A necessidade de consumir eólica em barragens

Turbina reversível Alqueva

Na semana passada deixei inequívoco que as novas barragens que vão ser construídas em Portugal durante a presente década servirão apenas para armazenar energia eólica excedentária em virtude do sobredimensionamento do parque nacional de aerogeradores. Mas nem era necessário, a memória descritiva do Plano Nacional de Barragens de Elevado Potencial Hidroeléctrico (PNBEPH) é bem explícita relativamente a essa necessidade (pág.12)

Se além dos equipamentos hidroeléctricos convencionais se recorrer igualmente à instalação de equipamentos reversíveis, tal possibilitará a sua intervenção quer quando a produção eólica é inferior à prevista quer quando ela é superior, utilizando-se nestes casos a energia eólica excedentária para bombar água para um reservatório superior, a qual será turbinada mais tarde quando as necessidades forem maiores e/ou a produção eólica for menor. Os aproveitamentos reversíveis operarão então como acumuladores de energia eólica.

que se reforça na página 15:

(...) o aumento da potência eólica instalada deverá ser complementado com um aumento da capacidade hidroeléctrica, nomeadamente na vertente reversível, a qual deverá compensar a acentuada irregularidade da produção eólica, possibilitando ainda a bombagem da energia excedentária disponível durante o período nocturno de dias ventosos.

e na página 18 desfazem-se as dúvidas sobre o desencadeador da construção das barragens:

(...) tendo em conta os 5700 MW eólicos previstos para 2010, seria conveniente dispor nessa ocasião de aproximadamente 1600 MW reversíveis, o que implicará uma aumento de aproximadamente 600 MW face à potência reversível actualmente disponível.

O documento é de Novembro de 2007. Hoje sabe-se que nem mesmo o irresponsável governo socialista conseguiu cumprir a meta de 5.700 MW de potência eólica instalada em 2010 tendo ficado cerca de 2.000 MW abaixo.  

No fim do meu post sobre o PNBEPH referi que a capacidade de bombagem instalada depois da conclusão de todas as barragens com equipamento reversível seria mais do dobro da necessidade portuguesa de bombagem num cenário de 25% de integração eólica na Península Ibérica. Este aparente exagero de instalação de turbinas reversíveis tem de ser devidamente enquadrado:

1. Admiti que metade da produção eólica é consumida imediatamente o que pode ser um valor optimista.

2. Portugal tem a sorte de muitos rios ibéricos desaguarem na nossa costa o que nos garante uma densidade de recursos hídricos superior ao de nuestro hermanos. Isso significa que num cenário de igual proporção de produção eólica no mix dos dois países Portugal terá maior peso na capacidade de bombagem, o que naturalmente nos é favorável.

3. Como admiti proporção na instalação de turbinas entre os dois países, significa que, quando se chegasse aos 25% de integração, Portugal pouco passaria dos 5.000 MW de potência eólica instalada.

Porém, o meu cenário é manifestamente conservador face aos objectivos que estiveram na base do lançamento do PNBEPH. O antigo governo socialista "sonhava" com 9.000 MW até 2020 como consta na página 11 da Estratégia Nacional para a Energia 2020 (ENE2020). Não acredito que alguma vez se venha a atingir o valor e até o documento é cauteloso:

(...) a atribuição desta potência dependerá de um conjunto de factores, designadamente, da evolução da procura de electricidade, da penetração dos veículos eléctricos, da capacidade de transferir consumos de períodos de ponta para períodos de vazio e também da viabilidade técnica e dos custos das tecnologias eólicas offshore, assim como dos impactos ambientais associados aos diferentes tipos de tecnologia.

Irá perdurar esta paisagem
na Península Ibérica?

O programa de governo que o PSD apresentou antes da legislativas levantou a intenção de racionalizar a subsidiação PRE mas de concreto, enquanto governo, ainda não se conhecem medidas.

Se o PNPEBH foi dimensionado para mais de 6.000 MW de potência eólica instalada o que acontecerá se essa quantidade de turbinas nunca chegar a existir? As novas barragens não vão produzir mais electricidade, a sua viabilidade económica depende da bombagem.

Prevê-se que em 2020 se abandone as tarifas feed-in para as renováveis na Península Ibérica. Com este pressuposto o que acontecerá ao parque eólico português na próxima década? Os parque eólicos duram em média 20 anos, cerca de 1/3 da longevidade de uma barragem. Qual a viabilidade económica das novas turbinas reversíveis se em 2030 a produção eólica na Península Ibérica já for residual? Irão exisitir contratos de garantia de potência de consumo para bombagem à semelhança do que acontece para as termoeléctricas de apoio à produção renovável?

Ambiente não é prioridade para Obama

Tal como todos os entusiastas do utópico ambientalismo, a narrativa verde de Barak Obama termina quando chega a hora de tomar decisões concretas e com verdadeiro impacto na melhoria do ambiente. A Administração norte-americana está obrigada, pelo Clean Air Act, a rever os limites de emissão de poluentes no país todos os 5 anos. A última foi em 2008 e a próxima está agendada para 2013. Mas a Environmental Protection Agency (EPA) pediu a antecipação da redução dos limites de smog já em 2011.

O smog é essencialmente ozono formado ao nível do solo, consequência da libertação de NOx na queima de combustíveis fósseis. A Administração Obama não só recusou a sugestão da EPA como se prevê que novas revisões não aconteçam antes de 2016. A debilidade económica é apontada como a razão para não se colocar restrições à emissão de poluentes para a atmosfera. Essa diminuição só seria concretizada penalizando os emissores, nomeadamente as centrais térmicas a carvão.

O carvão ainda é a principal fonte primária de electricidade dos EUA e os recentes estímulos concedidos pelo Presidente ao sector das energias renováveis foram um claro fracasso na alteração desse paradigma. Naturalmente a concretização de uma franca redução de criação de smog nos EUA só será atingida quando se trocar o carvão pela única forma capaz de gerar energia eléctrica de base em larga escala, a cisão nuclear.

Já existem indícios de que isso poderá acontecer no maior (talvez já não seja) consumidor de electricidade do mundo o que poderá significar boas notícias para as exportações portuguesas. Em todo o caso a exploração de shale gas aconselha a refrear os ânimos em relação à possibilidade de os EUA voltarem a apostar francamente no nuclear. Contudo isso não invalida que, à semelhança de todos os países no mundo incluindo Alemanha ou Japão, só uma aposta clara na energia nuclear permitirá à humanidade ter a veleidade de cumprir os objectivos ambientais que se vai impondo em voluntariosos protocolos internacionais.

A cruzada enganosa de Gore

Al Gore e o aquecimento global

Um dos temas que tenho pena de não ter tempo de abordar neste blog é o do suposto contributo humano para as alterações climáticas, um dos grandes mitos dos tempos modernos. Enquanto defensor da energia nuclear não emissora de gases poluentes a melhor estratégia seria, à partida, não denunciar esta mentira global. Eticamente, a minha fidelidade à verdade não me permitiria. Praticamente, grande parte dos anunciadores do aquecimento global antropogénico têm a sua raíz no mesmo pensamento não científico e demagógico que remete a energia nuclear civil para um cenário apocalíptico de bombas atómicas. Os alarmistas do aquecimento global embrulham esta suposta calamidade planetária perpetrada pela humanidade em receitas de energias renováveis e eficiência energética, entre outras utopias.

Um dos mais famosos promotores da teoria da alterações climáticas é Al Gore. Este Ex-vice-presidente de Bill Clinton, criador do movimento The Climate Reality Project prepara-se para lançar, no próximo dia 14 de Setembro, mais uma campanha à escala mundial. O blog Ecotretas, sempre atento às incoerências das teorias das alterações climáticas, já tem desmontado as asneiras que Gore vai espalhando pelo mundo.

Em Cabo Verde, o suposto ecologista lamentou o facto de a terra já não honrar o seu nome. Porém, séculos antes já Charles Darwin tinha registado nos seus escritos a aridez indisfarçável da ex-colónia portuguesa.

No Rio de Janeiro Gore também não se furtou à demagogia e afirmou que Copacabana será uma das muitas vítimas costeiras da subida do nível do mar. Porém Gore ignora que Copacabana foi criada artificialmente.

Na próxima semana Al Gore, na sua tradição, tirará mais uns coelhos da cartola. Fiquemos atentos!

Mais sobre o conceito renovável da energia

Sol: fonte primária de energias renováveis

O leitor Jorge Oliveira enviou-me uma resposta a este post sobre o carácter renovável das fontes primárias de energia. Dado o seu tamanho coloco neste post (os links e imagens são da minha responsabilidade):

Todas as pessoas com um mínimo de instrução sabem que o nosso Sol um dia se há-de extinguir, mas a verdade é que ninguém se preocupa muito com isso. As pessoas fazem bem. O Sol ainda vai durar mais uns cinco mil milhões de anos.

Em contrapartida, a maioria das pessoas com preocupações em matéria de energia não vive descansada com a duração prevista para as reservas de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural). Trata-se, no entanto, de uma preocupação que diz mais respeito aos nossos filhos, netos e bisnetos, pois nenhum dos actuais habitantes do planeta cá estará quando acabarem os combustíveis fósseis.

Parece então que a questão reside em saber quantos anos constituem motivo de preocupação para as pessoas no que respeita à duração das fontes de energia.

Por motivos compreensíveis, as energias renováveis granjeiam a simpatia geral. Se formos à internet podemos encontrar algumas definições para energia renovável :

1 - Energia renovável é aquela originária de fontes naturais que possuem a capacidade de regeneração (renovação), ou seja, não se esgotam.

2 - A Energia renovável é aquela que é obtida de fontes naturais capazes de se regenerar, e portanto virtualmente inesgotáveis.

3 - O conceito de Energia Renovável aplica-se a qualquer fonte de energia ilimitada, ou seja, fontes de energia em que a sua utilização “hoje” não implica diminuição da sua disponibilidade “amanhã”.

4 - Por energias renováveis entende-se aquelas que não se esgotam no tempo e que não dependem do factor humano para existir.

Verifica-se, assim, que o conceito de "renovável" está associado ao atributo “inesgotável” da fonte de energia. Todavia, como parece não haver nada que dure indefinidamente (o próprio Sol um dia se extinguirá) subentende-se que aquilo que verdadeiramente conta é a relação entre a durabilidade da fonte primária de energia e a durabilidade da própria espécie humana que a ela recorre.

A energia eólica, a fotovoltaica, a energia potencial da água armazenada nas barragens, a energia das ondas e marés, todas elas são claramente exemplos de energias renováveis. Em comum, têm o facto de traduzirem diferentes manifestações da energia que nos chega permanentemente do Sol. E como o tempo expectável de duração do Sol vai para além de tudo o que possamos imaginar, de forma alguma questionamos o carácter inesgotável, ou renovável, das energias que o Sol estimula à superfície do nosso planeta.

Já agora, note-se que a energia geotérmica, que não tem nada a ver com a energia que nos chega diariamente do Sol, é incluída no lote das energias renováveis pelo mais exigente dos ambientalistas. Como se sabe, a energia geotérmica está contida no núcleo do planeta e só é considerada renovável porque todos esperamos que o núcleo do planeta não arrefeça antes de nós próprios sermos “arrefecidos” pelo curso da História. Portanto, o que está em causa no conceito de energia renovável é precisamente a nossa tão antropogénica quanto compreensível visão do mundo.

Como não podia deixar de ser, o que nos interessa para classificar uma determinada fonte de energia como renovável, é a perspectiva de a ela podermos recorrer durante um intervalo de tempo a perder de vista, digamos assim.

Os combustíveis fósseis, existentes na crosta terrestre, não são, claramente, fontes renováveis de energia. A energia que deles podemos extrair tem os dias contados, mais centena menos centena de anos, o que o nosso espírito optimista considera muito pouco para a duração da civilização humana.

Torite: Mineral de tório mais comum

E então a energia nuclear, a que se pode obter do urânio e de outros nuclidos cindíveis? Os elementos naturais cindíveis existentes na crosta terrestre são o urânio e o tório. A tecnologia actualmente empregue nas centrais nucleares recorre sobretudo ao urânio, mas aproveita apenas uma fracção muito reduzida da energia nele contida, a parte correspondente ao U235, que constitui apenas 0,7% do urânio natural. Por esta razão o urânio é considerado como uma fonte de energia que rapidamente se pode esgotar, pondo em causa as centrais nucleares. Mas talvez não seja bem assim.

Se recorrermos a reactores nucleares de regeneração (e os reactores de 4ª geração já estão aí na calha) podemos aproveitar a energia contida em todo o urânio e não apenas a do U235. Se aproveitarmos também o urânio dissolvido na água do mar e ainda o tório, que existe na crosta terrestre em quantidades três vezes superiores à do urânio, a energia que é possível extrair dos elementos naturais cindíveis ultrapassa tudo o que se possa imaginar, sendo comparável, em termos de duração, à energia geotérmica.

Desta forma, através da energia nuclear podemos dispor de energia eléctrica e calor para alguns milhões de anos, possivelmente para além da existência do próprio Homem na Terra.

Em consequência, parece apropriado incluir a energia nuclear nas formas de energia renováveis...

Jorge Pacheco de Oliveira

Contratempos do pioneirismo tecnológico

Boeing 787 com as cores ANA

A Boeing apresta-se para entregar ao launch customer, All Nippon Airways (ANA), a primeira unidade do 787 Dreamliner, a mais recente aeronave do fabricante americano. E a entrega vai acontecer três anos depois do programado. O 787 Dreamliner constitui um passo em frente na aviação comercial e a Boeing promete uma redução de 20% de consumo face a aeronaves equivalentes. O atraso deveu-se maioritariamente a problemas decorrentes da radical decisão de dotar o 787 de uma estrutura e fuselagem em fibra de carbono e de incrementar o outsourcing na sua produção.

À semelhança do Airbus A320NEO, o 787 Dreamliner foi o lançamento da Boeing mais bem sucedido de sempre. E apesar de, como se comenta neste artigo, a Boeing só começar a ter lucro a partir do 45º 787 entregue e a viabilidade do programa requerer a produção de 1.000 unidades, parece ser unânime a importância do 787 no futuro da Boeing e da aviação civil.

De forma semelhante a Airbus atrasou o lançamento do mega A380 por razões técnicas. Já em operação, o incidente verificado com a falha de um motor num dos A380 da Qantas podia ter facilmente resultado num acidente de enormes proporções. Mas nenhum destes eventos abalou a opinião geral do sucesso comercial do A380 e da relevância que terá na mobilidade intercontinental nas próximas décadas.

Curiosamente a energia nuclear não goza do mesmo crédito. Não são poucos aqueles que condenam ao fracasso a mais recente geração de reactores da Areva precisamente pelo atraso que está a ocorrer na instalação dos primeiros em Olkiluoto 3 (Finlândia) e Flamanville 3 (França). Mas, tal como as mais recentes aeronaves, depois de se ultrapassarem os percalços técnicos que muitas vezes acontecem com as novas tecnologias, ficará o passo em frente na segurança e eficiência que o novo reactor EPR vai proporcionar na geração eléctrica.

Todas as fontes de electricidade são inesgotáveis

Um dos argumentos usados pelos apoiantes das energia renováveis é que estas são inesgotáveis e portanto renováveis. Esta perenidade de recursos pode ser vista de uma forma mais ou menos pragmática. Os defensores das renováveis afirmam que ao retirarmos os combustíveis fósseis do subsolo estamos a alterar o normal equilíbrio da Terra. É verdade, mas ao instalarmos painéis solares fotovoltaicos também estamos a alocar materiais em locais não naturais. É um facto que o desequilíbrio provocado pelo uso de recursos naturais se traduz inevitavelmente em poluição. Mas isso acontece com todas as formas de produzir electricidade. As 270 toneladas que pesa uma turbina eólica de 2 MW são resultado maioritariamente de aço que usa matéria-prima natural e tem um processo de fabrico bastante intensivo em energia. Também se pode especular sobre o aumento de entropia terrestre que a queima de combustíveis fósseis provoca mas o Universo caminha para um estado de máxima entropia e a influência humana nesse processo é insignificante.

Mina de urânio

Mais pragmaticamente, a única vantagem do carácter renovável das energias ditas renováveis é não nos termos de preocupar em desenvolver futuras formas de obtenção de energia eléctrica. Mas isso é altamente improvável, as sociedades vivem em competição constante na procura de formas mais eficientes de produzir riqueza e bem-estar. Com esta premissa e os exemplos históricos pode-se especular quanto tempo o Homem leva a introduzir novas tecnologias. Parece-me que 100 anos é uma almofada razoável para renovação tecnológica. Isto é, creio ser razoável afirmar que daqui a 100 anos as formas de produção eléctrica estarão reinventadas e nessa altura o Homem não precisará dos combustíveis que hoje consideramos essenciais. Desta forma, é lícito afirmar que qualquer recurso natural que dê para ser explorado durante um século é inesgotável ou equiparado a renovável.

As reservas naturais podem categorizar-se, grosso modo, em economicamente exploráveis, tecnicamente exploráveis, provadas e existentes. O tamanho das reservas vai aumentando da primeira para a última. à medida que se caminha para a maturação de uma tecnologia existe a tendência de todas tenderem para o mesmo valor quer pelo aumento das primeiras quer pela diminuição das últimas através do consumo. A grande incógnita é saber-se que percentagem das reservas existentes são conhecidas e isso coloca alguns problemas na previsão do tempo que restará de exploração. Existem muitos estudos sobre as reservas mundiais de petróleo, carvão, gás natural e urânio.

Petróleo
Prevê-se que o petróleo tenha reservas provadas que dão para o explorar até à segunda metade do presente século. Trata-se de um problema para o sector dos transportes pois actualmente não existe alternativa economicamente viável ao petróleo. O sector eléctrico já pouco depende de derivados de crude para a produção.

Central termoeléctrica a gás natural

Carvão
O carvão continua a ser a fonte mais usada e é também o combustível fóssil para o qual são apontadas reservas mais duradouras. A produção de carvão deverá atingir o pico em 2030 e as reservas devem durar cerca de 150 anos. Este valor sofrerá alterações consoante a evolução da procura mundial nas próximas décadas.

Gás natural
A reservas de gás natural têm aumentado nos últimos anos devido aos avanços nas técnicas de exploração de depósitos não convencionais de gás. Apesar de se estimar que o consumo de gás natural aumente bastante à medida que for substituindo o carvão como principal fonte de geração eléctrica as reservas convencionais e não convencionais darão para mais de 100 anos de exploração.

Urânio
As reservas de Urânio com o padrão de consumo actual chegam para 80 anos. No entanto, as centrais nucleares actuais só consomem cerca de 5% do urânio natural e isso está preste a alterar-se com a introdução, na próxima década, das centrais nucleares de 4ª geração e do tório como combustível alternativo.

Evocar o desaparecimento de matérias-primas para justificar a aposta no vento e no sol para produção de energia eléctrica não é rigoroso uma vez que as reservas de carvão, gás natural e urânio dão para mais de um século de utilização tornando-as por isso pragmaticamente inesgotáveis. Esse não é o caso do petróleo cujas reservas podem acabar em metade do tempo e ainda não existe verdadeira alternativa.

Nuclear ou nada

Jorge Moreira da Silva

O eurodeputado social-democrata e director na ONU para a Economia, Energia e Alterações Climáticas Jorge Moreira da Silva defendeu ontem na Universidade de Verão do PSD a criação de um imposto ambiental sobre as indústrias mais poluidoras do país. Na visão de Moreira da Silva, com a qual estou de acordo, "era uma situação expedita e rápida para uma situação de desvio orçamental" alternativa ao imposto extraordinário sobre os rendimentos prometido para o final do ano. Essa taxa ambiental não poderia deixar de fora a produção eléctrica nacional em centrais térmicas a carvão e gás natural, o que teria o grande benefício de diminuir a sua competitividade relativa. O custo de produção, com os €10/t CO2-e propostos, sofreria um agravamento de €10/MWh (carvão) e €4/MWh (gás natural). A medida teria o efeito colateral nefasto de aumentar o preço da electricidade que podia ser mitigado, na minha opinião, reduzindo o valor das tarifas feed-in para PRE.

Como especialista no sector energético Moreira da Silva defende uma posição anti-nuclear e pró-renovável. Como muitos apoiantes desta visão de política energética o vice-presidente do PSD considera imperioso melhorar a eficiência energética nacional. No caso específico português até há trabalho a fazer neste campo dado que a nossa economia tem uma intensidade energética acima dos melhores exemplos europeus, como por exemplo as também pró-renováveis Alemanha e Dinamarca.

O requisito de maior eficiência energética reclamado por Moreira da Silva mostra a lucidez de quem tem a perfeita noção de que sem energia nuclear nenhum país consegue um equilíbrio ambiental no sector eléctrico. No fundo, o que Moreira da Silva evidencia é que, sem centrais nucleares, a redução de emissão de agentes poluentes na geração eléctrica só é conseguida diminuindo a produção.

João de Deus Pinheiro

Felizmente a visão de Moreira da Silva não é partilhada por todos os colunáveis da família social-democrata. Hoje na mesma Universidade de Verão do PSD João de Deus Pinheiro defendeu o recurso à energia nuclear em Portugal afirmando que a última geração de reactores nucleares tem uma segurança perfeitamente aceitável. Deus Pinheiro fez alusão às fontes renováveis referindo que são muito lindas mas custam muito dinheiro. Haja bom senso entre as pessoas que têm peso político no nosso país. E haja um futuro para o país com geração eléctrica capaz de fomentar progresso e criação de riqueza.