Para quem visita o Rio Grande do Norte, o encontro com as turbinas eólicas é quase inevitável. Mas muito além de elementos da paisagem potiguar, elas são responsáveis por liderar a produção de energia eólica no Brasil, que apresenta 10% dessa fonte em sua matriz energética. Só no RN, estão instalados 193 parques eólicos e a capacidade produtiva é de cerca de 6 gigawatts (GW). Por ser limpa e renovável, a força dos ventos favorece a diminuição dos gases de efeito estufa (GEE) e as consequências irreversíveis do aquecimento global. O mesmo acontece com a energia solar, que conta com sistemas fotovoltaicos em 56,3% das cidades do estado.
No processo de identificação desse potencial, a verificação da disponibilidade de fontes renováveis em cada região é fundamental. David Mendes, doutor em Física da Atmosfera e professor do Departamento de Ciências Atmosféricas e Climáticas da UFRN (DCAC), explica que, no caso do RN, a produção eólica é possibilitada pela velocidade constante dos seus ventos, ainda que apresente picos em determinados períodos do ano. Essa característica permite que o potencial dessa fonte possa ser calculado e captado com mais facilidade para geração de energia. “O vento que sopra, por exemplo, em janeiro, é um vento que vai soprar, particularmente, em termos de velocidade, no mês de abril”, esclarece.
Com a energia solar, que perpassa toda a região Nordeste, não é diferente. A pouca presença de nuvens permite que os raios solares sejam resgatados e utilizados como meio energético no estado potiguar. David observa que isso é possível porque locais com muitas nuvens impedem que a radiação alcance a superfície e, posteriormente, seja captada. “Quando temos uma região com pouca nebulosidade, poucas nuvens, ela é mais propícia e, geralmente, na região equatorial da Terra (caracterizada pela baixa latitude e temperatura média de 27 °C), nós temos uma constância na radiação solar ao longo do ano”.
Apesar de essenciais, os recursos naturais não trabalham sozinhos na produção de fontes alternativas. Pelo contrário, essa atividade abrange diferentes etapas da produção científica e depende da mão de obra humana para avançar. Entre as ciências que fundamentam essa trajetória, está a meteorologia. Se no conceito ela está no campo do estudo da atmosfera, na prática seu papel é identificar potenciais energéticos e participar do planejamento de parques eólicos e solares. “É por meio de um estudo feito dentro da academia ou por empresas particulares que o meteorologista consegue identificar exatamente qual é a melhor área de captação – de onde você vai tirar o máximo daquela captação, seja do vento, seja da radiação solar”, ressalta David.
RN puxa recorde do Brasil
Renata Moura – FIERN (Em colaboração)
O Brasil registrou este ano o maior incremento da história em capacidade instalada de energia eólica e o Rio Grande do Norte o maior produtor desse tipo de energia no país. O estado foi o que mais puxou esse crescimento, segundo a Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica) a partir de dados consolidados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). O levantamento mostra que, até novembro de 2021, foram instalados mais de 3 Gigawatts (GW) em energia eólica e que a participação potiguar nesse total chegou a 44,19%, ou a 1,35 GW. Na sequência do ranking aparecem Bahia, com contribuição de 818,40 MW, ou uma fatia de 26,79%, Ceará (10,03%), Paraíba e Piauí.
Com a adição dos 3 GW, “o maior incremento na capacidade instalada de fonte eólica da história”, segundo a Aneel, a potência instalada da “energia dos ventos” no país alcançou 20,1 GW, o que representa participação de 11,11% das eólicas na matriz energética brasileira.
“Esse é um crescimento extremamente importante, que começou lá atrás, derivado do potencial gigantesco que o Brasil tem, e com uma importância especial do ponto de vista do desenvolvimento, porque é a partir dele que são geradas oportunidades de qualificação de pessoas e de entrada de pessoas no mercado de trabalho dessa indústria”, observou Rodrigo Mello, diretor do Instituto Senai de Inovação em Energias Renováveis (ISI-ER) e do Centro de Tecnologias do Gás e Energias Renováveis (CTGAS-ER), unidades do Senai Rio Grande do Norte que atuam nas áreas de educação profissional, pesquisa, desenvolvimento e inovação – e que são referências do Senai no Brasil nessas áreas.
Atrelada a essa evolução, complementa ele, muita riqueza também será gerada do ponto de vista tecnológico e de desenvolvimento de conhecimento. “Um setor que possui hoje uma capacidade instalada de 20,1 GW (no Brasil), já tem contratado para entrar em operação até 2026 mais 12,9 GW. Ou seja, eu já tenho certeza de que haverá um crescimento de 65% desse setor nos próximos cinco anos e isso requer uma evolução tecnológica que gera provocação das universidades, dos institutos de ciência e tecnologia, como o nosso, e o Rio Grande do Norte é destaque nacional nesse campo”.
Hoje, o Rio Grande do Norte representa cerca de 30% da geração eólica nacional, conta com cerca de 6 GW instalados e tem mais a caminho. “Já temos previstos para entrar em operação nos próximos cinco anos mais 4,3 GW de energia, ou seja, 70% a mais de tudo o que a gente construiu até hoje, então vamos entrar em uma lógica de recorde sobre recorde”, estimou ainda o diretor do ISI-ER e do CTGAS-ER.
O presidente da Federação das Indústrias do Rio Grande do Norte (Fiern) e do Conselho Regional do Senai-RN, Amaro Sales de Araújo, fez coro, ressaltando que o estado “caminha para ser reconhecido internacionalmente como locomotiva das energias no Brasil, não só no campo eólico”. “Na energia solar e, em breve, no hidrogênio verde também”, observou.
Ele destacou ainda o salto previsto na geração potiguar – e do Brasil – com as perspectivas que se abrem no setor offshore, a geração de energia eólica a partir de turbinas instaladas no mar – que tem os primeiros projetos à espera de licenciamento no Ibama.
“O RN, com sua capacidade futura de produção de 140 GW, é a solução para o problema da crise energética”, enfatizou Sales. “É o Nordeste produzindo energia para o Brasil, neste momento tão difícil para o setor nacionalmente. Mais uma prova de que o Nordeste não é problema, é solução para o país”.
Para Elbia Gannoum, presidente executiva da ABEEólica, a tendência de crescimento do setor não é apenas necessária, mas irreversível diante da emergência climática mundial que existe. “Temos uma emergência climática para resolver e as instalações de energias renováveis precisam se expandir como uma das ferramentas imprescindíveis nessa luta”, destacou em nota sobre a avaliação do cenário apresentado nos dados da Aneel.
O crescimento recorde de instalações de energia eólica, na sua análise, “é fruto do trabalho de uma indústria sólida e que tem se expandido de maneira consistente nos últimos 12 anos”. “É também reflexo de um grande crescimento do mercado livre para as eólicas. Desde 2018, estamos vendendo mais no mercado livre que nos leilões do regulado, consequência de uma abertura maior do mercado e também do crescimento da conscientização das empresas sobre a importância de se consumir energias renováveis”.
O papel da pesquisa acadêmica
Um dos diferenciais da UFRN, segundo o professor David Mendes, é seu curso de meteorologia, vinculado ao DCAC, que vai além do tradicional e conta com o apoio do Programa de Pós-Graduação em Ciências Climáticas (PPGCC/UFRN). “A gente tem hoje a formação de recursos humanos extremamente importantes para a nossa região, não só no estudo do semiárido, como também na parte de energias alternativas. Alunos nossos hoje estão fazendo doutorado e mestrado no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e em outras instituições em âmbito nacional, pessoas que já passaram por doutorado aqui, trabalhando fora do país”, enfatiza.
Rompendo as fronteiras do DCAC, a UFRN vem buscando internacionalizar, nos seus diversos campos, a análise em torno das energias renováveis. A responsável por essa e todas as políticas de pesquisa científica e tecnológica da Universidade é a Pró-Reitoria de Pesquisa (Propesq). Suas atribuições vão desde criar mecanismos que induzam o desenvolvimento de estudos até o fortalecimento de relações com agentes externos e sociedade civil. Para isso, o órgão conta com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e da Fundação Norte-Rio-Grandense de Pesquisa e Cultura (Funpec).
Márcio Barbosa, secretário de Relações Internacionais da Universidade, afirma que a comunidade acadêmica está agindo segundo a demanda dos diferentes grupos de pesquisa, laboratórios e cursos que resgatam o tema das energias renováveis. Entre as ações para estimular essa atividade, estão o incentivo ao empreendedorismo, as parcerias com instituições estrangeiras e a recente inclusão de fontes alternativas no Parque Científico e Tecnológico Augusto Severo (PAX), localizado no município de Macaíba.
O PAX é vinculado a 13 instituições públicas e privadas e pretende integrar ciência, tecnologia e sustentabilidade por meio de centros de pesquisa e capacitação, laboratórios multiuso, incubadoras tecnológicas e observatórios. Idealizado em 2013, o projeto foi implementado em setembro deste ano e funciona em uma área de 50 hectares cedida pela UFRN, sendo 15 mil metros quadrados de área construída. A expectativa é de que o parque inicie seu trabalho em 2022 e contribua para o desenvolvimento social e econômico mediante a produção de conhecimento e geração de emprego e renda.
Com a mesma essência sustentável, a pesquisa Desenvolvimento de Filmes à base de Perovskitas para Células Fotovoltaicas tem a finalidade de obter filmes a base de perovskita, mineral composto por óxido de cálcio e titânio que funciona como semicondutora na produção de energia solar. O estudo é feito no Instituto de Química (IQ/UFRN) e coordenado pela professora Dulce Maria de Araújo Melo, que assegura que a construção de materiais para células fotovoltaicas (dispositivos capazes de converter a energia luminosa em energia elétrica) foca em metodologias simples, de baixo custo e menos agressivas ao meio ambiente.
O resultado da união de células fotovoltaicas encapsuladas são as famosas placas solares, encarregadas de transformar a radiação do sol em energia renovável. Para produzir o efeito fotovoltaico, o material mais utilizado é o silício cristalizado. Dulce M. A. Melo aponta que a fabricação de apenas uma célula de silício exige cerca 1500 graus celsius para sua produção. A perovskita, por outro lado, tem a vantagem de demandar pouco mais de 300 graus celsius. “A importância do desenvolvimento desses painéis solares à base de perovskitas é a redução do custo e, consequentemente, o alcance de populações com rendas menores que poderão lançar mão do uso dessa energia”, defende a professora.
Ainda no campo da química, o Programa de Recursos Humanos (PRH) em Biocombustíveis e Energias Renováveis é abertamente pedagógico e trabalha para complementar a formação dos alunos da graduação, mestrado e doutorado em Química do Petróleo, Química e Engenharia de Materiais. Espera-se que a metodologia promova a construção de recursos humanos aptos a desenvolver pesquisas aplicadas na área de combustíveis alternativos, além de contribuir para o crescimento industrial, tecnológico e inovador no eixo da bioenergia. O projeto é mais uma ação do Instituto de Química (IQ/UFRN) e conta com o gerenciamento da professora Amanda Duarte Gondim.
Ela explica que a especialização de profissionais contribui no atendimento às demandas dos setores de petróleo, gás natural e biocombustíveis, que abrangem desde a produção e qualidade dos biocombustíveis renováveis até células a combustível. O catalisador desse processo é o fato das energias renováveis serem o melhor caminho em direção ao avanço e disseminação da microgeração de energia. “Este raciocínio coloca o Brasil em condições extremamente privilegiadas, haja vista a quantidade abundante das matérias-primas essenciais das energias limpas”, complementa a docente.
O PRH em Biocombustíveis e Energias Renováveis faz parte da cadeia nacional do Programa de Formação de Recursos Humanos para o Setor de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (PRH-ANP). A iniciativa foi criada em 1999 pela Agência Nacional do Petróleo, Gás e Biocombustíveis (ANP) e funciona como incentivo para pesquisas e uso de tecnologias nas áreas citadas. Para participar da extensão que coordena, Amanda recomenda que os alunos acompanhem a divulgação dos processos seletivos no site e perfil do IQ no Instagram e confiram os requisitos dispostos no Manual do Usuário do PRH-ANP.
Desafios na produção de energias renováveis
Saindo da esfera teórica, o desenvolvimento de energias renováveis enfrenta grandes desafios. Mario Gonzalez, professor do Departamento de Engenharia de Produção da UFRN (DEP), observa que, mesmo liderando a produção da fonte eólica, o RN carece de uma infraestrutura em linhas de transmissão. Responsável pelo escoamento da energia elétrica na subestação do Sistema Interligado Nacional (SIN), a ausência desse sistema ainda não é um problema visível no estado. O docente alerta que isso acontece porque muitos trabalhos estão em fase de planejamento, mas, ao saírem do papel, é preciso que se tenha um meio eficiente para esvaziar a energia gerada pelos parques eólicos e pelas usinas solares.
Ele aponta que as infraestruturas portuária e rodoviária são espaços que exigem aperfeiçoamento. Hoje, o Porto de Natal não fornece suporte ao setor eólico e impossibilita o transporte de materiais como as pás, principais ferramentas na estrutura básica dos aerogeradores. Há seis anos, o cenário era diferente, uma vez que esses equipamentos eram menores e atualmente chegam ao cumprimento de 73 metros. “É um setor que não somente precisa de componentes para instalar, mas que também possam ser fabricados aqui no próprio estado. Para isso, precisamos de infraestrutura portuária”, disse.
Mas não são apenas as barreiras técnicas que atravessam a produção de energia renovável. Mario afirma que as mudanças climáticas são uma preocupação constante, sobretudo quando se trata da geração de energia hidrelétrica. Com a instabilidade do clima, o nível da água diminui nos reservatórios e aumenta o custo da energia elétrica para a sociedade civil. Já na produção de energia eólica, o impacto desses eventos ainda não foi observado. “Os ventos continuam ainda com suas excelentes características para geração de energia elétrica aqui no estado, mas, sim, é uma preocupação. Há necessidade de estudos e acompanhamento específicos sobre essa temática”, assegura o professor.
David Mendes partilha dessa mesma visão e ressalta que ainda é muito cedo para saber quais os impactos das alterações climáticas nas energias eólica e solar no RN. Ele frisa que essas são as melhores fontes alternativas do estado: além do potencial dos ventos, a energia solar apresenta um horizonte positivo na captação e conversão dessa energia ao longo do ano. “É importantíssimo a gente olhar para as mudanças climáticas não só nos aspectos negativos, mas talvez até nos positivos, porque a Terra também evolui naturalmente em relação às mudanças climáticas”, argumenta.
Embora seja otimista, o professor não desconsidera que a ação do homem, pelo menos nos últimos 100 anos, tem aumentado a poluição e contribuído para as alterações climáticas. O cerne da sua opinião está na inconstância dos recursos naturais, que ele embasa citando um artigo lançado em 2010 no Nature Climate Change. De acordo com o estudo, está ocorrendo um aumento da velocidade dos ventos em nível global. Já outros trabalhos denunciam um processo de desaceleração. O resultado dessa divergência é a falta de previsibilidade quanto ao comportamento futuro do ar, seja no RN, seja no Brasil.
Na busca por respostas, David explica que a UFRN e diversas universidades ao redor do mundo têm apostado em dissertações de mestrado, trabalhos e teses de doutorado em torno do tema. Aos olhos do professor, é preciso estar atento aos comportamentos do ar. “Agosto é o mês mais ventoso aqui no RN e na sua faixa leste, onde está nossa capital. Consequentemente, a gente tem um aumento da captação desse vento e isso cria um aumento na captação de energia. Ou seja, o vento mais intenso aumenta a velocidade da rotação das torres eólicas e você tem também um aumento na produção de energia”, explica.
Além do medo das mudanças climáticas, fenômenos como a pandemia de covid-19 também costumam ser uma preocupação nas instâncias econômicas e sociais. Assim acontece com a produção eólica no RN, mas Mário desmistifica essa visão. Ele afirma que, na verdade, o ano de 2020 apresentou não só crescimentos no setor do estado, como também em outros países. Ele alerta, contudo, para indicativos de aumento no preço das commodities como o aço, cobre e alumínio, muito utilizadas nos componentes dos complexos eólicos. A previsão é de que os valores sejam elevados ainda no contexto da crise sanitária ou no pós-pandemia.
Investimentos e previsões
Independente dos eventos climáticos, David Mendes enxerga que o incentivo às fontes solar e eólica é uma necessidade no Brasil. Isso fica mais evidente ao analisar o déficit de chuvas enfrentado no Sul e Sudeste do país, sobretudo no período de junho a setembro deste ano. A consequência da crise hídrica é o baixo nível da água nos reservatórios hidrelétricos e o apelo à utilização das fontes termelétricas, que se baseiam no uso de materiais não renováveis e emitem dióxido de carbono na atmosfera. “Estima-se que a gente possa ter, nos próximos meses, um período muito crítico de água e de geração de energia, em razão justamente dessa falta de chuva”, adverte o professor.
Ele observa que os investimentos não precisam ser em grande escala e podem ter início na inserção da energia do sol e dos ventos em territórios habitados por pequenas populações. “Se mais investimentos nós tivermos em relação ao tipo de energia alternativa – dando não só aos grandes municípios parques eólicos maiores, mas também às pequenas comunidades, tanto na captação de energia solar quanto do vento –, a gente vai diminuir a utilização desses recursos que nós temos hoje, que são os recursos hidrelétricos. Consequentemente, a gente não vai saturar o mercado”, comenta.
Fora os incentivos fiscais por parte dos governos municipais, David acredita que é preciso conscientizar as empresas de energia nacionais a investir em fontes alternativas. Hoje, esse setor é caro, mas com a massificação dos parques eólicos e captação de energia solar é possível aumentar a demanda e diminuir os custos. A partir disso, populações localizadas em regiões carentes de energia, como é o caso dos pequenos agricultores e pecuaristas, podem ser beneficiadas. “O Brasil vem avançando muito nisso, mas ainda é muito pequeno se nós compararmos a outros países, principalmente países europeus, nos quais esse tipo de incentivo é cada vez mais presente na sociedade”, reconhece.
Um exemplo disso é a restrição de carros mais antigos e o estímulo à compra de automóveis mais ecológicos. Essas ações já são executadas na Europa e nos EUA e favorecem a menor liberação de gases do efeito estufa (GEE) na atmosfera e o desenvolvimento de um mundo mais sustentável. Para David, essas opções e a oferta de transportes públicos eficientes são essenciais no enfrentamento das consequências do clima. “Um serviço de transporte eficaz diminui a quantidade de carros. Isso aí é factual, ou seja, é uma coisa que a gente já viu e já identificou”, defende.
Outra possibilidade é o emprego de energias alternativas em grandes regiões, condomínios e indústrias. Não se trata da substituição total da energia elétrica consumida nesses espaços, mas de pequenas mudanças, como a implementação de placas solares que possam reduzir as fontes energéticas convencionais. “Só para ter ideia, toda a energia que nós temos hoje no Brasil gera um custo muito alto não só para quem produz energia (empresas), como também para quem consome. Esse consumidor vai desde o grande industrial até o pequeno”, enfatiza David.
O docente continua explicando que a sociedade brasileira paga uma das energias mais caras do mundo, o que exige a presença de alternativas energéticas que estimulem a eficiência ecológica e a redução das bandeiras de energia. Além disso, os preços elevados causam prejuízos para as indústrias do setor energético, que deixam de produzir em larga escala ou aumentam diretamente o preço final dos seus produtos. O reflexo desse problema é um panorama totalmente contrário ao conceito da sustentabilidade.
Em relação ao futuro energético do RN e do mundo, David retoma o papel do meteorologista. Responsáveis por analisar a instabilidade do clima e vislumbrar os próximos cenários, esses profissionais já começam seu trabalho no ensino superior e são peças-chave na construção de relatórios como o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). “Então eu posso dizer que sem a meteorologia, sem o meteorologista, você não consegue identificar parques de captação de energias renováveis. O profissional meteorologista se faz cada vez mais importante e mais presente dentro desse tipo de contexto”, conclui o professor.
Internacionaliza RN
Considerando o alinhamento estratégico de promover o desenvolvimento econômico de forma sustentável e a produção de energia limpa, área de excelência natural, econômica e acadêmica do RN e prioridade mundial, a Rede Potiguar de Fomento à Internacionalização (Internacionaliza RN) não tem medido esforços para assegurar o desenvolvimento dessa área no estado.
O coordenador do Internacionaliza RN, Anderson Paiva Cruz, professor do Instituto Metrópole Digital (IMD/UFRN), explica que uma das conclusões da Rede é que a internacionalização do RN deve promover o crescimento econômico regional por vias do desenvolvimento social e humano. “Isso é consonante com a mentalidade de desenvolvimento sustentável e inclusivo, que tem o intuito de construir um futuro melhor para a humanidade”, reforça.
Neste sentido, a Rede pretende contribuir com o atendimento das demandas globais na interseção entre as áreas de excelência acadêmica e econômica do RN. “Por isso, prevemos oportunidades de emprego e desenvolvimento no estado, especialmente nas áreas de produção e armazenamento de energias verdes, saúde e TICs, sobretudo no que diz respeito à vinculação dessas áreas ao desenvolvimento sustentável. Por fim, como temos uma condição natural e de formação de capital intelectual ímpar no RN que propicia a produção de energias renováveis, bem como estamos presenciando uma tendência mundial de investimentos nessa área, então se espera um pujante desenvolvimento da área”, complementa Anderson.
De acordo com o professor, o IMD colabora na formação em Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs), uma área de aplicação transversal a todas as demais áreas do conhecimento, bem como na promoção da pesquisa aplicada e do empreendedorismo inovador.
“O IMD tem executado um modelo único no Brasil de desenvolvimento de CTI que promove um ciclo virtuoso de desenvolvimento econômico, social e humano na região em que o talento em formação é encorajado a desenvolver tecnologias inovadoras e a empreender. Dessa forma, o talento e as empresas inovadoras se mantêm na região e acabam demandando mais talentos que, por sua vez, estão sendo formados e encorajados de forma similar. A aplicação de soluções inovadoras digitais em energias renováveis também é comum no IMD e já tivemos empresas incubadas na Inova Metrópole que receberam suporte do Instituto para sua consolidação”, finaliza.
Fonte: Agecom/UFRN