Futuro energético do planeta está nas folhas artificiais, diz cientista.

Fotossíntese artificial

A melhor solução para os problemas globais de produção de energia já foi desenvolvida, é muito eficiente e vem sendo utilizada há mais de 2 bilhões de anos: a fotossíntese.

A afirmação foi feita por James Barber, professor do Imperial College London, no Reino Unido, durante evento realizado em São Paulo.

Considerado um dos principais pesquisadores no mundo no tema da fotossíntese, Barber é membro da Royal Society of Chemistry e publicou 15 livros e mais de 500 artigos científicos sobre o assunto.

"Imitar a natureza e desenvolver catalisadores capazes de mimetizar a fotossíntese - propiciando uma fonte de energia limpa e praticamente ilimitada - não é um sonho. É uma possibilidade real, contanto que seja feito um esforço internacional multidisciplinar que reúna os cientistas mais talentosos do planeta", disse o pesquisador.

Segundo ele, uma tecnologia capaz de usar a luz do Sol com eficiência semelhante à observada nas plantas seria a solução definitiva para a questão energética. "A quantidade de radiação solar que se precipita no planeta Terra é gigantesca", disse.

Consumo de energia no mundo

"Uma hora de luz solar equivale à totalidade da energia que utilizamos em um ano em todo o mundo. É a maior quantidade de energia disponível. Não há nada que se aproxime disso. É também uma energia que incide sobre praticamente todo o globo. É, portanto, igualmente distribuída. Aprender a usar essa energia seria um salto sem precedentes na história da humanidade", destacou.

A população da Terra consome a cada ano, segundo Barber, 14 terawatts de energia, sendo que a maior parte é proveniente de combustíveis fósseis como petróleo (4,5 terawatts), gás (2,7 terawatts) e carvão (2,9 terawatts).

"Como sabemos, isso é insustentável. Estamos queimando combustíveis fósseis desde a Revolução Industrial e chegamos a emitir carbono em uma concentração de 360 partes por milhão (ppm).

"À medida que a população global aumenta de modo exponencial, essa emissão piora. Sabemos que se chegarmos a 550 ppm, haverá mudanças dramáticas no clima do planeta", afirmou.


Folhas artificiais

Desenvolver uma "folha artificial" seria, segundo ele, a melhor solução a longo prazo. A tecnologia para capturar a energia solar e transformá-la em eletricidade já é bem conhecida: a energia fotovoltaica. Mas, embora seja importante, a energia fotovoltaica não resolve o problema energético.

"A energia fotovoltaica é cara para competir com os baratos combustíveis fósseis. Em segundo lugar, não é suficiente apenas a produção de eletricidade. Precisamos de combustíveis para carros e aviões. O ideal é que tenhamos combustíveis líquidos de alta densidade, como é o caso do petróleo, do gás ou até mesmo dos biocombustíveis", afirmou.

A folha artificial, segundo Barber, é uma tecnologia que absorveria energia solar, armazenando-a em bombas químicas e produzindo combustível. "Talvez produza metanol, ou metano. Mas o importante é que teremos um combustível de alta densidade, como o petróleo, que tem uma quantidade incrível de energia armazenada em um pequeno barril", disse.

"É muito difícil armazenar grandes quantidades de energia em baterias. Ainda não temos a tecnologia para isso. Talvez um dia tenhamos, mas, no momento, acreditamos que armazenar energia em bombas químicas, como a fotossíntese faz, é o ideal", apontou.


Bombas químicas

Com o armazenamento em bombas químicas, a energia solar poderia ser guardada, transportada e distribuída. "Esse armazenamento se daria de uma forma mais complexa que a da energia fotovoltaica. O armazenamento é o verdadeiro desafio que temos pela frente para chegar à folha artificial", afirmou.

A solução desse desafio, no entanto, pode não estar tão distante quanto parece. Para Barber, a vantagem é que a química envolvida com a fotossíntese já foi desenvolvida, testada e aprovada pela natureza.

"Conforme queimamos combustíveis fósseis, jogamos dióxido de carbono na atmosfera e isso é ruim para nós. Mas não é ruim para as plantas. Elas gostam de dióxido de carbono. Tanto que usamos o enriquecimento por CO2 em estufas. Então, trata-se de uma química que já existe. As plantas capturam o dióxido de carbono e o convertem novamente em combustível, em moléculas orgânicas", disse.

A folha artificial, segundo Barber, usará energia da luz para tirar oxigênio da água. Em seguida, o oxigênio servirá para converter o dióxido de carbono novamente em um composto rico em carbono. "Mas, para conseguir isso, teremos que desenvolver a catálise química. É preciso ter uma concepção robusta, usando materiais baratos e funcionando de maneira eficiente, que permita competir com os combustíveis fósseis", afirmou.


Não precisa ser verde

O pesquisador britânico comparou o desafio do desenvolvimento da folha artificial ao desafio da aviação. "Leonardo da Vinci observou pássaros voando e sabia que o voo era fisicamente possível", disse.

"Ele tentou desenhar máquinas voadoras. Se olharmos os rascunhos, veremos que ele tentou, sem sucesso, mimetizar o voo de uma ave. No fim, conseguimos voar. Era possível. Há milhões de pessoas voando todos os anos em veículos construídos pelo homem, mas de uma maneira que Da Vinci jamais poderia imaginar", disse.

Assim como os aviões voam de maneira completamente diferente das aves - embora elas tenham sido a primeira inspiração para os inventores -, as folhas artificiais, segundo Barber, provavelmente não terão semelhança com as folhas das árvores.

"Não é preciso que se pareça com uma folha. Será uma tecnologia muito diferente da fotossíntese feita por elas. A forma como alcançaremos essa tecnologia poderá ser muito diferente da maneira encontrada pela natureza", apontou.

Para o cientista do Imperial College London, a folha artificial não foi desenvolvida até agora porque só recentemente se acelerou o avanço do conhecimento a respeito da fotossíntese. Os cientistas não sabiam, por exemplo, como ocorria a quebra da água no processo.

"Hoje existe muito mais informação sobre os processos naturais. Os químicos estão trabalhando na construção de catalisadores artificiais e estão muito mais confiantes para começar a sintetizar", disse.

"Estamos no caminho do desenvolvimento dessa catálise. Mas, até agora, não tínhamos muitos trabalhos feitos sobre o tema, em nível global. Outro fator limitante é que os combustíveis fósseis dominam. E não houve ênfase em tentar desenvolver outras tecnologias inovadoras para o futuro. O motivo é simples: os combustíveis fósseis são baratos", afirmou.


Solução para o problema energético

Para Barber, o desenvolvimento da folha artificial seria a principal solução global para o problema energético. "Não consigo ver nenhuma outra alternativa a longo prazo. A curto prazo, provavelmente continuaremos queimando petróleo, carvão e gás. E rezar para que nada mais dramático aconteça com o clima. A médio prazo, deveremos usar biocombustíveis, mas nem todos os países poderão se valer dessas tecnologias", disse.

Segundo o cientista, a folha artificial é provavelmente mais viável, como solução global, do que as tecnologias limpas com uso de fusão nuclear. "Isso é algo difícil demais para se fazer. Não dá para comparar com a viabilidade da folha artificial, cuja tecnologia já existe", ressaltou.

"Posso produzir uma amanhã mesmo, usando um aparelho de produção de energia fotovoltaica, combinado com eletrodos de platina, alimentando o equipamento com energia solar, fazendo oxigênio e hidrogênio. Não é um sonho. É uma questão de otimização e de barateamento de produção", afirmou.

Para ler mais sobre as pesquisas no campo da fotossíntese artificial, veja:

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/meta.php?meta=Fontes%20Alternativas%20de%20Energia 

Uma meta para o futuro

Na maioria dos países do mundo, o modelo energético, é baseado no consumo de combustíveis fósseis, ou seja, petróleo, gás natural e carvão.

O principal problema deste modelo, é que os recursos não são renováveis, além de ocasionarem muitos danos ao meio ambiente, como a poluição atmosférica, causadora do efeito estufa.

A dependência de consumo de combustíveis fósseis para a produção de energia certamente afeta a vida na terra e compromete a qualidade ambiental, e continuará sendo desse jeito. Sendo assim, é necessário que o trabalho científico e tecnológico do mundo atual sejam dirigidos para produzir outros tipos de energia (que sejam menos poluidoras e que causem menos impactos ambientais, diferente do petróleo), as chamadas energias alternativas.

No Brasil (diferentemente da maioria dos países), a produção de energia é feita principalmente através de hidrelétricas, ou seja, de energia hidráulica pois o país dispõe de grandes bacias hidrográficas. A energia produzida através de hidrelétricas é considerada limpa e renovável, ao contrário daquelas derivadas dos combustíveis de petróleo.

Sabendo do que foi falado nos parágrafos acima, Quais são os diferentes tipos de energia? Como funcionam? Qual é a próxima fonte de energia quando se acabar o petróleo? Qual é a grande luta para existirem as energias alternativas?

A energia alternativa (ao petróleo) é uma forma de produzir energia elétrica, causando menos problemas à sociedade atual, ao meio ambiente e, menos poluição. Os principais tipos de energia alternativa que existem, são:

Energia Solar: Abundante, mas cara

A energia solar, é uma energia abundante, porém, é muito difícil de usá-la diretamente. Ela é limpa e renovável, e existem três maneiras de fazer o seu uso:

Células fotovoltáicas, que são consideradas as que mais prometem da energia solar. A luz solar é diretamente transformada em energia, através de placas que viram baterias.

Os captadores planos, ou, coletores térmicos, que, num lugar fechado, aquecem a água, que com pressão do vapor, movem turbinas ligadas aos geradores.

Também chamados de captadores de energia, os espelhos côncavos refletores, mantém a energia do sol que aquecem a água com mais de 100° C em tubos, que com a pressão, movimentam turbinas ligadas ao gerador. O único e pequeno problema dos espelhos côncavos, é que eles têm que acompanha diretamente os raios do sol, para fazer um aproveitamento melhor.

Como à noite e em dias chuvosos não tem sol, a desvantagem da energia solar, é que nesses casos ela não pode ser aproveitada, por isso que é melhor produzir energia solar em lugares secos e ensolarados.

Um exemplo do aproveitamento dessa energia, é em Freiburg, no sudeste da Alemanha. A chamada “cidade do sol”, lá existe o bairro que foi o primeiro a possuir casas abastecidas com energia solar. As casas são construídas com um isolamento térmico para a energia ser “guardada” dentro. Quando as casas são abastecidas com mais energia do que necessário, os donos vendem o restante de energia para companhias de eletricidade da região.

Na cidade , há casas que giram de acordo com o movimento do sol. A igreja e o estádio de futebol, são abastecidos com energia solar. Com o uso de energia solar, a cidade já deixou de usar mais de 200 toneladas de gás carbônico por ano.

Energia Eólica: limpa, mas demorada

É a energia mais limpa que existe. A chamada energia eólica, que também pode ser denominada de energia dos ventos, é uma energia de fonte renovável e limpa, porque não se acaba (é possível utilizá-la mais que uma vez), e porque não polui nada. O vento (fonte da energia eólica), faz girar hélices que movimentam turbinas, que produzem energia. O único lado ruim que a energia eólica possui é que como depende do vento, que é um fenômeno natural, ele faz interrupções temporárias, a maioria dos lugares não tem vento o tempo todo, e não é toda hora que se produz energia. O outro lado ruim, é que o vento não é tão forte como outras fontes, fazendo o processo de produção ficar mais lento.

Não são muitos os lugares que existem condições favoráveis ao aproveitamento da energia eólica, ou seja, não é todo lugar que apresentam ventos constantes e intensos. Os lugares que tem as melhores condições para atividade, são: norte da Europa, norte da África e a costa oeste dos Estados Unidos.

Na maioria dos casos essa forma de energia é usada para complementar as usinas hidroelétricas e termoelétricas.

Um exemplo para mostrar como a energia dos ventos é econômica, é que no Estado da Califórnia, que com o aproveitamento dessa energia, economizou mais de 10 milhões de barris de petróleo.

Energia Nuclear, eficaz, mas perigosa

A energia Nuclear, que pode também ser chamada de energia atômica, é a energia que fica dentro do núcleo do átomo, que pode acontecer pela ruptura ou pela fissão do átomo.

Como a energia atômica não emite gases ela é considerada uma energia limpa, mas tem um lado ruim, gera lixo atômico, ou resíduos radioativos que são muitos perigosos aos seres humanos pois causam mortes e doenças.

Por isso, quando produzem a energia nuclear, é preciso um desenvolvimento muito seguro, que isolem o material radioativo durante um bom tempo.

Nas usinas atômicas, que também podem ser chamadas de termonucleares, em vez de ser usada a queima de combustíveis, a energia nuclear gera um vapor, que sob pressão, faz girar turbinas que acionam geradores elétricos.

A energia atômica é usada em muitos países e veja a porcentagem de cada um: EUA, 30,7%; França, 15,5%;Japão, 12,5%; Alemanha, 6,7%; Federação Russa, 4,8%. No Brasil, apesar de usar muito a energia Hidráulica, a energia nuclear também tem uma pequena porcentagem de 2,6%.

Energia da Biomassa: uma energia vegetal

Para produzir a energia da biomassa, é preciso um grande percurso. Um exemplo da biomassa, é a lenha que se queima nas lareiras. Mas hoje, quando se fala em energia biomassa, quer dizer que estão falando de etanol, biogás, e biodiesel, esses combustíveis, que tem uma queima tão fácil, como a gasolina e outros derivados do petróleo, mas a energia da biomassa, é derivada de plantas cultivadas, portanto, são mais ecológicas.

Para ter uma idéia de como a energia da biomassa é eficiente, o etanol, extraído do milho, é usado junto com a gasolina nos Estados Unidos; e também, é produzido da cana de açúcar, o etanol responde metade dos combustíveis de carro produzido no Brasil. Em vários países, mas principalmente nos Estados Unidos, o biodiesel de origem vegetal é usado junto ou puro ao óleo diesel comum. Segundo o diretor do centro nacional de bioenergia: “Os biocombustíveis são a opção mais fácil de ampliar-se o atual leque de combustíveis”

O único problema da biomassa é que por conta da fotossíntese (o processo pela qual as plantas captam energia solar) é bem menos eficiente por metro quadrado do que os painéis solares, por causa desse problema, é que para ter uma boa quantidade de captação de energia por meio de plantas, é preciso uma quantidade de terra bem mais extensa. Estima-se de que para movimentar todos os meios de transportes do planeta só usando biocombustíveis, as terras usadas para agricultura teriam que ser duas vezes maiores do que já são.

Para ser mais eficaz, deixando mais rápidas as colheitas, e deixando ser mais captadores de energia, cientistas estão fazendo pesquisas. Atualmente, os combustíveis extraídos da biomassa são vegetais, como o amido, o açúcar, e óleos, mas alguns cientistas, estão tentando deixar esses combustíveis líquidos. Outros estão visando safras que gerem melhores combustíveis.

E esse é o grande problema da energia da biomassa, mas para Michel Pacheco, “Estamos diante de muitas opções, e cada uma tem por trás um grupo de interesse. Para ser bastante sincero, um dos maiores problemas com a biomassa é o fato de existirem tantas alternativas“

Energia Hidráulica

A energia hidráulica pode ser considerada alternativa em relação aos combustíveis fósseis, porem no Brasil ela é utilizada rotineiramente.

Nas usinas hidrelétricas, a pressão das águas movimentam turbinas que estão ligadas aos geradores de corrente elétrica. Na maioria das vezes são construídas barragens, que servem para represar os rios. Com muita pressão, a água acumulada é liberada, e as turbinas giram.

A energia hidráulica, tem muitas vantagens, porque é uma fonte limpa, não causa grandes impactos ambientais globais, é renovável e é muito barata comparada com as outras fontes.

Também existem as desvantagens, que são: inundação de áreas habitadas causando deslocamentos de populações e destruição da flora e fauna.

De toda energia gerada no mundo, cerca de 15% é de energia hidráulica, e só no Brasil, essa quantidade, é de 90%.

Energia Geotérmica

A energia geotérmica é gerada pelo calor das rochas do subsolo. No subsolo as águas dos lençóis freáticos são aquecidas, e então, são utilizadas para a produção energia.

A extração dessa energia só é possível acontecer em poucos lugares. Alem disso, é muito caro perfurar a terra para chegar nas rochas aquecidas.

O fato de que só existir essa energia perto de vulcões, muito poucos países geram essa energia, e esses paises são: Nicarágua, Quênia, El salvador, México, Chile, Japão, e França. Sendo assim o uso deste tipo de energia é de difícil utilização na grande maioria dos países.

Energia térmica dos oceanos

Graças à diferença de temperatura das águas profundas e águas que ficam na superfície, a água marinha pode ser usada para fazer um armazenamento de energia solar, e geradora de energia elétrica.

Em usinas que fazem esse “sistema”, a diferença de temperatura faz um movimento em tubos circulares. Isso ocorre em lugares fechados, conectados a turbinas que estão ligadas em geradores, produzindo energia elétrica. Uma vantagem dessa energia é que elas são renováveis, e uma desvantagem é que o custo é muito alto.

O primeiro lugar que fizeram o uso desse tipo de energia, foi nos Estados Unidos em 1979, e estão produzindo energia, até hoje.

Pesquisas revelam através de estimativas, que de toda a energia gerada no planeta, 80% são de combustíveis fósseis, como o petróleo, o carvão e o gás natural. Nos próximos 100 anos, uma coisa que é muito provável, é que com o aumento da população, paralelamente, aumentará o uso de combustíveis fósseis. E uma coisa que não é nada provável, é que essa grande população (que na época estará maior) faça o uso de energia alternativa. Para o professor de engenharia, Martin Hoffer, o esforço de fazer as pessoas deixarem de usar o petróleo, e começarem a usar energia alternativa, é maior do que acabar com terrorismo: “O terrorismo não ameaça viabilidade do nosso modo de vida baseado nos avanços tecnológicos, mas a energia, é um fator crucial”. Um exemplo de como existem energias alternativas que “adiantam” e são “ecológicas”, é que se se nos trocássemos uma lâmpada incandescente por uma fluorescente, nos estaríamos economizando 225 quilos de carvão, alem de deixar de causar poluição.

Os grandes problemas que parte da sociedade luta para ter a energia alternativa são os políticos e as empresas transnacionais (como a Shell, Texaco, Esso, etc.). Como a nossa sociedade é capitalista, grande parte dela não se preocupa nada em relação às conseqüências, querendo cada vez mais construir usinas poluidoras, só pensando no lucro. Poderíamos usar outras fontes menos poluentes, mas por causa do capitalismo, temos um monopólio do uso de energias mais poluidoras. E o que Martin Hoffer levanta é que se a sociedade capitalista não ajudar, podemos ser condenados a depender só dos combustíveis fósseis, cada vez mais poluentes, à medida que diminuem as reservas petroleiras e de gás, com conseqüência catastrófica no planeta: “se não tivemos uma política energética pró-ativa, acabaremos simplesmente usando o carvão, depois o xisto, e em seguida a areia de alcatrão, sempre com um retorno cada vez menor, até que nossa civilização entre em colapso. Mas tal declínio não é inevitável. Ainda temos a possibilidade de escolher.”

Sabendo que futuramente aumentará o número de pessoas, aumentando junto o uso de combustíveis fósseis, algum dia, as grandes reservas petroleiras acabarão, então, pesquisadores trabalham para identificar o próximo grande combustível que abastecerá esse gigantesco planeta. Para alguns especialistas, “não há nenhuma solução milagrosa”, para outros, aqueles mais insistentes, pensam que existem energias infinitas no espaço, mas que para fazer na prática é impossível.

A vontade de carros movidos a hidrogênio, pode dar uma impressão equivocada, porque hidrogênio não é fonte de energia. Para ele se tornar útil, tem que ser isolado e isso requer mais energia do que proporciona. Atualmente o único jeito de produzir energia com hidrogênio, é com combustíveis fosseis, que é um jeito poluidor de fazer, mas estão pensando em um jeito limpo de sua produção: O hidrogênio seria produzido de formas de energias que não liberam poluição (dióxido de carbono) o que precisaria de um uso grande de energia eólica, nuclear e solar. Nos Estados Unidos, uma coisa muito estudada pelo governo, é que poderíamos produzir energia com hidrogênio, usando as grandes reservas de carvão do paÍs, mas armazenando no subsolo o dióxido de carbono.

Isso que nós acabamos de ver sobre o hidrogênio é um belo exemplo de que nós, seres humanos, somos muitos capazes de poder conciliar um desenvolvimento limpo, descobrindo coisas novas, e ao mesmo tempo, preservando o planeta.

Fonts alternativas - Energia fotovoltaica

A energia fotovoltaica é fornecida de painéis contendo células fotovoltaicas ou solares que sob a incidência do sol geram energia elétrica. A energia gerada pelos painéis é armazenada em bancos de bateria, para que seja usada em período de baixa radiação e durante a noite. 

A conversão direta de energia solar em energia elétrica é realizada nas células solares através do efeito fotovoltaico, que consiste na geração de uma diferença de potencial elétrico através da radiação. O efeito fotovoltaico ocorre quando fótons (energia que o sol carrega) incidem sobre átomos (no caso átomos de silício), provocando a emissão de elétrons, gerando corrente elétrica. Este processo não depende da quantidade de calor, pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua temperatura aumenta.

O uso de painéis fotovoltaicos para conversão de energia solar em elétrica é viável para pequenas instalações, em regiões remotas ou de difícil acesso. É muito utilizada para a alimentação de dispositivos eletrônicos existentes em foguetes, satélites e astronaves.

O sistema de co-geração fotovoltaica também é uma solução; uma fonte de energia fotovoltaica é conectada em paralelo com uma fonte local de eletricidade. Este sistema de co-geração voltaica está sendo implantado na Holanda em um complexo residencial de 5000 casas, sendo de 1 MW a capacidade de geração de energia fotovoltaica. Os Estados Unidos, Japão e Alemanha têm indicativos em promover a utilização de energia fotovoltaica em centros urbanos. Na Cidade Universitária - USP - São Paulo, há um prédio que utiliza este tipo de fonte de energia elétrica.

No Brasil já é usado, em uma escala significativa, o coletor solar que utiliza a energia solar para aquecer a água e não para gerar energia elétrica.

Fontes alternativas - Energia eólica

Os moinhos de ventos são velhos conhecidos nossos, e usam a energia dos ventos, isto é, eólica, não para gerar eletricidade, mas para realizar trabalho, como bombear água e moer grãos. Na Pérsia, no século V, já eram utilizados moinhos de vento para bombear água para irrigação.

A energia eólica é produzida pela transformação da energia cinética dos ventos em energia elétrica. A conversão de energia é realizada através de um aerogerador que consiste num gerador elétrico acoplado a um eixo que gira através da incidência do vento nas pás da turbina.

A turbina eólica horizontal (a vertical não é mais usada), é formada essencialmente por um conjunto de duas ou três pás, com perfis aerodinâmicos eficientes, impulsionadas por forças predominantemente de sustentação, acionando geradores que operam a velocidade variável, para garantir uma alta eficiência de conversão (fig.4).

A instalação de turbinas eólicas tem interesse em locais em que a velocidade média anual dos ventos seja superior a 3,6 m/s.

Existem atualmente, mais de 20 000 turbinas eólicas de grande porte em operação no mundo (principalmente no Estados Unidos). Na Europa, espera-se gerar 10 % da energia elétrica a partir da eólica, até o ano de 2030.

O Brasil produz e exporta equipamentos para usinas eólicas, mas elas ainda são pouco usadas. Aqui se destacam as Usinas do Camelinho (1MW, em MG), de Mucuripe (1,2MW) e da Prainha (10MW) no Ceará, e a de Fernando de Noronha em Pernambuco.

Energia das marés A energia das marés é obtida de modo semelhante ao da energia hidrelétrica.

Constrói-se uma barragem, formando-se um reservatório junto ao mar. Quando a maré é alta, a água enche o reservatório, passando através da turbina e produzindo energia elétrica, e na maré baixa o reservatório é esvaziado e água que sai do reservatório, passa novamente através da turbina, em sentido contrário, produzindo energia elétrica (fig. 5). Este tipo de fonte é também usado no Japão e Inglaterra.

No Brasil temos grande amplitude de marés, por exemplo, em São Luís, na Baia de São Marcos (6,8m), mas a topografia do litoral inviabiliza economicamente a construção de reservatórios.

Fontes alternativas - Energia geotérmica

Energia geotérmica é a energia produzida de rochas derretidas no subsolo (magma) que aquecem a água no subsolo.

Na Islândia, que é um país localizado muito ao Norte, próximo do Círculo Polar Ártico, com vulcanismo intenso, onde a água quente e o vapor afloram à superfície (gêiseres- fig. 3) ou se encontram em pequena profundidade, tem uma grande quantidade de energia geotérmica aproveitável e a energia elétrica é gerada a partir desta.

As usinas elétricas aproveitam esta energia para produzir água quente e vapor. O vapor aciona as turbinas que geram quase 3 000 000 joules de energia elétrica por segundo e a água quente percorre tubulações até chegar às casas.

Nos Estados Unidos da América há usinas deste tipo na Califórnia e em Nevada. Em El Salvador, 30% da energia elétrica consumida provém da energia geotérmica.

Fonts alternativas - Energia nuclear

Este tipo de energia é obtido a partir da fissão do núcleo do átomo de urânio enriquecido, liberando uma grande quantidade de energia. 

Urânio enriquecido - o que é isto?

Sabemos que o átomo é constituído de um núcleo onde estão situados dois tipos de partículas: os prótons que possuem cargas positivas e os nêutrons que não possuem carga.

Em torno do núcleo, há uma região denominada eletrosfera, onde se encontram os elétrons que têm cargas negativas. Átomos do mesmo elemento químico, que possuem o mesmo número de prótons e diferentes número de nêutrons são chamados isótopos. O urânio possui dois isótopos: 235U e 238U. O 235U é o único capaz de sofrer fissão. Na natureza só é possível encontrar 0,7 % deste tipo de isótropo. Para ser usado como combustível em uma usina, é necessário enriquecer o urânio natural. Um dos métodos é “filtrar” o urânio através de membranas muito finas. O 235U é mais leve e atravessa a membrana primeiro do que o 238U. Esta operação tem que ser repetida várias vezes e é um processo muito caro e complexo. Poucos países possuem esta tecnologia para escala industrial.

O urânio é colocado em cilindros metálicos no núcleo do reator que é constituído de um material moderador (geralmente grafite) para diminuir a velocidade dos nêutrons emitidos pelo urânio em desintegração, permitindo as reações em cadeia. O resfriamento do reator do núcleo é realizado através de líquido ou gás que circula através de tubos, pelo seu interior. Este calor retirado é transferido para uma segunda tubulação onde circula água. Por aquecimento esta água se transforma em vapor (a temperatura chega a 320oC) que vai movimentar as pás das turbinas que movimentarão o gerador, produzindo eletricidade (fig. 2).

Depois este vapor é liquefeito e reconduzido para a tubulação, onde é novamente aquecido e vaporizado.

No Brasil, está funcionado a Usina Nuclear Angra 2 sendo que a produção de energia elétrica é em pequena quantidade que não dá para abastecer toda a cidade do Rio de Janeiro.

No âmbito governamental está em discussão a construção da Usina Nuclear Angra 3 por causa do déficit de energia no país.

Os Estados Unidos da América lideram a produção de energia nuclear e nos países França, Suécia, Finlândia e Bélgica 50 % da energia elétrica consumida, provém de usinas nucleares.

Fontes alternativas - Energia térmica

Nas usinas termoelétricas a energia elétrica é obtida pela queima de combustíveis, como carvão, óleo, derivados do petróleo e, atualmente, também a cana de açúcar (biomassa).

A produção de energia elétrica é realizada através da queima do combustível que aquece a água, transformando-a em vapor. Este vapor é conduzido a alta pressão por uma tubulação e faz girar as pás da turbina, cujo eixo está acoplado ao gerador. Em seguida o vapor é resfriado retornando ao estado líquido e a água é reaproveitada, para novamente ser vaporizada.

Vários cuidados precisam ser tomados tais como: os gases provenientes da queima do combustível devem ser filtrados, evitando a poluição da atmosfera local; a água aquecida precisa ser resfriada ao ser devolvida para os rios porque várias espécies aquáticas não resistem a altas temperaturas.

No Brasil este é o segundo tipo de fonte de energia elétrica que está sendo utilizado, e agora, com a crise que estamos vivendo, é a que mais tende a se expandir.

Fontes alternativas - Energia hídrica

No Brasil a maior quantidade de energia elétrica produzida provém de usinas hidrelétricas (cerca de 95%). Em regiões rurais e mais distantes das hidrelétricas centrais, têm-se utilizado energia produzida em usinas termoelétricas e em pequena escala, a energia elétrica gerada da energia eólica.

Neste artigo vamos dar uma visão geral das fontes alternativas de energia elétrica: hídrica, térmica, nuclear, geotérmica, eólica, marés e fotovoltaica.

Energia hídrica

Nas usinas hidrelétricas, a energia elétrica tem como fonte principal a energia proveniente da queda de água represada a uma certa altura. A energia potencial que a água tem na parte alta da represa é transformada em energia cinética, que faz com que as pás da turbina girem, acionando o eixo do gerador, produzindo energia elétrica.

Utiliza-se a energia hídrica no Brasil em grande escala, devido aos grandes mananciais de água existentes.

Atualmente estão sendo discutidas fontes alternativas para a produção de energia elétrica, pois a falta de chuvas está causando um grande déficit na oferta de energia elétrica. A maior usina hidrelétrica do Brasil é a de Itaipu (Foz de Iguaçu) que tem capacidade de 12600 MW. 

Industria e a produção do espaço geográfico

A sociedade humana e a natureza são os elementos fundamentais para a construção e a transformação do espaço geográfico. Afinal, a natureza é a fonte original de tudo que existe e a sociedade humana transforma essa natureza, formando uma segunda natureza. Assim, por meio do trabalho, as pessoas estabelecem relações entre si (o trabalho é uma atividade social) e com a natureza. Por isso dizemos que o homem produz o espaço geográfico.

O espaço geográfico dos dias de hoje é mundial, entretanto, esse espaço se configura de maneira diferenciadas nas diferentes partes do globo. Isso se deve principalmente:

1- Tempo – com o decorrer do tempo, o espaço geográfico vai se modificando de acordo coma dinâmica da própria sociedade. Isso ocorre em todo lugar, podemos citar como exemplo a cidade de São Paulo;
2- Desigualdades sociais – As desigualdades aparecem com clareza no espaço geográfico, afinal ele retrata a sociedade, portanto, já que vivemos em uma sociedade desigual, dividida, o espaço mostra-se com áreas desiguais. Essa desigualdade se apresenta em nível local e, principalmente, em nível global.
3- Nível de desenvolvimento técnico – no decorrer de toda história, a ação humana sobre a natureza sempre foi uma característica nos mais diversos grupos sociais, no entanto, até o século XVIII essas transformações não eram tão intensas e irreversíveis, mas com a Revolução Industrial, a natureza passou a ser profundamente modificada, sendo essa Revolução um marco na mudança nas relações do homem com a natureza, o homem passou, a partir de então, a realmente construir o espaço geográfico. A Revolução Industrial, entre outros fatores, representou a mudança da técnica para a tecnologia.
A atividade industrial é a que mais profundamente modifica o espaço geográfico. Com a Revolução Industrial, a indústria moderna vem substituir o artesanato e a manufatura.
Do ponto de vista político econômico, podemos considerar três modelos de industrialização: a clássica, ou original, ou seja, aquela típica dos países desenvolvidos, iniciada no século XIX, na Inglaterra, sendo a primeira Revolução. A planificada, ou seja, aquela ocorrida já no século XX, nos países denominados socialistas. E a tardia, periférica, ou retardatária, ou seja, aquela ocorrida historicamente atrasada, principalmente no século XX, nos países subdesenvolvidos (como é o caso do Brasil). A Revolução Industrial tardia difere das outras duas revoluções por diversos motivos, entre eles podemos citar a utilização de capitais e tecnologias estrangeiras e o desenvolvimento das indústrias de bens de consumo como base da industrialização.
E, do ponto de vista da complexidade tecnológica, a Revolução Industrial pode ser dividida em três fases: a Primeira (utilização de bases técnicas simples, ocorrida até o século XIX, sendo a Inglaterra a grande potência), a Segunda (utilização de bases técnicas mais complexas, ocorrida até 1970 e, em alguns casos, perdura até os dias de hoje, sendo os Estados Unidos a grande potência) e a Terceira Revolução Industrial (também denominada de revolução técnico-científica, utiliza bases técnicas altamente sofisticadas e está se desenvolvendo neste século, tendo o Japão e os Estados Unidos como duas grandes potências).
Na primeira e na segunda fase da revolução industrial, a procura por mão-de-obra barata e desqualificada, como também de matérias-primas era imensa, no entanto essa já não é a realidade da terceira fase, que vai substituindo ao máximo essas antigas necessidades por tecnologia. Nessa nova fase, são as pesquisas científicas e tecnológicas que são valorizadas. Assim, diminui-se a importância da natureza abundante e valoriza-se a ciência e sua base que é a educação.
Por causa da importância da ciência e da tecnologia, hoje as novas regiões industriais (também chamadas de tecnopolos), aquelas de tecnologia de ponta, não se localizam mais nas áreas onde existem matérias-primas, como ocorria nas velhas regiões industriais; atualmente elas se encontram principalmente nas proximidades de importantes centros de pesquisa e de ensino universitário. Algumas vezes, há uma coincidência entre a localidade das velhas e novas regiões industriais, mas não é a matéria-prima, nem mesmo o mercado consumidor que condiciona dessas regiões, mas sim os centros de pesquisas.

A nova GEOPOLÍTICA na era da GLOBALIZAÇÃO

Este é um tempo de esperanças e de angústias. A atualidade está grávida do futuro, como classicamente se notou. Afloram novas tendências - a chamada geo-economia, por exemplo -, enquanto reafirmam-se políticas permanentes, como a de poder mundial. Após décadas de repúdio, voltam a ser utilizadas antigas ferramentas de análise, como parece ser o caso da geopolítica.
Poder, geo-economia e geopolitica compõem o campo contemporâneo da segurança internacional. Com o fim da guerra fria, propagou-se a percepção superficial de que, doravante, as diferenças internacionais se confinariam ao campo comercial e financeiro (daí a voga da geo-economia) e que as manifestações de poder político e militar passavam a ser apenas marginais.
As questões de segurança internacional formam um contexto político específico e integrado. Os processos de globalização e regionalização econômica não existem isoladamente, pois se amparam na articulação da ordem política mundial, a qual, por seu turno, é condicionada por considerações de poder que concretamente condicionam.
Durante muito tempo, imaginou-se que a geopolítica e sua pesada tradição histórica - colonial, belicista e expansionista - estavam para sempre sepultadas. Este anúncio era obviamente precipitado. Na verdade, nem se devem separar as concepções geopolíticas das geo-econômicas, nem se poderia realmente omitir a questão do poder da análise político-estratégica.
Nesta fase, registra-se uma espécie de renascimento da geopolítica. A Europa se reorganiza com base em uma geometria flexível, ainda a ser precisada nos campos político, econômico e militar. Na África, expande-se uma inquietante zona de instabilidades que engloba Ruanda, Burundi e Zaire (Congo). Não há sinais de que esse processo, seus fluxos de refugiados e as rivalidades tribais, regionais e globais, nele subjacentes, já estejam sob controle. No Oriente Médio, as conhecidas oposições de forças entre árabes e israelenses se radicalizam, ao mesmo tempo em que persistem tensões no Golfo. A Bacia do Cáspio aparece como um área de dura disputa, em que considerações políticas e econômicas - petróleo - aparecem combinadas. A Ásia central está em transição estratégica. Na Ásia oriental, persiste o jogo de poder que envolve as principais potências com presença regional. Mesmo em nossa região, muito menos tensa, se relança o tema, há tanto tempo em hibernação, da compra de armamentos sofisticados e, à raiz da negociação da ALCA, volta-se a tratar do tema da hegemonia hemisférica.
A novidade é que agora a geopolítica não incorpora apenas esses componentes pesados e tradicionais de planejamento para o conflito, disputas e violências. É verdade que a nova geopolítica continua a preocupar-se com categorias fundamentais do entendimento político-estratégico, que estão nos manuais: o território, sua localização, distribuição espacial, interrelação e complexidade dos fenômenos e das forças em presença. Mas apresenta também facetas inéditas.
Pelo menos três dimensões profundamente inovadoras se incorporam à geopolítica: a construção de espaços regionais, como, por exemplo, a América do Sul e o Mercosul; o dramático despontar do espaço digitalizado mundial, no qual sobressaem a Internet e a televisão; e a expansão de um espaço econômico que se pretende virtualmente desterritorializado, mas que se materializa em fluxos de capital e investimentos diretos.
Em nosso entorno imediato, a nova geopolítica regional rompe com o modelo antigo, consagrado em livros afinal relegados ao fundo das estantes. Desaparece o modelo de desunião e diferenças, baseado no predomínio do desconhecimento recíproco ou nas relações de rivalidade. Concretizam-se os interesses comuns, via cooperação e, sobretudo, integração. Muda, pois, a visão e o destino da América do Sul. Todos saem amplamente ganhadores, ao findar o velho jogo de soma-zero. Os desafios da globalização nos levam a articular um futuro em que a região sul-americana funcione como um todo efetivo e harmônico, em benefício de cada um de nossos países.
Abre-se, por outro lado, um horizonte eletrônico e cibernético global, um novo espaço geopolítico que aproxima os povos e países e no qual nossa região joga sua identidade em formação. A Internet, a televisão, a nova telefonia são as facetas mais visíveis desse bravo novo mundo digitalizado. Seu avesso está nas possibilidades de dominação cultural, - propaganda, interferência eletrônica e criação de discriminação a excluir os que não têm acesso aos meios avançados de informação. Vivemos uma época em que prioridade crescente será dada à segurança das comunicações - à proteção tecnológica da privacidade assegurada pela Constituição e à proteção dos legítimos segredos comerciais e financeiros.
É necessário afirmar presença brasileira na Internet e ampliar a democratização do acesso maciço dos usuários potenciais à rede. Dessa forma, evitaremos ser apenas consumidores de um produto cultural, científico e tecnólogico alheio. A procura crescente estimulará fortemente a ampliação da oferta local de material informativo, na rede, o que já vem ocorrendo. Mais transparência é hoje um ingrediente fundamental da democracia. Em segundo lugar, devemos buscar não a rivalidade e a separação entre o português e o espanhol na rede, mas o reforço mútuo, a firme cooperação na divulgação de ambos os idiomas e a disponibilidade ampla de home pages e de grupos de discussão bilingues.
Finalmente, o processo expansão e globalização dos fluxos financeiros induz uma nova geopolítica mundial de investimentos. O mundo do capital está em transformação, novas tendências, novas possibilidades de ganho e novas pressões se estão desatando. Segundo dados do Banco Mundial, o fluxo líquido de capital privado em direção aos países em desenvolvimento aumentou 5,5 vezes nos seis últimos anos, alcançando $ 244 bilhões de dólares em 1996, enquanto os recursos oficiais passam de uma fase de estagnação para uma de declínio, sendo agora de $ 41 bilhões. A Ásia-Pacífico absorveu, no ano passado, $ 109 bilhões, dos quais apenas a China ficou com $ 52 bilhões (ou seja 21% do total mundial) e a América Latina - Caribe outros $ 74 bilhões.
Acirra-se a competição pela entrada de capitais privados, envolvendo, em 1996, na mesma faixa que o Brasil ($ 15 bilhões, cifra provavelmente subestimada) e a Argentina ($ 11 bilhões) - como as mais fortes economias do Mercosul - países como o México ($ 28 bilhões), Indonésia ($ 18 bilhões), Malásia ($ 16 bilhões) e Tailândia ($ 13 bilhões), o que aconselha um tratamento para a questão que vá muito além da vocação descritiva da geografia econômica.
No novo contexto competitivo mundial, é flagrante a necessidade do melhoramento da coleta, processamento e difusão de informações econômicas, a defesa contra a intrusão por meios eletrônicos e do esforço no campo vital da segurança e privacidade das comunicações.

Sistema Econômico

Um sistema econômico pode ser definido como sendo a forma política, social e econômica pelo qual estar organizada uma sociedade. Engloba o tipo de propriedade, a gestão da economia, os processos de circulação das mercadorias, o consumo e os níveis de desenvolvimento tecnológico e da divisão do trabalho.

De conformidade com sua definição, os elementos básicos de um sistema econômico são: 1) os estoques de recursos produtivos ou fatores de produção, que são os recursos humanos (trabalho e capacidade empresarial), o capital, a terra, as reservas naturais e a tecnologia; 2) o complexo de unidades de produção, que são constituídas pelas empresas e; 3) o conjunto de instituições políticas, jurídicas, econômicas e sociais, que constituem a base de organização da sociedade.

Quanto à classificação, atualmente, se conhece a existência de dois sistemas econômicos distintos: o capitalismo e o socialismo. O sistema capitalista ou economia de mercado é regido pelas forças de mercado, predominantemente a livre iniciativa e a propriedade privada dos fatores de produção. O sistema capitalista predomina na maioria dos países industrializados ou em fase de industrialização e sua economia baseia-se na separação entre trabalhadores juridicamente livres, que dispõem, apenas da força de trabalho e a vendem em troca de salário, e capitalistas, os quais são proprietários dos meios de produção e contratam os trabalhadores para produzir mercadorias (bens dirigidos para o mercado) visando à obtenção de lucros.

Historicamente, o sistema capitalista tem passado por grandes evoluções, no século XIX, o capitalismo apresentava-se estruturado, com os industriais e banqueiros centralizando as decisões econômicas e políticas, e os comerciantes atuando como seus intermediários. No final deste século, acentuavam-se as tendências à concentração, com cartéis, truste e monopólio, o que, no século XX, resultaria na formação de gigantescas empresas multinacionais. No sistema capitalista, as crises são freqüentes, provocando falências, desemprego e inflação em boa parte do mundo. Para amenizar os efeitos dessas crises, é crescente a intervenção do Estado na economia.

Já no sistema socialista, ou economia centralizada, ou ainda economia planificada, as questões fundamentais são resolvidas por um órgão central de planejamento, predominando a propriedade pública dos fatores de produção, chamadas nessas economias de meios de produção, englobando os bens de capital, terra, prédios, bancos, matéria-prima etc. o sistema socialista tem suas doutrinas e movimentos políticos voltados para os interesses dos trabalhadores, priorizando eliminar as diferenças entre as classes sociais e planificar a economia, para obter uma distribuição racional e justa da riqueza social.

Na realidade, o sistema econômico não se apresenta de forma homogênea, de modo a se observar formas contrastantes na mesma totalidade social. Assim, no capitalismo mais avançado, persistem formas artesanais de produção pré-capitalista. Também em países socialistas co-existem a propriedade estatal, a propriedade cooperativa e a pequena ou média propriedade rural particular. Alguns estudiosos defendem a tese de que, historicamente, os sistemas econômicos atuais (capitalismo e socialismo) caminharam para uma aproximação rumo a sociedades industrializadas geridas burocraticamente e de forma centralizada.

No capitalismo o planejamento e a centralização decorrem da ação do Estado e dos monopólios, enquanto do lado socialista se acentua a tendência a recorrer a determinados mecanismos próprios da economia de mercado, possibilitando a concorrência entre as empresas de propriedade estatal.

Em síntese os países organizam-se segundo esses dois sistemas, ou alguma forma intermediária entre eles.

O Socialismo

Socialismo refere-se a qualquer uma das várias teorias de organização econômica advogando a propriedade pública ou coletiva e administração dos meios de produção e distribuição de bens e de uma sociedade caracterizada pela igualdade de oportunidades/meios para todos os indivíduos com um método mais igualitário de compensação.

Autores do socialismo utópico:
* Charles Fourier – Idealizou a construção de “falanstérios”, onde proprietários, operários e capitalistas colocariam a propriedade e a força de trabalho sob posse e usufruto comum a todos;
* Robert Owen – Proprietário de várias fábricas construiu casas para seus funcionários, concedeu participação nos lucros da sua empresa, reduziu a jornada de trabalho para 10,5 horas, fundou escolas, e tinha a proposta de organizar a sociedade e m cooperativas de operários. Ficou reconhecido como um “patrão esclarecido”;
* Louis Blanc – Segundo Blanc, o Estado deveria interferir na economia e na sociedade. Planejava criar oficinas nacionais para associar trabalhadores sem a concorrência de empresas;
* Saint-Simon – O conde Saint-Simon desejava planificar a economia e beneficiar as classes trabalhadoras focando a indústria a atender os mais pobres.
Socialismo científico ou marxista
Contra as idéias utópicas, Karl Marx (1818-1883) e Friedrich Engels (1820-1895) escreveram a teoria socialista, buscavam estudar primeiro o capitalismo em suas origens, a sua acumulação de capital e produção sob os aspectos de suas contradições. Enquanto que os utópicos estudaram somente a idealização da sociedade perfeita. Segundo Marx e Engels, o socialismo seria uma etapa intermediária entre o capitalismo e o comunismo.
Socialismo nos dias atuais
Depois da queda do muro de Berlim e da dissolução da URSS, os países comunistas foram pouco a pouco se dissociando de suas políticas e governos de “bandeira vermelha”, as economias planificadas consideradas, até a década de 80, de segundo mundo, passaram a ser elaboradas em estudos geográficos e conjunturais como economias de transição, ou seja, tiveram que abrir o mercado, antes estatizado, para a participação da iniciativa privada, durante uma década de 90 marcada pelos emblemas do neoliberalismo, que defendia a inexistência de propriedades e produção estatal.
A China é um raro exemplo de país que manteve base políticas comunistas, mas que abriu o seu mercado com vigoroso sucesso, enquanto que países como Cuba e Coréia do Norte fizeram um processo de abertura muito tímido. Por outro lado, entre o século XX e os anos 2000, percebeu-se um aprofundamento de valores sociais em toda sociedade global, idéias e ações socialistas foram sendo anexadas aos países capitalistas através de conquistas trabalhistas e exigências que surgiram entre situação demográfica e traços sócio-econômicos. Podemos dizer em pleno século XXI, que não há economia sem ações sociais que invistam no ser humano, e socialismo perfeito sem mercado.

O capitalismo

É um sistema econômico em que os meios de produção e distribuição são de propriedade privada e com fins lucrativos; decisões sobre oferta, demanda, preço, distribuição e investimentos não são feitos pelo governo, os lucros são distribuídos para os proprietários que investem em empresas e os salários são pagos aos trabalhadores pelas empresas.

Primeira Fase - Capitalismo Comercial ou Pré-Capitalismo: essa fase estende-se do século XVI ao XVIII, iniciando-se com as Grandes Navegações e Expansões Marítimas Européias. O acúmulo de riqueza era gerado por meio do comércio de especiarias e matérias-primas não encontradas em solo europeu.


O capitalismo comercial estruturava-se na circulação de mercadorias. Entre os Séculos XVI e XVIII, a divisão internacional do trabalho apresentava-se polarizada pelas potências comerciais européias, e a periferia preenchida pela Ásia, África e América, formando uma rede de fluxos mundial.


Segunda Fase - Capitalismo Industrial: inicia-se com a Revolução Industrial. O acúmulo de riqueza provinha do comércio de produtos industrializados das fábricas européias.

O capitalismo industrial estruturava-se na produção de mercadorias. No Século XIX, a Inglaterra (nação pioneira neste processo) e a Europa Ocidental foram abarcadas pelo processo de Industrialização e uma nova divisão internacional do trabalho foi gerada.


Terceira Fase - Capitalismo Monopolista-Financeiro: iniciada no século XX (após o término da Segunda Guerra Mundial) se estende até os dias de hoje. O acúmulo de riqueza é gerado pelo surgimento de grandes corporações que produzem seus produtos em diversas partes do mundo, buscando a redução de custos, e pela movimentação desses lucros auferidos, visando à sua multiplicação, por meio do sistema financeiro.



Esse sistema teve início a partir das grandes navegações ocorridas no século XV e XVI. Nesse período as potências européias exploravam as riquezas das colônias asiáticas, africanas e americanas. Os fundamentos da exploração das colônias estão baseados nas políticas econômicas mercantilistas, cujos pontos principais são:

I-BALANCA COMERCIAL
II-MONOPÓLIOS
III-PROTECIONISMO
IV-METALISMO Essa política era definida pelo pacto colonial. Na qual as metrópoles garantiam seus interesses econômicos.


O capitalismo financeiro estrutura-se nos mercados de capitais. No Século XX, a união entre o capital bancário e a indústria, particularmente após a 2ª Guerra Mundial, levou a formação de uma nova divisão internacional do trabalho.