Dos primórdios ao Mercado Livre: a história da energia elétrica no Brasil

história da energia elétrica no brasil

A história da energia elétrica no Brasil começou pouco depois que Thomas Edison criou a lâmpada e exibiu sua criação nos Estados Unidos. Esse evento chamou a atenção de D. Pedro II, um grande entusiasta de avanços científicos, que logo entrou em contato com o inventor americano para trazer a novidade ao Brasil.

Hoje, menos de 150 anos depois, o Brasil está entre os maiores produtores de energia elétrica do mundo, com uma capacidade instalada de 174.412,6 MW. Além disso, o país é um destaque no uso de renováveis para gerar eletricidade, com 74,76% das nossas usinas impulsionadas por fontes consideradas sustentáveis.

Para entender como surgiu a energia elétrica no Brasil e como chegamos ao atual patamar, você conhecerá neste texto alguns dos principais eventos dessa longa trajetória, de 1879 até os dias de hoje. Confira!

A história da energia elétrica no Brasil em 10 marcos

1. Quando surgiu a energia elétrica no Brasil?

A energia elétrica chegou ao Brasil em 1879, mesmo ano da invenção da lâmpada. Na ocasião, D. Pedro II concedeu a Thomas Edison a permissão de implementar seus equipamentos no país para fins de iluminação pública.

Veja no vídeo abaixo, do canal Mundo da Elétrica, como funcionava a primeira usina geradora de eletricidade do mundo, criada por Edison em Nova York:

O primeiro espaço a receber luz elétrica no Brasil foi a Estação Central da Estrada de Ferro D. Pedro II, no Rio de Janeiro. A curiosidade fica por conta da primeira fonte de energia usada: a eletricidade era gerada por um dínamo acionado por locomóveis, máquinas a vapor usadas para transportar cargas pesadas.

No entanto, para efeitos de registro, a primeira iluminação pública externa foi instalada dois anos depois, em 1881, em um trecho da atual Praça da República, também no Rio.

2. Qual foi a primeira cidade brasileira a receber energia elétrica?

Apenas quatro anos depois da chegada da eletricidade, em 1883, D. Pedro II inaugurou em Campos dos Goytacazes, no norte do estado do Rio, o primeiro serviço público de iluminação pública do Brasil e da América do Sul. Já nessa época, a eletricidade era gerada pelo vapor das caldeiras à lenha.

3. Onde e quando foi instalada a primeira termelétrica no Brasil?

A primeira central termelétrica foi instalada também em 1883, justamente em Campos, com uma capacidade total de 52 kW para abastecer as 39 lâmpadas da iluminação pública da cidade. Já a primeira usina foi construída em Arroio dos Ratos, no Rio Grande do Sul, e operou entre 1924 e 1956.

4. Quando o Brasil começou a usar energia hidrelétrica?

A primeira central hidrelétrica também começou a operar em 1883 em um afluente do Rio Jequitinhonha para atender serviços de mineração em Diamantina, Minas Gerais. Por sua vez, a primeira usina de grande porte, com 250 kW de potência, foi a de Marmelos-Zero, inaugurada em 1889 em Juiz de Fora, no mesmo estado.

Assim começou a história do aproveitamento da força das águas para gerar eletricidade no país, até se tornar a maior fonte da nossa matriz energética. Atualmente, a energia hidráulica representa mais de 60% do total da eletricidade produzida no Brasil, como podemos ver no gráfico abaixo:

energia fóssil

Nesse sentido, outro grande marco foi a inauguração da Usina de Itaipu, em Foz do Iguaçu, em 1984. Além de ter ostentado o título de maior barragem do mundo por mais de duas décadas, o empreendimento é líder mundial na produção de energia limpa e renovável, com 2,76 bilhões de MWh gerados entre 1984 e 2020.

5. Quando o Brasil começou a diversificar sua matriz energética?

Apesar de seu enorme potencial hídrico, o Brasil não deixou de investir em outros tipos de geração de energia. Conheça alguns eventos que ajudaram a diversificar a matriz energética nacional:

  • 1985: Angra 1, a primeira usina nuclear brasileira, localizada na cidade de Angra dos Reis, no Rio de Janeiro, inicia sua operação comercial.
  • 1994: Entra em operação a primeira usina de energia eólica conectada ao Sistema Elétrico Integrado do país, na cidade de Gouveia, no Vale do Jequitinhonha, em Minas Gerais.
  • 2011: Inauguração da primeira usina solar do país no município de Tauá, no sertão do Ceará.

6. Quando surgiram as primeiras regulamentações do setor elétrico?

A primeira lei sobre energia elétrica, que tratava do aproveitamento da energia hidráulica dos rios para fins públicos, foi publicada em 1903. No entanto, as primeiras regulamentações mais amplas chegaram com a implantação do Código de Águas, em 1934, que transformou a relação do Estado com a indústria da energia elétrica.

Pouco depois, em 1939, seria criado o Conselho Nacional de Águas e Energia Elétrica (DNAEE), que tratava desde questões tarifárias até o plano de conexão das usinas. Esse foi o principal órgão do governo para o setor até a criação do Ministério de Minas e Energia, em 1960, e da Eletrobrás, em 1962.

7. Quando a Eletrobrás iniciou o modelo de estatização do setor elétrico?

A Eletrobrás foi criada com o objetivo de coordenar todas as empresas do setor elétrico brasileiro. Entre 1963 e 1979, a estatal promoveu um intenso processo de nacionalização e estatização por meio de grandes investimentos.

Com o aval do regime militar, o setor elétrico foi um dos grandes pilares do período denominado “milagre brasileiro”. No entanto, com o cenário mundial abalado pelas crises do petróleo da década de 1970, dentre outros fatores, as empresas de energia começaram a se endividar e o modelo estatal passou a ser questionado.

8. Quando o Brasil começou a modificar o modelo estatal?

No início da década de 1990, a situação de inadimplência das empresas de energia estava insustentável. O quadro só começou a mudar com a Lei no 8.631, de 1993, que estabeleceu as condições para a conciliação dos débitos e créditos entre todos os agentes do setor.

Já em 1995 foi promulgada a chamada Lei de Concessões, que abriu espaço para a desnacionalização de vários setores de infraestrutura, inclusive o elétrico. As privatizações começaram pela Escelsa em 1995, prosseguindo com a venda da Light e da Cerj em 1996, mesmo ano em que foi criado um novo órgão regulador.

9. Quando foi criada a Aneel e qual seu papel no novo modelo do setor?

A Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) foi criada em 1996 para regular e fiscalizar a produção, a transmissão, a distribuição e a comercialização de energia elétrica. Entre suas atribuições estão incluídas desde o estabelecimento de tarifas até a mediação de conflitos.

A agência se tornou assim um símbolo desse novo modelo híbrido, no qual a geração e a transmissão eram majoritariamente de empresas estatais, enquanto a distribuição era principalmente privada.

10. Quando foi criado o Mercado Livre de Energia?

Por fim, um dos marcos mais importantes da história da energia elétrica no Brasil aconteceu em 1998, com a criação do Ambiente de Contratação Livre (ACL). A principal inovação do chamado Mercado Livre de Energia foi permitir ao consumidor negociar diretamente com o gerador ou comercializador de energia elétrica.

Mais de 20 anos depois da publicação da resolução 265 da Aneel, o potencial de crescimento do Mercado Livre segue se consolidando. De acordo com a Associação Brasileira dos Comercializadores de Energia (Abraceel), houve um aumento de 21% no número de consumidores nesse ambiente de contratação entre março de 2020 e março de 2021.

Para se ter uma ideia do impacto da sua criação no setor, atualmente mais de 30% da energia gerada no país é consumida no Mercado Livre, segundo a Abraceel. E tudo indica que sua importância na história da energia elétrica do Brasil aumentará ainda mais nos próximos anos.

Para ficar por dentro de todos os eventos relevantes do setor elétrico brasileiro, continue ligado nos posts do blog da Esfera Energia. E, caso ainda não conheça todos os benefícios de migrar sua empresa para o Mercado Livre, fale agora mesmo com um dos nossos especialistas.

Bibliografia usada para esse post:

Entenda o que é energia de biomassa e seu papel na matriz energética brasileira

energia biomassa

A conscientização sobre o impacto ambiental da queima de combustíveis fósseis aumentou consideravelmente a busca por fontes alternativas, entre elas a energia de biomassa. Segundo a Agência Internacional para as Energias Renováveis (Irena), cerca de três quartos do uso de energia renovável em escala mundial envolve a chamada bioenergia.

A agência destaca especialmente o potencial da biomassa para aumentar o fornecimento de energia em países populosos e com demanda crescente, como Brasil, Índia e China. Não é à toa que essas nações ocupam as primeiras posições no ranking de capacidade instalada de bioenergia, como mostra o gráfico abaixo:

biomassa
Fonte: IRENA

Com mais de 15 mil megawatts de capacidade instalada, a importância estratégica da energia de biomassa para o presente e o futuro energético do Brasil é incontestável. Neste texto, você aprenderá como ela é gerada, conhecerá seus prós e contras e entenderá seu papel na matriz energética nacional.

O que é energia de biomassa?

A energia de biomassa é resultado da queima de matérias-primas orgânicas. Essa definição, no entanto, não engloba combustíveis fósseis, apesar de estes serem derivados do ramo vegetal e mineral, como nos casos do carvão, do petróleo e do gás natural.

Essa distinção é feita porque o termo biomassa se refere apenas aos derivados mais recentes de organismos vivos. Os combustíveis fósseis, por sua vez, são resultado de transformações que demoram milhões de anos para serem totalmente realizadas.

Nesse sentido, o grande diferencial em relação aos combustíveis fósseis é que a energia de biomassa é renovável. Sua renovação acontece por meio do ciclo do carbono: a queima libera CO² na atmosfera e as plantas, através da fotossíntese, transformam esse CO² nos hidratos de carbono, liberando oxigênio.

Agora você pode estar se perguntando: mas, afinal, o que é usado para produzir a biomassa? Basicamente, os subprodutos da pecuária, da agricultura e de outras atividades, assim como a parte biodegradável de resíduos sólidos urbanos.

Essa lista inclui materiais como:

  • Lenha;
  • Bagaço da cana-de-açúcar;
  • Papel e papelão já utilizados;
  • Serradura de madeira;
  • Galhos e folhas de árvores;
  • Casca de arroz;
  • Lodo de estações de tratamento de esgoto.

Além da queima para a produção de eletricidade, a biomassa também é o elemento principal de vários novos tipos de combustíveis e fontes de energia. Entre eles, podemos destacar o bio-óleo, o biogás, o BTL e o biodiesel.

Como é gerada a energia de biomassa?

Uma usina de biomassa funciona de forma parecida com as termelétricas, convertendo o calor da queima dos materiais orgânicos em energia. Esse processo de queima pode ser realizado de quatro maneiras:

1. Combustão

Essa é a forma mais convencional de produzir energia de biomassa: através da queima em altas temperaturas e na presença abundante de oxigênio. O vapor produzido por essa combustão é direcionado para mover turbinas e, assim, produzir eletricidade.

2. Pirólise

Nesse caso, a queima da biomassa também acontece em altas temperaturas, mas sem oxigênio, para acelerar o processo de decomposição. Os produtos obtidos por meio desse processo podem ser líquidos (como o bio-óleo) ou sólidos (como o carvão vegetal) e também podem ser queimados para produzir calor e eletricidade.

3. Gasificação

Assim como na pirólise, a biomassa é queimada na ausência de oxigênio, mas seu produto final é um gás inflamável chamado de syngas, ou gás de síntese. Esse biocombustível é uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono de alta combustão e também pode ser usado para produzir energia.

4. Co-combustão

Essa técnica utiliza a biomassa para substituir parte do carvão mineral usado para produzir energia. Suas principais vantagens são a redução da emissão de poluentes e do nível de poluição nos solos e nas águas e a diminuição dos desperdícios.

Quais são as vantagens e as desvantagens da energia de biomassa?

Como vimos acima, o principal ponto positivo da energia de biomassa é o fato de ser uma fonte renovável, desde que a intervenção humana seja feita de forma consciente. Além disso, entre suas outras vantagens, podemos destacar:

  • Custo reduzido;
  • Redução na emissão de gases poluentes;
  • Fácil de armazenar, converter e transportar;
  • Pode ser gerada a partir de vários materiais;
  • Alta capacidade de aproveitamento dos resíduos.

Por outro lado, o principal ponto negativo da energia de biomassa é seu impacto ambiental, uma vez que pode comprometer a flora e a fauna de áreas verdes. Suas outras desvantagens incluem:

  • Menor poder calorífico;
  • Contribuição para a formação da chuva ácida;
  • Custo elevado de equipamentos;
  • Dificuldade no armazenamento e transporte da biomassa sólida.

Quanto custa gerar energia de biomassa?

O baixo custo é uma das vantagens mais atrativas da energia de biomassa. Se você ficou curioso para saber o valor exato, a resposta consta em um relatório da Empresa de Pesquisa Energética (EPE) sobre a estimativa de custo de expansão das principais fontes energéticas do Brasil entre 2016 e 2025.

De acordo com esse estudo, gerar um megawatt-hora (MWh) a partir de biomassa custa, em média, R$ 189,78. Esse valor coloca esse tipo de geração de energia no terceiro lugar entre as fontes analisadas pela EPE.

Os outros destaques entre as mais baratas são a energia eólica (R$ 155,98) e a hidrelétrica (R$ 185,24). Por outro lado, as mais custosas são o gás natural (R$ 235,42) e a energia solar (R$ 286,92).

A energia de biomassa no Brasil

O Brasil possui, literalmente, um terreno fértil para expandir a produção de energia de biomassa. Afinal, conta com extensas áreas cultiváveis e condições climáticas favoráveis ao longo de todo o ano.

Para se ter uma ideia, a lenha já chegou a representar 40% da produção energética primária do país. Atualmente, segundo dados do governo, a biomassa é a terceira maior fonte da matriz energética brasileira, com sua participação rondando 9%.

Mas há muito espaço para crescimento. Estudos realizados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) identificaram a biomassa como uma das fontes com maior potencial para diversificar nossa matriz e reduzir a dependência dos combustíveis fósseis nos próximos anos.

O recurso com maior potencial de aproveitamento no país é o bagaço de cana-de-açúcar. Mas outras variedades vegetais, como o azeite de dendê, o buriti, o babaçu e a andiroba, também surgem como alternativas, principalmente para o abastecimento de energia elétrica de comunidades isoladas.

As perspectivas são tão animadoras que até mesmo gigantes do setor hidrelétrico, como a Usina de Itaipu, estão investindo em projetos de energia de biomassa. Veja mais detalhes na reportagem abaixo, da TV Brasil:

A energia de biomassa no Mercado Livre

Atualmente, é impossível falar de biomassa no Brasil e não mencionar o Mercado Livre de Energia. De acordo com o boletim de março de 2021 da Associação Brasileira dos Comercializadores de Energia (Abraceel), 85% da energia de biomassa gerada no país é vendida no Ambiente de Contratação Livre (ACL).

Vale lembrar ainda que, por ser renovável e ajudar a diversificar nossa matriz, a energia de biomassa entra na definição de energia incentivada da Aneel. Ou seja, o governo estimula seu uso por meio de descontos tanto na produção quanto no consumo.

Isso significa que a energia de biomassa pode proporcionar uma redução de custos considerável para sua empresa. Para ter certeza que vai pagar menos na conta de luz, é fundamental contar com a assessoria de consultorias especializadas em gestão de energia elétrica, como é o caso da Esfera Energia.

A Esfera oferece suporte tanto no processo de migração para o ACL como no monitoramento do mercado e no processo de contratação de energia. Para saber mais detalhes, fale agora mesmo com um de nossos especialistas!

Para conhecer outras fontes geradoras renováveis, faça o download do e-book “Tipos de Geração de Energia” e entenda como funcionam e o potencial de implementação de cada um dos tipos.

Confira o panorama atual e as projeções para o futuro da energia fotovoltaica no Brasil

energia fotovoltaica

O Brasil atingiu uma marca histórica em março de 2021 ao ultrapassar o patamar de 8 gigawatts (GW) de potência operacional de energia fotovoltaica. Os dados, levantados pela Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar), consideram tanto usinas como sistemas de pequeno e médio porte instalados em telhados, fachadas e terrenos comerciais e residenciais.

De acordo com a Absolar, a energia fotovoltaica já é a sexta principal fonte da matriz energética brasileira. Do ponto de vista econômico, atraiu mais de R$ 40 bilhões em investimentos desde 2012 e gerou mais de 240 mil empregos acumulados.

Atualmente, em relação à capacidade instalada, o país ocupa a 16ª posição no ranking mundial elaborado pela Agência Internacional para as Energias Renováveis (IRENA). Mesmo com um crescimento consolidado nos últimos anos, a produção de energia fotovoltaica no Brasil ainda está longe de seu potencial.

A boa notícia é que novos investimentos serão realizados ao longo de 2021 e ajudarão o Brasil a se tornar uma potência do setor. Para ajudar a compreender o cenário da energia fotovoltaica no país, neste texto abordaremos não apenas o panorama atual, como também as perspectivas para o futuro.

Porém, antes de mais nada, é fundamental entender o que é energia fotovoltaica e como seu funcionamento a distingue dos outros tipos de energia solar. Confira!

O que é energia fotovoltaica?

Energia fotovoltaica é o resultado da conversão da luz dos raios solares em eletricidade por meio do efeito fotovoltaico. Esse fenômeno (cujo nome surge da junção de “phos”, que significa luz em grego, e “volt”, a unidade de força eletro-motriz) foi relatado pela primeira vez em 1839 pelo físico Edmond Becquerel.

O processo de conversão de luz em eletricidade acontece por meio de um dispositivo fabricado com material semicondutor chamado célula fotovoltaica, que são usadas para formar as placas solares. Dessa forma, quanto maior a radiação solar nessas placas, maior será a quantidade de energia elétrica produzida.

Além de ser uma energia sustentável, limpa e inesgotável, a fotovoltaica se destaca pela versatilidade. Os sistemas tanto podem ser conectados à rede de energia por meio de usinas como instalados em residências e estabelecimentos comerciais para autoconsumo.

Confira no vídeo abaixo, do canal Engehall Energias Renováveis, mais detalhes sobre a capacidade e o funcionamento das cinco maiores usinas fotovoltaicas do Brasil:

Qual é a diferença entre energia solar e fotovoltaica?

Como vimos acima, a energia fotovoltaica é um tipo de energia solar. Por ser a forma mais comum e economicamente viável de obter energia do sol, muita gente usa apenas o termo energia solar mesmo quando está falando especificamente do método fotovoltaico.

Porém, é importante fazer essa distinção, uma vez que existem outros dois tipos de energia solar. São eles:

  • Energia fototérmica: Também usa placas solares para coletar a energia da radiação solar, mas, nesse caso, ela é transferida para a água para aquecê-la e permitir seu uso em casas, comércio e até mesmo na indústria.

  • Energia heliotérmica: De uso exclusivamente industrial, tanto a absorção como a conversão seguem os mesmos princípios do sistema fototérmico. A diferença é que depois é transformada em energia mecânica e, em seguida, em energia elétrica, assim como acontece nas usinas termoelétricas.

Agora que ficou claro a diferença entre a energia fotovoltaica e os demais tipos de energia solar, é hora de entender como ela é gerada. Para isso, vamos detalhar todo o processo, desde que os raios solares incidem nas placas solares até o momento em que a eletricidade chega nas casas e empresas.

Como funciona a energia fotovoltaica?

O efeito fotovoltaico ocorre quando as partículas de luz solar colidem com os átomos presentes nas placas solares. Esse contato faz com que os elétrons do material semicondutor entrem em movimento e gerem uma corrente contínua de eletricidade.

Porém, para ser utilizada nos lares e comercialmente, é preciso transformar a corrente contínua em corrente alternada. O inversor solar é o aparelho responsável por essa conversão e por deixar a energia fotovoltaica pronta para o consumo.

A eficiência da conversão da luz em eletricidade costuma ficar entre 15% e 20% e está ligada ao tipo de material semicondutor. As células fotovoltaicas mais usadas mundialmente são à base de silício, como as de silício monocristalino (mono-Si), silício policristalino (multi-Si) e silício amorfo (a-Si).

As células de silício monocristalino e policristalino são mais complexas e caras, mas a média de eficiência da conversão ronda os 20%.

Outro fator que influencia na eficiência do processo de conversão é a proporção de radiação solar incidente. E é esse fator que explica porque o Brasil pode se tornar uma referência mundial em geração de energia fotovoltaica.

A produção de energia fotovoltaica no Brasil

Por ter a maior parte do seu território localizado perto da Linha do Equador, o Brasil possui um grande índice de radiação solar. Essa localização privilegiada faz com que o tempo de incidência de luz não varie muito, com a média anual oscilando entre 5 e 8 horas diárias.

Mesmo assim, a energia fotovoltaica centralizada representa apenas cerca de 2% da matriz energética brasileira. Para se ter uma ideia, a principal fonte, a hidrelétrica, é responsável por mais de 60% do total.

energia fóssil

Embora o cenário atual esteja aquém do potencial brasileiro, as perspectivas para o futuro são animadoras. A Absolar projeta que em 2040 a fonte solar terá alcançado cerca de 126 mil MW, conquistando o primeiro posto da matriz, com 32% de participação, superando inclusive a hidrelétrica, que terá 29%.

Para 2021, a Absolar prevê que os novos investimentos privados no segmento poderão ultrapassar os R$ 22,6 bilhões. Com essa nova injeção de capital, a associação acredita que ao longo deste ano serão adicionados mais de 4,9 GW de potência instalada, somando as usinas de grande porte e os sistemas distribuídos.

A energia fotovoltaica no Mercado Livre

Os sistemas solares fotovoltaicos podem ser instalados de duas formas:

  • Na geração distribuída: quando os sistemas têm uma capacidade de até 5 MW e são instalados em casas, empresas, prédios públicos e propriedades rurais;
  • Na geração centralizada: quando é produzida por usinas de energia solar de grande porte e podem ultrapassar a capacidade de 5 MW.

Nesse último caso, a energia fotovoltaica produzida pela geração centralizada pode ser comercializada em dois ambientes: no Ambiente de Contratação Regulada (ACR) e no Ambiente de Contratação Livre (ACL), também conhecido como Mercado Livre de Energia.

Ou seja, a fotovoltaica é um dos tipos de energia incentivada que podem ser adquiridas no Mercado Livre. E o melhor é que, nesse ambiente de contratação, geradoras, comercializadoras e consumidores livres e especiais negociam diretamente, com o preço acordado entre as partes.

Se você ficou interessado em escolher um gerador de energia fotovoltaica para sua empresa, procure uma consultoria para assessorar na migração para o Mercado Livre. A Esfera Energia, além de cuidar do processo burocrático, oferece soluções que otimizam a previsão de custos e a gestão da energia elétrica do seu negócio.

Fale agora mesmo com um de nossos especialistas para fazer parte do crescimento do promissor futuro da energia fotovoltaica no Brasil!

Entenda como a energia nuclear é gerada e porque é pouco utilizada no Brasil

energia nuclear

Criada com o objetivo de conter reajustes nas tarifas de eletricidade, a MP 998 foi aprovada pelo Senado pouco antes do seu vencimento e sancionada no início de março como Lei 14.120. Além de prever a retirada gradual de subsídios para usinas de fontes renováveis, um dos seus principais pontos trata do uso da energia nuclear.

A nova lei determina que a outorga para exploração da usina de Angra 3 depende de autorização do Conselho Nacional de Política Energética (CNPE). Também cabe ao CNPE estabelecer um cronograma para a implantação do empreendimento e a data de início da operação comercial.

A outorga deverá ter prazo de 50 anos, prorrogáveis por mais 20 anos, e garantir o suprimento por pelo menos 40 anos. A expectativa do governo é que a usina gere mais de 12 milhões de megawatts-hora, o suficiente para abastecer Brasília e Belo Horizonte por um ano.

Com a expectativa pelo aumento da sua participação na matriz energética brasileira, preparamos um guia completo sobre energia nuclear. Nas próximas linhas você conhecerá as respostas de 7 perguntas essenciais para entender seu conceito e seu funcionamento, assim como seus prós e contras. Confira!

O que é energia nuclear?

Energia nuclear é toda a energia associada a mudanças na constituição do núcleo de átomos de determinados elementos químicos. Cercados por elétrons (de carga elétrica negativa), os núcleos contêm prótons (de carga positiva) e nêutrons (que não tem carga elétrica).

A energia das ligações atômicas pode ser liberada quando essas conexões passam por alguma transformação, como uma fissão ou fusão de núcleos. Quando isso ocorre, a energia liberada pode ser usada, por exemplo, para gerar eletricidade.

O que gera a energia nuclear?

A geração de energia nuclear está baseada no conceito da equivalência massa-energia. Os átomos de alguns elementos químicos (como urânio, plutônio e tório) têm a propriedade de transformar massa em energia.

Esse conceito foi observado por Albert Einstein e está expresso na mais célebre equação científica do século XX:

E = mc2

Na fórmula, o fator c (velocidade da luz no vácuo) realiza a conversão de m (massa), que está em quilogramas, para e (energia), quantificada em joules.

Quais são os tipos de energia nuclear?

Existem dois tipos de reações nucleares que transformam massa em energia:

  • Fissão nuclear: quando o núcleo do átomo se divide em duas ou mais partículas;

  • Fusão nuclear: quando dois ou mais núcleos atômicos são unidos para produzir um novo elemento.

A fissão nuclear foi desenvolvida em 1938 e inicialmente utilizada para propósitos bélicos, na construção de bombas atômicas. Apenas a partir da década de 50 o uso se voltou para a produção de energia.

Por sua vez, a fusão ainda não se mostrou viável em larga escala. Com o início das operações previstas para 2025 na França, o Reator Termonuclear Experimental Internacional (ITER), maior experimento mundial de fusão nuclear, começou a sair do papel em 2020.

Como funciona a energia nuclear?

Para saber o que a equação de Einstein tem a ver com produção de eletricidade, vamos entender o funcionamento de uma usina nuclear. O processo é parecido com o das termelétricas, com a diferença que o calor é gerado pelas transformações nos átomos e não pela queima de um combustível fóssil.

Em uma usina nuclear, a fissão dos núcleos dos átomos de urânio aquece a água do circuito primário, que passa pelo reator até chegar ao gerador de vapor. Em seguida, a água de um circuito secundário, independente do primeiro, entra em contato com os tubos desse gerador.

Com a troca de calor, a água do circuito secundário se transforma em vapor e movimenta uma turbina que aciona um gerador elétrico. O movimento desse gerador é o que produz a eletricidade que será direcionada para a rede de distribuição e abastecerá lares e indústrias.

Após mover a turbina, esse vapor passa por um condensador, onde é refrigerado pela água trazida por um terceiro circuito, também independente. A existência desses três circuitos é uma medida de segurança para impedir o contato da água que passa pelo reator com as demais.

Para saber mais detalhes de como funciona a energia nuclear, confira o vídeo da Eletronuclear TV:

Quais são as vantagens e desvantagens da energia nuclear?

Entre os principais pontos positivos da energia nuclear, podemos destacar:

  • É considerada uma fonte limpa, uma vez que, por não usar combustíveis fósseis, os impactos ambientais da energia nuclear são bem menores;
  • Apesar de não ser renovável, tem como principal fonte o urânio, que ainda é encontrado em abundância no planeta;
  • O baixo risco de escassez de urânio no médio prazo barateia o custo de produção;
  • A produção não depende de fatores climáticos, como no caso da energia eólica, solar e hidrelétrica;
  • As usinas ocupam áreas relativamente pequenas e, graças aos modernos sistemas de seguranças, podem ser instaladas próximas de centros urbanos.

Por outro lado, entre os pontos negativos desse tipo de geração de energia, é preciso lembrar que:

  • Mesmo com os avanços nos sistemas de segurança, o risco de acidentes, como os de Chernobyl e Fukushima, não pode ser totalmente descartado;
  • Embora não emita gases poluentes, a geração de energia nuclear produz resíduos que podem levar muitos anos para perder a radioatividade. Esses rejeitos devem ser confinados em recipientes de chumbo ou concreto e ficar sob monitoramento constante;
  • A água do mar usada para resfriar os reatores é devolvida para o ambiente mais quente do que foi coletada, o que pode provocar danos na flora e na fauna marinha;
  • O investimento inicial para a construção de uma usina, com todas as medidas de seguranças necessárias, é muito alto.

Qual a porcentagem do uso de energia nuclear no Brasil e no mundo?

De acordo com dados da Associação Nuclear Mundial (WNA, na sigla em inglês), a energia nuclear fornece atualmente cerca de 10% da eletricidade do mundo a partir de cerca de 440 reatores. Cerca de 50 outros reatores estão em construção, cuja capacidade de produção equivale a aproximadamente 15% da geração atual.

Mais de dez países já produzem mais da metade da sua eletricidade a partir da energia nuclear, com destaque para a França (com cerca de três quartos). Já nos Estados Unidos, donos do maior parque nuclear do mundo, cerca de 15% da eletricidade provém dessa fonte.

No gráfico abaixo, você confere a geração nuclear por país em 2019, ano do último relatório publicado pela Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA):

infográfico 4
Fonte: AIEA

Como vimos acima, o Brasil é o 20º maior produtor de eletricidade a partir de energia nuclear. Segundo a WNA, a geração total, de cerca de 15 Terawatt/hora, bem distante dos mais de 800 TWh dos EUA, representa apenas 3% da nossa matriz energética.

Por que a energia nuclear é pouco utilizada no Brasil?

Apesar de ter uma das maiores reservas de urânio do mundo, o Brasil ainda não aproveita todo seu potencial de geração de energia nuclear. A participação tímida na matriz energética pode ser explicada pelos problemas experimentados pelas duas únicas usinas nucleares em operação no país.

Operando desde 1985, a usina nuclear de Angra 1 tem atualmente 640 megawatts de potência, o que pode suprir uma cidade de 1 milhão de habitantes. No entanto, em seus primeiros anos, enfrentou problemas com alguns equipamentos que prejudicaram o funcionamento e só foram sanados na década de 1990.

Já Angra 2, cujas obras começaram em 1981, demorou 20 anos para ser ativada. A crise econômica que assolava o país fez com que a construção fosse paralisada em 1986 e a unidade só começou a operar em 2001. Atualmente, com 1.350 megawatts de potência, é capaz de suprir uma cidade de 2 milhões de habitantes.

A expectativa agora é de avanços consideráveis com a permissão para a exploração de Angra 3. Quando estiver operando junto com as outras duas usinas do Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto (CNAAA), a energia nuclear passará a gerar o equivalente a 50% do consumo do estado do Rio de Janeiro.

Com a perspectiva de aumento nos investimentos e na participação na matriz energética nacional, vale a pena ficar antenado no futuro da energia nuclear no Brasil. Principalmente para quem é responsável pela gestão de energia elétrica de comércios e empresas.

Para continuar por dentro de todas as novidades, continue acompanhando o blog da Esfera Energia. Somos referência nacional em gestão energética no Mercado Livre de Energia e já gerenciamos 6% de toda a energia produzida no Brasil.

Para saber mais, entre em contato agora mesmo com um especialista da Esfera!