MUDANÇAS CLIMÁTICAS
E A ENERGIA
Mudanças climáticas e a energia
© 2025 Dirceu D’Alkmin Telles
Editora Edgard Blücher Ltda.
Publisher Edgard Blücher
Editor Eduardo Blücher
C oordenador editorial Rafael Fulanetti
Coordenadora de produção Ana Cristina Garcia
Produção editorial Helena Simões Miranda e Andressa Lira
Preparação de texto Rodrigo Botelho
Diagramação Thaís Pereira
Revisão de texto Sérgio Nascimento
Capa Laércio Flenic
Imagem da capa iStockphoto
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Telles, Dirceu D’Alkimin Mudanças climáticas e a energia / Dirceu D’Alkimin Telles. –São Paulo : Blucher, 2025.
230 p.: il.
Bibliografia
ISBN 978-85-212-2546-1 (Impresso)
ISBN 9788521225447 (eletrônico - PDF)
ISBN 9788521225454 (eletrônico - epub)
1. Transição energética. 2. Desenvolvimento energético. 3. Produção energética. 4. Energias renováveis. 5. Sustentabilidade. 6. Proteção do meio ambiente. 7. Matriz energética. 8. Uso de recursos energéticos renováveis. 9. Aquecimento global. 10. Mudanças climáticas. I. Título.
Índices para catálogo sistemático:
1. Transição energética
2. Uso de recursos energéticos sustentáveis
2 . Sustentabilidade
2.1 Ações
2.2 Sustentabilidade
3 . Clima e tempo
6.1 Causas, efeitos e consequências das mudanças climáticas.
6.2 Impactos das mudanças climáticas ................................... 91
6.3 Efeitos sobre a criosfera 92
6.4 Efeitos sobre os oceanos 93
6.5 Efeitos dos extremos climáticos e meteorológicos ................... 93
6.6 Efeitos sobre os ecossistemas ....................................... 94
6.7 Efeitos sobre o ser humano ........................................... 94
7 . Gases de efeito estufa: aquecimento global .
7.1 Efeito estufa. Gases de efeito estufa (GEE)
7.2 Aquecimento
8 . Combustíveis fósseis
9 . Preocupações com o aquecimento global e com as mudanças
12 . Matriz energética
12.1 Matriz
12.2 Matriz
12.3 Matriz
13
13.1 Cogeração
13.2 Formas de geração de energia elétrica
13.3 Marco
13.4 Compensação
14 . Transição
17.6 Mercado
Referências
CAPÍTULO 1 Meio ambiente
Meio ambiente é o conjunto de elementos físicos, químicos, biológicos e sociais que podem causar efeitos diretos ou indiretos sobre os seres vivos e as atividades humanas (Definição da Organização das Nações Unidas – ONU).
É um sistema formado por elementos naturais e artificiais relacionados entre si e que podem ser modificados pela ação humana. Trata-se do meio que condiciona a forma de vida da sociedade e que inclui valores naturais, sociais e culturais que existem num determinado local e momento.
O meio ambiente é o conjunto de unidades ecológicas que funcionam como um sistema natural. Assim, o meio ambiente é composto por toda a vegetação, animais, micro-organismos, solo, água, rochas e atmosfera.
Figura 1 .1 Meio ambiente. Fonte: iStockphoto.
CAPÍTULO 2 Sustentabilidade
Considera-se sustentabilidade ações e atividades humanas que visam a suprir as necessidades atuais dos seres humanos, sem comprometer o futuro das próximas gerações.
A sustentabilidade está diretamente relacionada ao desenvolvimento econômico e material sem agredir o meio ambiente, usando os recursos naturais de modo inteligente para que eles se mantenham no futuro.
O tripé da sustentabilidade, também conhecido como triple bottom line, corresponde aos resultados de uma organização medida em termos sociais, ambientais e econômicos.
Figura 2 1 Tripé da sustentabilidade. Fonte: adaptada de Telles D.A.. Resíduos sólidos (2022).
CAPÍTULO 3
Clima e tempo
Clima é entendido como conjunto de características de tempo atmosférico, em especial temperatura e pluviosidade, que se repetem ao longo da história. É a descrição estatística das condições do tempo de uma região no decorrer de um longo período (no mínimo 30 anos, de acordo com a Organização Meteorológica Mundial).
Clima é o padrão, de longo prazo, das condições do tempo em uma região específica.
O Clima é influenciado por vários fatores:
● a quantidade de luz solar;
● os oceanos;
● a movimentação do ar;
● as características do terreno;
● as ações humanas.
Para ilustração, assista ao vídeo sobre clima e tempo:
CAPÍTULO 4 Oceanos
A Terra dispõe de uma imensa massa de água. São oceanos, mares, lagos, rios e águas subterrâneas. Oceanos são enormes corpos de água salgada que ocupam as depressões da superfície da crosta terrestre em nosso planeta. Mares também são constituídos de água salgada, mas suas extensões são bem menores.
De acordo com especialistas, os oceanos ocupam cerca de dois terços da superfície terrestre. Nos oceanos há grandes correntes marítimas, que auxiliam na formação de precipitação devido à evaporação das águas em todo o mundo, além de contribuírem para as dinâmicas climáticas nos diferentes lugares da Terra, e o que pode ser assustador, como a formação de tufões e furacões.
Eles constituem mais de 97% de toda a água que existe no globo, sendo essenciais para o equilíbrio entre a vida na terra e a vida marinha.
Segundo pesquisas recentes, os oceanos absorvem, por meio do fitoplâncton, 15 bilhões de toneladas anuais de carbono. A absorção ocorre graças ao fitoplâncton, que transforma o CO2 em tecido orgânico por fotossíntese. Esse fenômeno é fundamental na eliminação de parte do dióxido de carbono gerado pelas atividades modernas.
Ao morrer, parte desse fitoplâncton flui da superfície do oceano sob a forma de uma espécie de neve marinha.
Ao chegar ao fundo do oceano, essa neve marinha se transforma em sedimento e em pedra, absorvendo carbono por períodos longuíssimos.
CAPÍTULO 5 Florestas
Florestas são grandes ecossistemas formados por uma grande variedade de animais e plantas, com a predominância de vegetação lenhosa com copas elevadas. Elas recobrem cerca de um terço da superfície do planeta e metade da área do Brasil, sendo de extrema importância para a manutenção da biodiversidade mundial, para o equilíbrio climático e para diversas populações que dependem diretamente dos recursos obtidos nelas.
São ecossistemas formados predominantemente por plantas lenhosas que possuem copas elevadas, formando um dossel. Em seu interior existem diversos estratos de vegetação. São de grande importância para a manutenção da biodiversidade do planeta, sendo, ainda, uma fonte de recursos para inúmeras populações.
As árvores são uma das maiores responsáveis pela retirada de carbono da atmosfera. O cálculo da compensação da emissão de carbono é feito com base na informação de que, em média, 7 árvores conseguem retirar da atmosfera, em suas duas primeiras décadas de vida, 1 tonelada de dióxido de carbono (CO2).
São importantes porque abrigam grande parte da biodiversidade do mundo e armazenam grande quantidade de carbono. Além disso, várias populações dependem dos recursos obtidos nelas para a sua subsistência. Delas muitas atividades econômicas também retiram matérias-primas.
A área do planeta recoberta com florestas é de 31%, e metade dela se encontra em bom estado de conservação, de acordo com dados da FAO. Elas concentram a maior parcela da biodiversidade do planeta. As florestas não se encontram distribuídas de maneira uniforme pelos países, concentrando-se especialmente nas regiões mais úmidas de baixa latitude.
CAPÍTULO 6 Mudanças climáticas
Mudanças climáticas são alterações nos padrões de temperatura do planeta Terra. Altas temperaturas, secas, inundações, furacões, alagamentos, aumento dos níveis dos mares e espécies em extinção são alguns dos efeitos das mudanças climáticas.
Segundo dados da Organização das Nações Unidas (ONU), a década de 20112020 foi a mais quente já registrada. Segundo a mesma fonte, o planeta Terra está com temperatura média 1,1 °C mais alta em comparação com o século XIX.
As mudanças climáticas são caracterizadas por alterações significativas e de longo prazo nos padrões climáticos da Terra, causadas por processos naturais (como alteração na radiação solar e dos movimentos orbitais da Terra) e, principalmente, nos tempos modernos, pela ação do ser humano.
O IPCC emitiu recentemente um relatório no qual há evidências de que as recentes alterações no clima foram causadas pelo homem com a emissão acelerada de gases de efeito estufa (GEE).
Para ilustração, assista ao vídeo sobre mudanças climáticas:
CAPÍTULO 7
Gases de efeito estufa: aquecimento global
A energia solar que atinge a terra passa pelos gases da atmosfera sem se alterar e, ao atingir a superfície terrestre, é absorvida por alguns gases. Parte dessa energia é devolvida para a atmosfera na forma de calor, e desta, uma parte volta para o espaço e outra parte fica na atmosfera, absorvida por alguns gases contidos nela. Esses gases, conhecidos como gases de efeito estufa (GEE), reemitem a energia na forma de calor de volta para a superfície terrestre, causando o aquecimento da parte inferior da atmosfera, bem como da própria superfície terrestre.
De acordo com a Agência Brasil, o Serviço de Mudanças Climáticas Copernicus, da União Europeia, confirmou que o ano de 2023 foi o mais quente registrado no planeta e provavelmente o mais quente do mundo nos últimos 100 mil anos.
Em média, em 2023, o planeta esteve 1,48 °C mais quente que no período pré-industrial, de 1850-1900, quando se começou a queimar combustíveis fósseis em escala industrial, emitindo dióxido de carbono para a atmosfera.
O ano de 2024 deve ser ainda mais quente, no Brasil, segundo a Organização Meteorológica Mundial (OMM), em consequência das mudanças climáticas em curso, somadas à ocorrência do fenômeno El Niño.
CAPÍTULO 8
Combustíveis fósseis
Combustíveis fósseis são formados por restos de organismos vegetais e animais acumulados no subsolo do nosso planeta que passam por transformações físicas e químicas que se prolongam por milhões de anos. Sua principal característica é a alta concentração de carbono, que potencializa o processo de combustão.
Energia fóssil é toda aquela que provém da queima dos chamados combustíveis fósseis e começou a ser mundialmente utilizada a partir da Revolução Industrial.
Para ilustração, assista a um vídeo sobre combustíveis fósseis:
Segundo o balanço de 2020 da Agência Internacional de Energia (AIE), os combustíveis fósseis respondem por mais de 80% do fornecimento total de energia mundial.
CAPÍTULO 9
Preocupações com o aquecimento global e com as mudanças climáticas
Entre as maiores preocupações mundiais atuais estão o aquecimento global e as mudanças climáticas. O primeiro é um processo resultante de um conjunto de fenômenos que influenciam no aumento da temperatura média registrada na esfera terrestre nos últimos anos. O fenômeno envolve causas antrópicas, ou seja, que são geradas pela ação do ser humano:
● emissão de poluentes, principalmente de gases de efeito estufa (GEE);
● queimadas;
● aumento do desmatamento.
O aquecimento global tem diversas consequências fortemente ligadas às modificações ocasionadas pelas ações humanas no mundo, que, por meio do aumento médio das temperaturas, provocam graves impactos ambientais e grande desequilíbrio ecológico, são as chamadas mudanças climáticas.
Entre as mudanças climáticas se destacam:
CAPÍTULO 10 Energias
10.1 O que é energia?
Apesar de ser usada em vários contextos diferentes, o uso científico da palavra energia tem um significado bem definido e preciso.
Entende-se como energia a capacidade de realizar trabalho. É um potencial inato para executar trabalho ou realizar uma ação. Qualquer coisa que esteja trabalhando, movendo outro objeto ou aquecendo-o, por exemplo, está gastando (usando) energia.
Energia é uma grandeza física que se conserva, ou seja, a quantidade total de energia nunca muda.
Existem diversas formas de energia intercambiáveis entre si, ou seja, que podem transformar-se umas nas outras.
A parcela da energia solar que atinge a Terra é responsável pelos ventos, ciclo das águas, calor e luz da Terra, além do crescimento dos animais e vegetais. Afastado cerca de 150 milhões de quilômetros da Terra, o Sol é a fonte de quase toda a energia do planeta.
Para ilustração, assista ao vídeo sobre energia:
CAPÍTULO 11 Energias renováveis
Energias renováveis são fontes naturais de energia que se regeneram, substituindo o uso de combustíveis fósseis. São opções inesgotáveis, com impacto ambiental reduzido, pois não geram resíduos, como o dióxido de carbono.
Para ilustração, assista ao vídeo sobre energias renováveis:
Exemplos de energia renovável incluem solar, eólica, hidrelétrica, geotérmica e biomassa.
Nem todo recurso natural é renovável. Por exemplo, urânio, carvão e petróleo são retirados da natureza, porém existem em quantidade limitada.
Especialistas estimavam em 2008 que cerca de 19% do consumo mundial de eletricidade veio de fontes renováveis, com 13% provenientes da biomassa, que é usada principalmente para aquecimento, e 3,2% a partir da hidreletricidade. Novas energias renováveis (pequenas hidrelétricas, biomassa, eólica, solar, geotérmica, biocombustíveis e evaporação de corpos hídricos representaram outros 2,7%, e esse percentual está crescendo rapidamente).
CAPÍTULO 12 Matriz energética
Matriz energética é o conjunto de fontes de energia ofertado num país ou região para captar, distribuir e utilizar energia nos setores comerciais, industriais e residenciais.
A matriz energética representa a quantidade de energia disponível em um país, e a origem dessa energia pode ser de fontes renováveis ou não renováveis.
Para ilustração, veja o vídeo sobre matriz energética:
12.1 Matriz energética mundial
O mundo possui uma matriz energética composta, principalmente, por fontes não renováveis, como carvão, petróleo e gás natural:
Tabela 12 .1 Matriz energética mundial (%) em 2021 Fonte
CAPÍTULO 13
Geração de energia elétrica
A energia elétrica funciona pela conversão de energia por meio de diversos combustíveis, sejam eles gerados pela força da água, do vento ou pela luz solar. No Brasil, a forma de geração de energia elétrica mais comum é pela força da água movimentando turbinas (energia hidrelétrica).
Atualmente a geração mundial de energia ainda está concentrada em fontes do petróleo, do carvão mineral e do gás natural. Essas fontes são poluentes da atmosfera, sobretudo com dióxido de carbono (CO2), e consideradas fontes não renováveis.
Para ilustração, assista ao vídeo sobre geração de energia elétrica:
A geração pela utilização de combustíveis fósseis está em queda devido ao surgimento das energias limpas e renováveis, tais como:
● hidrelétrica;
● solar;
● eólica;
CAPÍTULO 14 Transição energética
A transição energética é um processo em que as fontes de energia utilizadas pela humanidade são gradualmente substituídas por outras mais limpas e sustentáveis. Esse processo é crucial para a redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE) e para a mitigação das mudanças climáticas.
É um conceito que envolve o conjunto de ações tomadas por países para ter uma matriz energética mais sustentável, seja por meio da geração de energia renovável ou pelo consumo mais eficiente, envolvendo toda a cadeia:empresas, população, instituições e governo, de modo a otimizar a utilização de bens e serviços.
Para ilustração, veja o vídeo sobre transição energética:
CAPÍTULO 15
Mobilidade elétrica
Chamamos de mobilidade elétrica (eletromobilidade) a substituição das frotas de veículos nas cidades, nas indústrias e no transporte por veículos eletrificados.
Mobilidade elétrica é a eletrificação do transporte. Isso significa que, ao invés de abastecer desde patinetes até navios, passando por bicicletas, motos, automóveis, tuk tuks, ônibus, caminhões, aviões, empilhadeiras e carregadeiras com gasolina, álcool, diesel ou outros combustíveis, eles são recarregados com o uso da energia elétrica.
Nas grandes cidades os veículos elétricos terão grande impacto na redução da poluição ambiental, pois além de praticamente não produzirem poluição sonora também não emitem gases de efeito estufa (GEE) nem provocam a queda na qualidade do ar e as chamadas “ilhas de calor”, que são significativas nos motores a explosão, abastecidos por combustíveis não renováveis.
A preocupação com o meio ambiente e com a provável escassez de petróleo tem provocado governos, montadoras de veículos e pesquisadores do mundo todo a buscarem alternativas aos motores a combustão.
As principais expectativas para os transportes, rodoviários e urbanos, recaem sobre os veículos elétricos, que significam a chamada mobilidade elétrica.
Depois dos veículos comerciais de pequeno porte, caminhões semipesados estão sendo lançados no Brasil: a Scania P 25 tem motor 100% elétrico com 310 CV de potência. Outros, na mesma área, Volkswagen e-Delivery, BYD eT7 e eT18, além de JAC EJT 12,5 e EJT 18,0.
CAPÍTULO 16
Mercado livre de energia
Mercado livre de energia é um ambiente de negociação de energia em que consumidores podem comprar de fontes alternativas à concessionária local e garantir uma economia significativa.
No Brasil existem dois tipos de mercado de energia, o mercado livre de energia (ACL) e o mercado cativo (ACR).
Nos ACR estão os consumidores cativos e na ACL (ambiente de contratação livre), os consumidores livres.
Os consumidores cativos são os que compram energia das concessionárias de distribuição às quais estão ligados. Cada unidade consumidora paga apenas uma fatura de energia por mês, incluindo o serviço de distribuição e a geração da energia, e as tarifas são reguladas pelo governo.
Os consumidores livres compram energia diretamente dos geradores ou comercializadores, por meio de contratos bilaterais com condições livremente negociadas, como preço, prazo, volume etc. Cada unidade consumidora paga uma fatura referente ao serviço de distribuição local e uma ou mais faturas referentes à compra da energia (preço negociado de contrato).
CAPÍTULO 17
Mercado de carbono
Mercado de carbono refere-se à compra de créditos de carbono por parte de países (ou empresas) que ultrapassaram suas metas de emissão de gases que intensificam o efeito estufa.
O mercado de carbono surgiu a partir da criação da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança Climática, durante a ECO-92 (Rio-92).
Para ilustração, assista a um vídeo sobre mercado de carbono:
A regulamentação do mercado de carbono ainda patina no Brasil, pois a normatização tramita a passos lentos no Congresso Nacional, apesar de a busca pelo carbono zero ser prioridade para governos, empresas e para a população de maneira geral.
O propósito é o equilíbrio entre a quantidade de dióxido de carbono (CO2) emitida na atmosfera e a quantidade removida por meio de diferentes métodos, como: reflorestamento, técnicas de captura de carbono, além das formas mais sustentáveis de produção de energia.
