Conservação de Energia

A energia total consumida durante qualquer atividade pode ser considerada como o produto de dois fatores:

Cap. 1 Introdução 21 Consumo total de energia =

energia demandada pela atividade (intensidade) x freqüência da atividade O fator que chamamos de intensidade de uso é a quantidade de energia necessária para rea- lizar a tarefa uma vez e o nível de atividade é o número de vezes que a tarefa é realizada — a freqüência. Por exemplo, se o seu carro usa um galão7

de gasolina para fazer o trajeto entre sua casa e seu trabalho (a atividade) e você realiza o trajeto dez vezes por semana (a freqüên- cia), então o consumo de energia desta atividade é de dez galões de gasolina por semana.

Podemos representar estes dois fatores em um gráfico (Figura 1.15), no qual as quanti- dades estão indicadas pelos eixos x e y. O produto deles, o consumo total de energia pela atividade, é representado pela área do retângulo. A figura mostra dois retângulos, ambos com a mesma área representando a mesma quantidade total de energia consumida. No caso do retângulo (a), uma alta freqüência de atividade foi possível porque a intensidade do uso (energia requerida pela atividade) foi baixa. No retângulo (b), a mesma quantidade de energia foi consumida, e mas com uma maior intensidade (mais energia requerida pela atividade), e então foi necessário reduzir a freqüência daquela atividade.

Os esforços de conservação de energia normalmente se concentram em um ou outro

destes fatores. No contexto da Figura 1.15, a conservação de energia se esforça para reduzir o tamanho do retângulo que representa o total de energia usada. As duas abordagens são:

1. O "ajuste técnico", que consiste na utilização mais eficiente do combustível para desempenhar a mesma tarefa, como, por exemplo, dirigir um carro com um motor mais eficiente, reduzindo a energia requerida por esta atividade. 2. A "mudança no estilo de vida", que significa a utilização consciente de uma

menor quantidade de combustível, por meio de comportamentos como desligar o ar-condicionado ou dirigir por percursos menores — reduzindo, assim, a freqüência da atividade.

O sucesso máximo possível dos ajustes técnicos para conservação de energia é limitado pelas leis da física (a primeira e a segunda leis da termodinâmica, que serão discutidas no Capítulo 4). Entretanto, ainda existe muito campo para melhoramentos nesta abordagem da conservação de energia, especialmente com relação ao uso eficiente de energia para a realização de determinadas tarefas. Por exemplo, uma lâmpada fluorescente de 20 watts produz a mesma quantidade de luz que uma lâmpada incan- descente de 75 watts e dura dez vezes mais. O custo inicial da lâmpada fluorescente é maior, mas a economia nos custos de eletricidade durante o uso médio por um ano irá

FIGURA 1.15

Caracterização do uso total de energia como uma função da intensidade do uso e da freqüência da atividade.

pagar o investimento. Se substituirmos as lâmpadas incandescentes por fluorescentes, um número menor de usinas elétricas será necessário. O investimento na construção de uma planta industrial para a produção de lâmpadas eficientes no uso de energia será muito menor que o necessário para a construção de uma usina de geração de eletricidade. Este tipo de raciocínio econômico é de vital importância, principalmente no caso dos países em desenvolvimento.

Na conservação de energia, as questões são muito mais do que apenas tecnológicas, porque o consumo de energia também depende da "freqüência da atividade". Existem muitas barreiras para a adoção das medidas que iremos discutir neste livro, como, por

exemplo, as restrições de mercado (como p custo inicial do isolamento térmico residen- cial). Também existe uma relutância geral com relação à adoção das chamadas "mudanças de estilo de vida", por exemplo, as mudanças nas preferências por determinados materiais ou no controle do conforto térmico.

Muitas pessoas afirmam que os preços da energia deveriam refletir mais o que irá custar para substituir os decrescentes suprimentos de combustíveis não-renováveis, como o petróleo e o gás natural, do que apenas o que custa para obtê-los. As sociedades não irão mudar para tecnologias de energia renovável e equipamentos mais eficientes se os

combustíveis fósseis forem cobrados como se fossem quase gratuitos. Uma das principais forças por trás da redução per capita no uso de energia nos Estados Unidos durante o

início da década de 1980 foram os altos preços do petróleo (Figura 1.16). Até aquele momento se podia observar um aumento constante no uso de energia por pessoa. Entre 1900 e 1980, o uso de energia per capita nos Estados Unidos aumentou de 80 milhões para 320 milhões de Btu por ano. A qualidade de vida melhorou o mesmo tanto? Você acredita que um americano médio, hoje em dia, tem uma qualidade de vida quatro vezes melhor que a de seus bisavós? O uso per capita norte-americano de eletricidade foi seis vezes maior em 1988 do que em 1950.

O aumento da ênfase na conservação de energia é baseado em alguns argumentos convincentes:

1. As tecnologias de conservação são alternativas mais efetivas com relação aos custos do que o desenvolvimento de tecnologias de abastecimento adicionais. Isto quer dizer que, na maioria dos casos, será mais barato economizar um barril de petróleo do que desenvolver um barril de um novo substituto do petróleo. "O investimento em conservação de energia gera um retorno melhor do que o investimento em suprimentos de energia", afirmou a International Energy Agency em 1987.

FIGURA 1.16

Consumo per capita de energia nos Estados Unidos durante os últimos 130 anos.

( U N I T E D S T A T E S E N E R G Y I N F O R M A T I O N A D M I N I S T R A T I O N , U S E I A )

Cap. 1 Introdução 23 2. A conservação irá ampliar a duração dos limitados recursos energéticos da

Terra, não apenas para os Estados Unidos como, também, para os demais países. Hoje, mais de metade dos países em desenvolvimento depende de petróleo importado para suprir 75% ou mais de suas demandas comerciais de energia. A conservação irá dar mais tempo para o possível

desenvolvimento de recursos inesgotáveis, como a energia nuclear e a fusão nuclear.

3. A conservação reduzirá a poluição ambiental. Se usarmos menos energia, haverá menos poluição atmosférica, hídrica, térmica e radioativa, menor aquecimento global e menos chuva ácida.

4. As tecnologias de conservação podem ser colocadas em utilização muito mais rapidamente do que podemos aumentar os suprimentos alternativos. São necessários de dois a quatro anos para se abrir uma nova mina de carvão, dois a três anos para se construir uma usina de geração de energia por turbina a gás, cinco a sete anos para a construção de uma usina de geração de energia por combustão de carvão e nove a l i anos para se construir uma usina nuclear. Muitas práticas de conservação podem ser iniciadas imediatamente porque a tecnologia necessária já está disponível e é simples para, por exemplo, melhor isolar termicamente as construções. O dinheiro necessário para tais medidas de economia de energia é menor do que para aplicação de tecnologias de abastecimento intensivas do ponto de vista de investimento de capital.

5. A conservação de recursos combustíveis fósseis é particularmente crucial para o futuro, já que a sua utilização como matéria-prima das indústrias químicas (como as farmacêuticas e as de plásticos) é muito mais importante do que o seu uso na geração de energia.

6. As medidas de conservação podem ser prontamente praticadas de alguma maneira por qualquer indivíduo, com o incentivo da economia de dinheiro e de energia. Tais práticas também contribuem para nossa saúde. Por exemplo, andar de bicicleta gera mais exercício físico do que dirigir um carro.