIMENTO
• Com o atual modelo de desenvolvimento da
sociedade, não há como evitar a degradação do
meio ambiente do planeta e a desintegração
social que se prenuncia para o futuro da
humanidade.
• Para evitar a degradação do meio ambiente e a
desintegração social, é imprescindível a
implementação do modelo de desenvolvimento
sustentável que tem por objetivo atender as
necessidades atuais da população da Terra sem
comprometer seus recursos naturais legando-os
para as gerações futuras.

47. A NECESSIDADE DE UM
CONTRATO SOCIAL PLANETÁRIO
• É preciso que se desenvolva entre os povos a noção de
patrimônio comum da humanidade (atmosfera, oceanos,
florestas, etc.) para cristalizar uma solidariedade planetária
com base na qual todos os homens assumam o
compromisso pela preservação e boa gestão dos recursos
da Terra
• A nova ordem mundial a ser edificada deve organizar não
apenas as relações entre os homens na face da Terra,
mas também suas relações com a natureza
• É preciso, portanto, que seja elaborado um novo contrato
social planetário que possibilite o desenvolvimento
econômico e social e o uso racional dos recursos da
natureza em benefício de toda a humanidade