A energia eólica e o parque eólico das terras altas de Fafe : um estudo sobre concepções e opiniões de professores de física e química e de alunos de 9.º ano

Universidade do Minho

Instituto de Educação e Psicologia

Sandra Marina Ribeiro Marinho

A Energia Eólica e o Parque Eólico das Terras

Altas de Fafe: Um estudo sobre concepções e

opiniões de professores de Física e Química e

de alunos de 9º ano

Sa nd ra M ar in a R ib ei ro M ar in ho A E n e rg ia E ó li ca e o P a rq u e E ó li co d a s Te rr a s A lt a s d e F a fe : U m e st u d o s o b re co n ce p çõ e s e o p in iõ e s d e p ro fe ss o re s d e F ís ic a e Q u ím ic a e d e a lu n o s d e 9 º a n o

Dissertação de Mestrado em Educação

Área de Especialização em Supervisão Pedagógica em

Ensino das Ciências

Trabalho efectuado sob a orientação da

Professora Doutora Laurinda Sousa Ferreira Leite

Universidade do Minho

Instituto de Educação e Psicologia

Sandra Marina Ribeiro Marinho

A Energia Eólica e o Parque Eólico das Terras

Altas de Fafe: Um estudo sobre concepções e

opiniões de professores de Física e Química e

de alunos de 9º ano

DECLARAÇÃO

Nome: Sandra Marina Ribeiro Marinho

Endereço Electrónico: smmarinho@gmail.com

Telefone: 253493426

Número do Bilhete de Identidade: 11674638

Título da Dissertação: A Energia Eólica e o Parque Eólico das Terras Altas de Fafe: Um estudo sobre concepções e opiniões de professores de Física e Química e de alunos de 9º ano

Orientadora: Professora Doutora Laurinda Leite

Ano de Conclusão: 2009

Designação do Mestrado: Mestrado em Educação, Área de Especialização em Supervisão Pedagógica em Ensino das Ciências

É AUTORIZADA A REPRODUÇÃO INTEGRAL DESTA DISSERTAÇÃO/TRABALHO, APENAS PARA EFEITOS DE INVESTIGAÇÃO, MEDIANTE DECLARAÇÃO ESCRITA DO INTERESSADO, QUE A TAL SE COMPROMETE.

Universidade do Minho, Fevereiro/2009

AGRADECIMENTOS

A consecução desta investigação deve-se à participação de muitas pessoas que colaboraram com os seus conhecimentos e experiência. Assim, gostaria de exprimir os meus reconhecidos agradecimentos:

À Professora Doutora Laurinda Leite, pela orientação, pelo apoio, pelo profissionalismo, pela disponibilidade sempre demonstrada, pelas sugestões sempre muito pertinentes e sobretudo, pela sua paciência.

Aos professores, aos especialistas em Educação em Ciências e aos alunos que participaram no processo de validação de instrumentos e na recolha de dados. E ainda, aos órgãos de gestão das várias escolas, que autorizaram a recolha de dados.

À minha família, em especial à Helena e aos meus amigos, pelo apoio, pela paciência e encorajamento constantes que me deram em momentos de maior desânimo.

Ao Paulininho pela compreensão, amor e incentivo.

A ENERGIA EÓLICA E O PARQUE EÓLICO DAS TERRAS ALTAS DE FAFE: Um estudo sobre concepções e opiniões de professores de Física e Química e de

alunos de 9º ano RESUMO

Alguns tipos de recursos energéticos convencionais estão a esgotar-se e há problemas ambientais, que ameaçam o planeta, e que são causados pelo uso de combustíveis fósseis. O recurso à energia eólica, constitui, em Portugal, uma boa alternativa às energias não renováveis, derivadas dos combustíveis fósseis. A escola, no âmbito da Educação em Ciências para todos, deverá abordar, não só a componente científica e tecnológica da energia, mas também a sua componente social e ambiental. As Orientações Curriculares para as Ciências Físicas e Naturais recomendam, entre outros, que os professores, no 3ºciclo, organizem visitas de estudo a centrais produtoras de energia, incluindo centrais eólicas. Em Fafe foi recentemente construído o Parque Eólico das Terras Altas de Fafe (TAF), que pode ser usado para esse fim.

Assim, os objectivos do estudo consistiram em identificar concepções e opiniões de alunos e de professores do concelho de Fafe sobre a energia eólica e sobre os parques eólicos, designadamente sobre o Parque Eólico das TAF, enquanto parque e enquanto recurso didáctico.

Participaram no estudo 230 alunos do 9º ano de escolaridade das escolas do concelho de Fafe e 20 professores de Física e Química a leccionar nas escolas do mesmo concelho. Os dados foram recolhidos através de dois questionários, um destinado aos professores e outro dirigido aos alunos.

Os resultados obtidos nesta investigação revelaram que a maioria dos alunos tem um conhecimento superficial, mas relativamente correcto, sobre a energia eólica e sua produção. As concepções dos alunos sobre parques eólicos são bastante simplistas, mas a maior parte deles evidencia um conhecimento correcto sobre a sua localização, embora não demonstre estar familiarizado com a constituição e o funcionamento dos aerogeradores. No que concerne aos professores de Física e Química das escolas do concelho de Fafe, estes consideraram que o Parque Eólico das TAF, não provoca poluição visual e tem benefícios para a população e para o turismo. Contudo, no que se refere à sua utilização como um recurso didáctico, os resultados sugerem que os professores não tiram muito partido do referido parque.

Dado que o Parque Eólico das TAF está ao alcance dos professores de Física e Química do concelho de Fafe e é familiar aos alunos deste concelho, mas não constitui um recurso didáctico muito utilizado pelos docentes, parece importante desenvolver acções com vista a um

WIND ENERGY AND THE TERRAS ALTAS DE FAFE WIND FARM:

A study on Physical Sciences teachers and 9th graders’ conceptions and opinions ABSTRACT

The reserves of some types of conventional energy have been decreasing. Besides, there are a few environmental problems, that are threatening the future of the Planet, and that are associated with the use of non-renewable energy sources. Alternative energy sources, including wind energy, may offer a good alternative to non-renewable energy in Portugal. In schools, science education for all should deal with the scientific and the technological dimensions of energy as well as with the social and environmental issues related to it. Hence, Natural and Physical Sciences Curriculum guidelines suggest that junior high school science teachers should organize field trips to energy central enterprises, including wind farms. The wind farm Terras Altas de Fafe (TAF) was recently built and it may be used for teaching about wind energy outside the classroom.

Thus, this research study, focusing on the region of Fafe, aims at identifying students’ and teachers’ conceptions and opinions about wind energy and wind farms, namely about the TAF wind farm, both as a wind farm and as a teaching resource.

The sample included 230 9th graders, attending schools in Fafe, and 20 Physical Sciences teachers, that were teaching in the same schools. Data were collected by means of two questionnaires, one for teachers and another one for students.

The results suggest that the majority of the students held a basic knowledge although correct knowledge on the issues related to wind energy and its production. Students’ conceptions on wind farms are very simple but most of the participants seem aware of the possible localizations of wind farms. However, students are not very familiar with the structure and the working principles of the wind turbines. As far as Physical sciences teachers are concerned, they seem to believe that the TAF wind farm does not cause visual pollution and that it is beneficial for the inhabitants and the tourism. However, the results also suggest that teachers do not rely too much on the TAF wind farm for teaching purposes.

As the TAF wind farm is easy to access by the Physical Sciences teachers in Fafe schools, and the students are familiar with it, it seems worthwhile to take action in order to promote its use by the teachers and to help them to take more educational profit from the TAF wind farm.

ÍNDICE AGRADECIMENTOS RESUMO ABSTRACT ÍNDICE LISTA DE TABELAS LISTA DE FIGURAS

CAPÍTULO I – CONTEXTUALIZAÇÃO E APRESENTAÇÃO DO ESTUDO 1.1- Introdução 1.2- Contextualização do estudo

1.2.1- Situação Energética

1.2.1.1- Situação Energética Mundial 1.2.1.1- Situação Energética em Portugal

1.2.2- Educação em Ciências, Educação para o Ambiente e Educação Energética 1.2.3- A Educação Energética no currículo do Ensino Básico

1.3- Objectivos da investigação 1.4- Importância da investigação 1.5- Limitações da investigação 1.6- Estrutura geral da dissertação

CAPÍTULO II - REVISÃO DE LITERATURA 2.1- Introdução 2.2- Energia Eólica: Princípios e Tecnologias 2.2.1- Do vento à energia eólica 2.2.2- Parques eólicos 2.2.3- Aerogeradores 2.2.4- A Energia Eólica: Aspectos e Impactos Ambientais 2.3. Fundamentação sobre as Opiniões da Energia Eólica e sobre os Parques Eólicos 2.3.1- Opiniões acerca da energia eólica 2.3.2- Preferências face aos aerogeradores / parques eólicos

iii v vii ix xiii xix 1 1 1 1 1 7 11 15 22 22 23 24 27 27 27 27 32 36 42 47 47 51

CAPÍTULO III – METODOLOGIA

3.1- Introdução 3.2- Descrição do estudo 3.3- População e amostra 3.4- Selecção da técnica de recolha de dados 3.5- Construção e validação dos questionários 3.6- Recolha de dados 3.7- Tratamento e análise dos dados

CAPÍTULO IV- APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 4.1- Introdução 4.2- Resultados referentes ao conhecimento dos alunos sobre a energia eólica 4.2.1- Conhecimento dos alunos sobre a energia eólica 4.2.2- Conhecimento sobre a energia eólica enquanto energia renovável

4.2.3- Vantagens e desvantagens da energia eólica relativamente a outras energias 4.2.4- Possibilidade de investimento em energia eólica em Portugal

4.2.5- Produção da energia eólica em diversos países

4.3- Resultados referentes ao conhecimento dos alunos sobre aerogeradores 4.3.1- Conhecimento dos alunos sobre aerogeradores

4.3.2- Desenhos dos aerogeradores

4.3.3- Conhecimento sobre o funcionamento dos aerogeradores

4.4- Resultados referentes ao conhecimento dos alunos sobre parque eólicos 4.4.1- Conhecimento dos alunos sobre os parques eólicos

4.4.2- Locais onde são instalados os parques eólicos 4.4.3- Visitas aos parques eólicos

4.4.4- Condições em que foram realizadas as visitas aos parques eólicos 4.4.5- Condições de audibilidade em parques eólicos

4.4.6- Interferências do parque eólico com as televisões

4.5- Resultados referentes ao conhecimento dos alunos sobre o Parque Eólico das TAF 4.5.1- Número de aerogeradores constituintes do Parque Eólico das TAF

4.5.2- Altura da torre dos aerogeradores constituintes do Parque Eólico das TAF 4.5.3- Distância entre os aerogeradores constituintes do Parque Eólico das TAF

57 57 57 58 63 63 68 69 71 71 71 71 73 75 80 82 84 84 86 88 89 89 90 91 93 93 96 99 100 101 102

4.5.4- Número de pás que constituem os aerogeradores do Parque Eólico das TAF 4.5.5- Quantidade de energia produzida anualmente no Parque Eólico das TAF 4.6- Resultados referentes às opiniões dos alunos sobre o Parque eólico das TAF 4.6.1- Possibilidade de construir casas perto do Parque Eólico das TAF

4.6.2- Impacto do Parque Eólico das TAF relativamente ao ambiente, à economia e às pessoas

4.6.3- Opinião sobre a beleza do Parque Eólico das TAF

4.6.4- Opinião sobre o Parque Eólico das TAF, poder tornar-se uma atracção turística 4.7- Resultados obtidos referentes às opiniões dos professores sobre a energia eólica 4.7.1- Condições naturais de Portugal para um bom aproveitamento da energia eólica 4.7.2- Possibilidade de investir mais na energia eólica em Portugal

4.7.3- Contribuição da Energia Eólica para a resolução dos problemas energéticos em Portugal

4.8- Resultados referentes às opiniões dos professores sobre o Parque Eólico das TAF 4.8.1- O parque eólico como um factor de poluição visual

4.8.2- Efeitos do Parque Eólico das TAF segundo os professores

4.9- Resultados referentes às opiniões dos professores sobre o aproveitamento didáctico do Parque Eólico das TAF

4.9.1- O Parque Eólico das TAF como um recurso didáctico

4.9.2- O Parque Eólico das TAF como um recurso didáctico utilizado pelos professores de Física do concelho de Fafe

4.9.3- Parque Eólico das TAF com um serviço educativo 4.9.4- Eficácia do ensino sobre o Parque Eólico das TAF 4.9.5- Visitas de estudo realizadas a parques eólicos

4.9.6- Eficácia das visitas de estudo ao Parque Eólico das TAF no Ensino Básico ou Secundário

CAPÍTULO V - CONCLUSÕES, IMPLICAÇÕES E SUGESTÕES DE INVESTIGAÇÃO 5.1- Introdução

5.2- Conclusões da investigação 5.3- Implicações da investigação

5.4- Sugestões para futuras investigações

103 104 105 105 108 111 112 117 117 118 120 121 121 123 126 126 127 128 130 131 132 135 135 135 144 146

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANEXOS Anexo I- Versão do questionário dirigido aos alunos

Anexo II- Versão do questionário dirigido aos professores de Física e Química Anexo III- Carta dirigida ao Presidente do Conselho Executivo

Anexo IV- Instruções fornecidas aos professores aplicadores do questionário

Anexo V- Folheto do Parque Eólico das Terras Altas de Fafe 149 159 161 171 179 183 187

LISTA DE TABELAS

Tabela 1- “Top 10” da potência eólica acumulada, até final de Dezembro de 2007 Tabela 2- “Top 10” da potência eólica instalada, no ano de 2007

Tabela 3- Quantidade de poluentes emitidos pelo carvão, gás convencional e pela energia eólica (kg/MWh)

Tabela 4- Características gerais da subamostra de alunos que participaram no estudo

Tabela 5- Características gerais da subamostra de professores que participaram no estudo

Tabela 6- Estrutura do questionário aplicado aos alunos Tabela 7- Estrutura do questionário aplicado aos professores Tabela 8- Conhecimentos dos alunos sobre energia eólica

Tabela 9- Distribuição das respostas dos alunos sobre o conhecimento da energia eólica como sendo uma energia renovável

Tabela 10- Justificações dos alunos para as classificações de energia renovável Tabela 11- Distribuição das respostas dos alunos sobre as vantagens da energia

eólica relativamente a outras energias

Tabela 12- Justificações dos alunos sobre as vantagens da energia eólica relativamente a outras energias

Tabela 13- Justificações dos alunos que mencionaram que a energia eólica não apresenta vantagens relativamente a outras energias

Tabela 14- Distribuição das respostas dos alunos sobre as desvantagens da energia eólica relativamente a outras energias

Tabela 15- Justificações dos alunos para as desvantagens da energia eólica relativamente a outras energias

Tabela 16- Justificações dos alunos que mencionaram que a energia eólica não apresenta desvantagens relativamente a outras energias

Tabela 17- Distribuição das respostas dos alunos para a possibilidade de investimento na energia eólica

Tabela 18- Justificações das respostas dos alunos para um maior investimento na energia eólica 4 5 43 60 62 67 68 72 73 75 75 76 77 78 79 80 80 81

Tabela 19- Distribuição das respostas dos alunos sobre os países que produzem maior quantidade de energia eólica

Tabela 20- Distribuição das respostas dos alunos sobre os países que produzem menor quantidade de energia eólica

Tabela 21- Distribuição das respostas dos alunos sobre o conhecimento de aerogerador

Tabela 22- Justificações das respostas dos alunos sobre o conhecimento de aerogerador

Tabela 23- Distribuição das respostas dos alunos sobre os desenhos de aerogeradores

Tabela 24- Distribuição das respostas dos alunos relativas as legendas dos desenhos dos aerogeradores

Tabela 25- Distribuição das respostas dos alunos sobre o funcionamento dos aerogeradores

Tabela 26- Justificações dos alunos sobre o conhecimento de parque eólico

Tabela 27- Distribuição e justificação das respostas dos alunos sobre os locais onde são instalados os parques eólicos

Tabela 28- Distribuição das respostas dos alunos sobre a realização de visitas a parques eólicos

Tabela 29- Distribuição das respostas dos alunos sobre os locais onde foram realizadas as visitas aos parques eólicos

Tabela 30- Distribuição das respostas dos alunos sobre as condições em que foram realizadas as visitas aos parques eólicos

Tabela 31- Distribuição das respostas dos alunos face à audibilidade no parque eólico

Tabela 32- Justificação das respostas dos alunos que referem que os amigos não conseguem ouvir no parque eólico

Tabela 33- Justificação das respostas dos alunos que referem que os amigos se conseguem ouvir no parque eólico

Tabela 34- Distribuição das respostas dos alunos face às interferências do parque eólico com as televisões

83 84 84 85 86 87 88 89 90 92 92 93 94 94 95 96

Tabela 35- Justificação das respostas dos alunos que afirmaram que o parque eólico interfere com a televisão

Tabela 36- Justificação das respostas dos alunos que afirmaram que o parque eólico não interfere com a televisão

Tabela 37- Justificação das respostas dos alunos que afirmaram que não têm a certeza se o parque eólico interfere com a televisão

Tabela 38- Distribuição das respostas dos alunos face ao número de aerogeradores do Parque Eólico das TAF

Tabela 39- Distribuição das respostas dos alunos face à altura da torre dos aerogeradores do Parque Eólico das TAF

Tabela 40- Distribuição das respostas dos alunos face à distância entre os aerogeradores do Parque Eólico das TAF

Tabela 41- Distribuição das respostas dos alunos face ao número de pás que constituem os aerogeradores do Parque Eólico das TAF

Tabela 42- Distribuição das respostas dos alunos face à quantidade de energia produzida anualmente no Parque Eólico das TAF

Tabela 43- Distribuição das respostas dos alunos face à possibilidade de construir casas perto do Parque Eólico das TAF

Tabela 44- Justificação das respostas dos alunos que moram perto do parque eólico que referem que não é possível construir casas perto do Parque Eólico das TAF

Tabela 45- Justificação das respostas dos alunos que moram afastados do parque eólico que referem que não é possível construir casas perto do Parque Eólico das TAF

Tabela 46- Distribuição das respostas dos alunos face à distância do Parque Eólico das TAF relativamente às casas habitacionais

Tabela 47- Distribuição das respostas dos alunos que moram perto do parque face ao impacto do Parque Eólico das TAF relativamente ao ambiente, à economia e às pessoas

Tabela 48- Distribuição das respostas dos alunos que moram afastados do parque face ao impacto do Parque Eólico das TAF relativamente ao ambiente, à economia e às pessoas 97 98 99 100 101 103 103 104 105 106 107 107 109 111

Tabela 49- Distribuição das respostas dos alunos face à opinião do Parque Eólico das TAF

Tabela 50- Distribuição das respostas dos alunos face à opinião do Parque Eólico das TAF, poder tornar-se uma atracção turística

Tabela 51- Justificação das respostas dos alunos que moram próximo do parque que referem que o Parque Eólico das TAF pode tornar-se uma atracção turística

Tabela 52- Justificação das respostas dos alunos que moram próximo do parque que referem que o Parque Eólico das TAF talvez possa tornar-se uma atracção turística

Tabela 53- Justificação das respostas dos alunos que moram mais afastados do parque que referem que o Parque Eólico das TAF talvez possa tornar-se uma atracção turística

Tabela 54- Justificação das respostas dos alunos que moram mais afastados do parque que referem que o Parque Eólico das TAF pode tornar-se uma atracção turística

Tabela 55- Justificação das respostas dos professores sobre as condições naturais de Portugal para um bom aproveitamento da energia eólica

Tabela 56 - Justificações das respostas dos professores para um maior investimento na energia eólica

Tabela 57 - Distribuição das respostas dos professores sobre a contribuição da energia eólica para a resolução dos problemas energéticos

Tabela 58 - Justificação das respostas dos professores sobre a contribuição da energia eólica para a resolução dos problemas energéticos

Tabela 59 - Distribuição das respostas dos professores sobre o Parque Eólico das TAF enquanto factor de poluição visual

Tabela 60 - Justificação das respostas dos professores sobre o Parque Eólico das TAF enquanto factor de poluição visual

Tabela 61 - Distribuição das respostas dos professores face ao impacto do Parque Eólico das TAF relativamente à população, ao ambiente, à economia, ao desenvolvimento do parque habitacional e ao turismo.

112 113 113 114 115 116 117 119 120 121 122 122 123

Tabela 62 - Distribuição das respostas dos professores sobre a utilização do Parque Eólico das TAF como recurso didáctico

Tabela 63 – Justificação das respostas dos professores sobre a utilização do Parque Eólico das TAF como recurso didáctico

Tabela 64 - Distribuição das respostas dos professores sobre a utilização do Parque Eólico das TAF como recurso didáctico utilizado pelos professores de Física do concelho de Fafe

Tabela 65 - Distribuição das respostas dos professores sobre a possibilidade de, no Parque Eólico das TAF, existir um serviço educativo

Tabela 66 - Distribuição das respostas dos professores sobre a eficácia do ensino sobre o Parque Eólico das TAF

Tabela 67 - Distribuição das respostas dos professores sobre a realização de visitas de estudo a parques eólicos

Tabela 68 - Distribuição das respostas dos professores sobre a organização de visitas de estudo ao Parque Eólico das TAF no Ensino Básico ou Ensino Secundário 126 127 128 129 130 131 132

LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Potência de energia eólica instalada e acumulada Figura 2- Tendência da potência de energia eólica Figura 3- Esquema organizador do tema “Terra em Transformação” Figura 4- Representação do escoamento do vento na zona circundante de um

obstáculo

Figura 5- Imagem do efeito de esteira Figura 6- Esquema da colocação de turbinas eólicas num parque eólico Figura 7- Esquema típico de um parque eólico Figura 8- Esquema de um aerogerador Figura 9- Esquema do rotor e da cabina Figura 10- Esquema do ruído produzido um parque eólico Figura 11- Esquema das interferências electromagnéticas Figura 12- Variação da aceitação da energia eólica antes, durante e após a construção

de um parque eólico

Figura 13- Mapa do concelho de Fafe Figura 14.A- Aerogerador com as três partes (cabina, pás e torre) Figura 14.B- Aerogerador com as duas partes (pás e torre ou cabina e torre) Figura 14.C- Desenho não explícito Figura 15.A1- Aerogerador com a legenda das três partes (cabina, pás e torre)

Figura 15.A2- Aerogerador com a legenda de duas partes (cabina e torre ou pás e torre)

Figura 15.A3- Aerogerador com a legenda de uma parte (pás)

10 10 16 31 32 32 33 38 41 45 46 52 61 86 86 86 87 87 87

CAPÍTULO I

CONTEXTUALIZAÇÃO E APRESENTAÇÃO DO ESTUDO

1.1- Introdução

Este capítulo tem como objectivo apresentar e contextualizar a investigação realizada. Para esse efeito, inicia-se o capítulo com a contextualização da investigação (1.2), organizada em três secções. No subcapítulo seguinte apresentam-se os objectivos da investigação (1.3) e discute-se a sua importância (1.4). Posteriormente, descrevem-se as principais limitações da investigação (1.5) e, por fim, conclui-se este capítulo com a apresentação da estrutura geral da dissertação (1.6).

1.2- Contextualização do estudo

A contextualização da investigação inicia-se com a análise da situação energética (1.2.1), a nível mundial (1.2.1.1) e em Portugal (1.2.1.2). Posteriormente, é abordada a importância e relação da Educação em Ciências, com a Educação para o Ambiente e com a Educação Energética (1.2.2). De seguida, analisa-se a relevância da Educação Energética no currículo do Ensino Básico (1.2.3).

1.2.1- Situação Energética

1.2.1.1- Situação Energética Mundial

Nos anos setenta (do século XX) viveu-se uma grande crise petrolífera, devido à percepção do esgotamento dos combustíveis fósseis e à subida do preço do petróleo. Essa crise serviu para o mundo e, principalmente, para os países industrializados se aperceberem de quão instável e inseguro era o sistema energético contemporâneo e começaram a tentar encontrar alternativas aos combustíveis convencionais (Arrastía-Ávila, 2005). No entanto, nos últimos anos, o consumo de petróleo, gás natural, carvão, energia hidroeléctrica e energia nuclear cresceu em 15.0%, devendo-se esse crescimento a uma procura energética excepcional, a nível mundial,

2005, a procura de energia na China subiu 65%, o que representa mais de metade do aumento global da procura energética (International Energy Agency, IEA, 2005).

Todavia, o consumo mundial de energia, proveniente de fontes não renováveis (petróleo e carvão) correspondia, em 2004, a aproximadamente 86% do total, cabendo apenas 14% às fontes renováveis (IEA, 2004).

Contudo, nos últimos anos, o consumo mundial de energia renovável tem vindo a aumentar, tendo esse acréscimo atingido os 4.3%, em 2004, face ao ano anterior (IEA, 2004).

O aumento da utilização de electricidade produzida a partir de fontes de energia renováveis é uma das medidas necessárias para o cumprimento do Protocolo de Quioto e da Convenção Quadro das Nações Unidas sobre Alterações Climáticas e é promovido pela Directiva 2001/77/CE do Parlamento Europeu e do Conselho de Ministros, de 27 de Setembro de 2001. Segundo esta Directiva, os Estados-Membros deveriam aprovar e publicar, até 27 de Outubro de 2002, e, depois, de cinco em cinco anos, um relatório que definisse as metas indicativas nacionais sobre o consumo futuro de energia eléctrica produzida através de fontes renováveis, em termos de percentagem do consumo de energia eléctrica, para os próximos dez anos. Também deveriam publicar, até 27 de Outubro de 2003 e, depois, de dois em dois anos, um relatório que contivesse uma análise da consecução das metas definidas.

As metas nacionais estabelecidas pelos governos dos diversos Estados Membros deverão ser compatíveis com a meta indicativa global de 12% do consumo nacional bruto de energia, em 2010 ser produzida a partir de fontes renováveis e, em especial, com a quota indicativa de 22.1% da electricidade consumida na comunidade, em 2010, ser produzida a partir de fontes de energia renováveis.

No que concerne às diversas energias renováveis, a energia eólica é apontada como a mais económica e a que envolve uma tecnologia mais madura (Simão

et al., 2004), ou seja,

uma tecnologia que já está bem desenvolvida.

O potencial eólico mundial é imenso. Segundo a European Wind Energy Association, EWEA (2002), estima-se que em todo o mundo o potencial seja de 53000TWh/ano, enquanto que o consumo eléctrico mundial está previsto aumentar até 25818TWh/ano em 2020. Estes valores representam um enorme desafio para a indústria da energia eólica, pois significam que é possível gerar mais energia a partir do vento do que aquela que é consumida.

1999, a maioria da potência eólica instalada situava-se na Europa (70%), seguindo-se a América do Norte (19%) e as restantes partes do mundo, nomeadamente, a Ásia e o Pacífico (9%). Nos finais de 2004, a potência instalada no mundo situava-se nos 48GW, quantidade suficiente para satisfazer as necessidades energéticas de dezanove milhões de habitações, o que equivale a cerca de 47 milhões de pessoas. No entanto, a utilização do vento para produzir energia não tem sido equivalente nos diversos países, pois a Europa é responsável por 72% da potência instalada no mundo, e, também, por 72% do crescimento durante o ano de 2004 (Associación Eólica de Galicia, 2005).

A potência instalada nos 25 países membros da União Europeia (UE), em 2004, foi de 5838MW e, em 2005, foi de 6183MW, o que corresponde a um aumento de 5.9%. O mercado europeu relativo à energia eólica tem apresentado um crescimento anual de aproximadamente 26%, entre 2000 e 2005. No entanto, alguns impedimentos, tais como, o acesso à rede de distribuição de electricidade e questões do foro administrativo, têm obstruído um desenvolvimento mais rápido (Global Wind Energy Council,GWEC, 2006) do aproveitamento do vento para efeitos de produção de electricidade.

No ano de 2006, os países que produziam mais energia eólica eram a Alemanha e a Espanha. De realçar, ainda, que os Estados Unidos, Dinamarca e Portugal eram países produtores de bastante energia deste tipo (GWEC, 2006). Pelo contrário, a Hungria, a Roménia e a Estónia eram, nesse ano, os países que produziam menores quantidades de energia eólica (GWEC, 2006).

A GWEC (2008) afirmou que, em 2007, foram instalados 20000MW de potência eólica, produzidos pelos EUA, China e Espanha, enquanto que a potência mundialmente instalada alcançou os 94112MW, o que corresponde a um aumento de 31%, relativamente ao ano de 2006 e representa um aumento global da potência eólica instalada de cerca de 27%.

Hoje em dia, verifica-se que a concentração do mercado da energia eólica está localizada em alguns países da Europa, nomeadamente, na Alemanha, na Espanha e na Dinamarca, os quais contribuem com aproximadamente 80% do total da potência da EU (GWEC, 2008).

A tabela 1 apresenta a distribuição da potência eólica acumulada nos dez países do mundo (em MW) com maior aproveitamento de energia eólica, no final de 2007. Como pode ver-se, Portugal ocupava, precisamente, a décima posição.

Tabela 1 – “Top 10” da potência eólica acumulada, até final de Dezembro de 2007 (GWEC, 2008)

Segundo o GWEC (2008), os principais líderes do mercado em termos de potência acumulada da energia eólica são a Alemanha (22.3GW), os Estados Unidos da América (16.8GW), a Espanha (15.1GW), a Índia (8GW) e a China (6.1GW). Na Europa, a energia eólica aumentou mais de que qualquer outro tipo de energia, um aumento que se deve, em especial, à Espanha (EWEA, 2008a).

A potência dos aerogeradores na Europa, em 2006, era de 8662MW e, até ao final de 2007, foi alcançado um valor de cerca de 57135MW de potência eólica, correspondendo a um aumento de 18%, em relação ao ano anterior. Este aumento evitará a produção de, aproximadamente, 90 milhões de toneladas de CO2 e produz 119TWh, em um ano (EWEA,

2008a).

A Europa permanece como o principal mercado de energia eólica, mas a instalação de novas potências eólicas na Europa representa pouco mais de 43% da potência total em 2007, o que traduz um decréscimo de cerca de 75%, em relação a 2004. Pela primeira vez, em décadas, mais de 50% do mercado da energia eólica situa-se fora da Europa e é provável que esta tendência continue no futuro (EWEA, 2008a).

A Europa, a América e a Ásia continuam a ser os principais produtores de energia eólica. No entanto, a África (nomeadamente, Egipto, Marrocos, Irão e Tunísia) aumentou a potência de energia eólica, em cerca de 42%, atingindo 534MW, no final de 2007.

Como mostra a tabela 2, os cinco países que mais potência eólica instalaram no ano de 2007 foram os Estados Unidos da América (5244MW), a Espanha (3522MW), a China (3449MW), a Índia (1730MW) e a Alemanha (1667MW).

A Espanha marcou um novo recorde, em 2007, tornando-se o país da UE que utiliza maior quantidade de energia eólica, sendo 10% da sua electricidade produzida a partir dela.

Potência eólica acumulada Potência eólica acumulada País (MW) % País (MW) % Alemanha 22 247 23.6 Itália 2 726 2.9 EUA 16 818 17.9 França 2 454 2.6

Espanha 15 145 16.1 Reino Unido 2 389 2.5

Índia 8 000 8.5 Portugal 2 150 2.3

China 6 050 6.4 Top 10- Total 81 104 86.2 Dinamarca 3 125 3.3 Resto do mundo 13 008 13.8

Também se destaca a França, que instalou cerca de 888MW, em 2007, alcançando uma potência total de 2454MW, e a Itália, com 603MW, tendo uma potência total de 2726MW.

Os Estados Unidos da América, em 2007, instalaram cerca de 5244MW de energia eólica, o que corresponde a uma duplicação da sua potência, em relação ao ano anterior. Se continuar com esta tendência, é possível que, em 2009, os EUA superem a Alemanha, que tem sido o líder mundial da energia eólica (American Wind Energy Association, AWEA, 2008).

Tabela 2 – “Top 10” da potência eólica instalada, no ano de 2007 (GWEC, 2008)

No ano de 2005, somente em três estados dos EUA (Dakota do Norte, Kansas e Texas) existia energia eólica suficiente para satisfazer as necessidades energéticas do país. Contudo, apesar de os EUA produzirem cerca de 11.2 biliões de kWh de energia eléctrica através de parques eólicos, esse valor equivale a menos de 1% das suas necessidades (AWEA, 2006). Todavia, em 2020, a energia eólica poderá corresponder a pelo menos 6% da energia eléctrica utilizada nos EUA (AWEA, 2006). Este aumento significará que se utilizarão menos recursos naturais e não se produzirá poluição.

Na Ásia e na Índia, depois de a década de 90 (do século XX) ser considerada calma em termos de desenvolvimentos energéticos, devido a uma crise económica, verificou-se, em 2004-2005, um crescimento acentuado, totalizando 4430MW de potência instalada (IEA, 2005).

No que concerne à China, este país instalou cerca de 3449MW, em 2007, o que representa um aumento de 156%, em relação ao ano de 2006, e a coloca no quinto lugar da potência eólica instalada no mundo (IEA, 2008). A Associação de Indústria de Energia Renovável Chinesa (CREIA) prevê que a potência eólica instalada da China ronde os 50000MW, antes de 2015.

O mercado Japonês não era considerado muito activo em termos de investimento em energia eólica, embora o Japão seja fabricante e promotor de parques eólicos. Contudo, parece

Potência eólica instalada Potência eólica instalada País (MW) % País (MW) % EUA 5 244 26.1 Itália 603 3.0 Espanha 3 522 17.5 Portugal 434 2.2

China 3 449 17.2 Reino Unido 427 2.1

Índia 1 730 8.6 Canadá 386 1.9

Alemanha 1 667 8.3 Top 10- Total 18 350 91.4 França 888 4.4 Resto do mundo 1 723 8.6

que esta desproporção tem vindo a ser corrigida nos últimos anos devido a incentivos, no preço por kWh produzido e também devido a concessões importantes para projectos de energias renováveis. Efectivamente, no Japão verificou-se um aumento da potência instalada, desde 461MW, no final de 2002, até 1078MW, no final de 2005 (Abreu, 2006).

Um marco importante para a indústria eólica são os offshore, ou seja, parques eólicos marítimos (situados no mar). A EWEA estabeleceu como objectivo a nível europeu a instalação de 75GW de potência de energia eólica, até 2010, sendo 10GW atribuídos a parques offshore.

Instalaram-se cerca de 600MW de potência eólica, até ao final de 2004, nas zonas litorais e nas águas inferiores de cinco países europeus (Dinamarca, Reino Unido, Suécia, Holanda e Irlanda). De entre esses países, salienta-se a Dinamarca, não só porque foi pioneira, mas também por possuir o maior parque do mundo, com 165.6MW de potência. Em 2008 e 2009 estima-se que o potencial eólico

offshore seja de 800MW, no Reino Unido, 200MW, na

Dinamarca, 140MW, na Suécia, 120MW, nos Países Baixos, 105MW, na França, 60MW, na Alemanha, e 30MW na Bélgica. Assim sendo, no final de 2008, 80% do mercado dos offshore deverá ter sido concentrado na Dinamarca e no Reino Unido. Estima-se que até 2015 estejam instalados entre 10 a 15GW na Europa (EWEA, 2008b).

Nos últimos anos, imensos países estabeleceram metas para a utilização de energia renovável de forma a satisfazer as políticas de redução de gases com efeito de estufa. Os objectivos mais elevados foram propostos pela UE e assumidos na Directiva sobre Energias Renováveis (directiva 2001/77/CE, Conselho de Ministros nº 154/2001, 27 de Setembro de 2001), a qual fornece metas indicativas para cada Estado-Membro. Esta directiva adopta o objectivo de conseguir que 12% das necessidades eléctricas da Europa, em 2020, sejam satisfeitas através da energia eólica. Esta meta poderá ser alcançada, especialmente, se for tido em atenção o novo mercado offshore.

Mantendo-se, até 2010, uma taxa média de crescimento anual instalada em 25%, atingir-se-á, naquele ano, um valor total igual a 197.5GW. Prevê-se que entre 2011 e 2014, a taxa crescerá até 20%, o que significará no término desse período, uma potência instalada de 453.8GW de potência. Deste modo, a potência total mundial instalada em 2020 será idêntica a 12000MW, produzindo cerca de 3000TWh de energia, o que equivale a 12% do consumo total de electricidade previsto (EWEA, Greenpeace, 2005).

1.2.1.2- Situação Energética em Portugal

Tanto quanto se sabe, Portugal não tem recursos conhecidos de petróleo ou de gás natural e as jazidas de carvão estão praticamente extintas. O sistema energético português é muito dependente das fontes de energia não renováveis, não disponíveis no país, nomeadamente, do petróleo, do gás natural e do carvão, o que provoca um crescimento significativo das importações e contribui para a poluição atmosférica (Costa, 2005). Efectivamente, a situação energética portuguesa é caracterizada pelo facto de 85% da energia consumida ser importada, sendo o petróleo responsável pela maioria das importações. No que diz respeito à produção de energia eléctrica, o petróleo apenas é responsável por 25%, o carvão por 47% e os recursos hídricos por 28%. Este último valor pode aumentar até 40%, em anos favoráveis (Rodrigues, 2004), ou seja, em anos de elevada pluviosidade.

Face a estas realidades e às implicações da importação de recursos energéticos para a economia nacional, Portugal viu-se confrontado com a necessidade de desenvolver formas alternativas de produção de energia, especificamente, promovendo e incentivando a utilização de recursos endógenos (Costa, 2005). Na verdade, Portugal tem a sua mais valia de energia em recursos energéticos renováveis, pois é um dos países da Europa, com um elevado potencial ao nível dos recursos de biomassa, de energia eólica, de energia das marés e da energia solar (IEA, 2008).

Como já foi referido anteriormente, o aumento da utilização de electricidade obtida a partir de fontes de energia renováveis constitui uma das medidas conducentes ao cumprimento em Portugal, do Protocolo de Quioto e da Convenção das Nações Unidas sobre Alterações Climáticas e é fomentado pela Directiva 2001/77/CE, do Parlamento Europeu e do Conselho de Ministros, de 27 de Setembro de 2001. A directiva comunitária traduziu-se num plano estratégico para a promoção das fontes de energia renovável, designado Programa E4 (Eficiência Energética e Energias Endógenas). Com este programa de apoio, Portugal assumiu um compromisso de pelo menos 39% da produção de energia eléctrica, em 2010, ser oriunda de fontes renováveis. O compromisso parte do pressuposto de que o plano de electricidade poderá prosseguir com a construção de novos aproveitamentos hidroeléctricos, com potência superior a 10MW, e de que outro tipo de potência renovável venha a aumentar a uma taxa anual, oito vezes superior à verificada em 1997.

e as energias renováveis, nomeadamente, a hídrica (de pequena escala), a eólica, a biomassa e a fotovoltaica.

Segundo Sousa

et al.

(2005a), no período de 1991 a 1997, constatou-se que, em Portugal, ocorreu uma evolução da contribuição das fontes de energia renovável para a produção de energia eléctrica. No ano de 1997, Portugal tinha já um significativo contributo das fontes de energia renovável para a produção global de energia eléctrica, mas esse contributo era sobretudo devido à forte intervenção que as centrais hidroeléctricas tinham no quadro energético português.

A evolução da produção de energia eléctrica a partir de fontes renováveis em Portugal, no período de 1991 a 2002, sofreu um aumento de 9.9% na produção total de energia eléctrica (entre os anos 1991 e 1997 a energia produzida cresceu 14.3%, mas registou-se em 1997-2002 um decréscimo de 23.2%). No entanto, se não se tiver em conta a contribuição dos recursos hídricos, a energia produzida, em 2002, aumentou praticamente três vezes face ao valor registado, em 1991 e duas vezes relativamente ao valor registado, em 1997 (Sousa

et al.,

2005a).

Em Portugal, face ao diminuto potencial de crescimento da potência instalada em centrais hídricas e à sua dependência das condições climatéricas, é necessário fomentar o aproveitamento de outras fontes renováveis para a produção de energia eléctrica, nomeadamente, a partir das energias eólicas, solares, geotérmicas, biomassas e biogás (Sousa

et al., 2005b).

Constata-se que, no âmbito português, o vento e o sol, enquanto recursos naturais, não estão a ser devidamente aproveitados para a produção de energia eléctrica. Assim, e dado que o potencial de crescimento da produção de energia eléctrica em aproveitamentos hídricos não é suficiente para alcançar as metas da directiva, constitui motivo para a aposta em fontes de energias renováveis, tais como, a energia eólica e energia solar, entre outras (Sousa

et al.,

2005b).

Relativamente à energia eólica, em 1997 (ano de referência) a energia produzida foi trinta e seis vezes superior à produção de 1991; no ano de 2002, a produção foi praticamente dez vezes superior à registada, em 1997; em 2002, a energia produzida foi trezentas e sessenta vezes superior ao valor registado, em 1991 (Sousa et al., 2005a).

rondava 585MW, número que contrasta com os 311MW verificados no período homólogo do ano anterior. No entanto, e apesar deste incremento, Portugal detém apenas 1.2% da quota mundial de energia eólica, segundo a Direcção Geral de Energia e Geologia (DGEG, 2005).

O ano de 2005 caracterizou-se por um grande dinamismo quanto à entrada em funcionamento de novos parques eólicos. No final de 2005, estavam ligados mais trinta e cinco parques do que no final de 2004. Cinco desses parques são de grandes dimensões. A potência eólica instalada representava um pouco mais de 9% do total da potência instalada a nível nacional, ou seja, mais do dobro da verificada, no final de 2004. A produção eólica representou em 2005 cerca de 3.6% do consumo total de energia eléctrica, mais do dobro do valor de 2004, valor este que equivale ao consumo total de Portugal Continental durante quase duas semanas (Rede Eléctrica Nacional, REN, 2006).

Durante o ano de 2006, entraram em actividade 36 novos parques eólicos, representando um crescimento de 60% na potência instalada que, no final do ano, era de 1513MW, relativos a 137 parques. A produção eólica representou, em 2006, cerca de 6% do consumo total de energia eléctrica (REN, 2007a).

Ao longo do primeiro semestre de 2007, entraram em actividade nove parques eólicos, representando um crescimento de cerca de 15% na potência ligada à rede, que, no final do semestre, era de 1731MW, correspondentes a 148 parques. A produção eólica representou, no primeiro semestre, cerca de 8% do consumo total de energia eléctrica (REN, 2007b).

No final de 2007, a potência de energia eólica acumulada em Portugal era de 2125MW, sendo 2108MW referentes a Portugal Continental e 17MW relativos aos arquipélagos da Madeira e dos Açores (DGEG, 2007). A potência eólica instalada em 2007 foi de 439MW (EWEA, 2008a). Através da figura 1, pode constatar-se que a nova potência de energia eólica instalada em Portugal, no ano de 2007, foi ligeiramente inferior em relação a anos anteriores (IEA, 2008). Nos últimos anos, tem-se vindo a assistir a um desenvolvimento considerável no sector eólico em Portugal (Ferreira et al., 2007).

Figura 1- Potência de energia eólica instalada e acumulada (retirada de IEA, 2008, p.211)

A figura 2 evidencia a variação de potência de energia eólica entre os anos de 2001-2010. Mantendo-se este cenário, de crescimento da potência desta energia, Portugal poderá cumprir as metas nacionais para o aproveitamento de energia eólica, designadamente no que respeita ao facto de se ter comprometido, perante a UE, a instalar uma potência de 3750MW até 2010.

Figura 2- Tendência da potência de energia eólica (retirada de IEA, 2008, p.212)

Como já foi mencionado, Portugal, no respeito pelas metas da UE, assumiu a responsabilidade de produzir, em 2010, 39% do consumo eléctrico a partir de fontes renováveis de energia, tomando como referência o ano de 1997. Tendo em conta que o crescimento anual do consumo de electricidade verificado nos últimos anos varia entre os 5 e 6%, prevêem-se algumas dificuldades no cumprimento dos objectivos propostos (BCG, 2004). De modo a reduzir a dependência energética face ao exterior e a aumentar o investimento nas energias renováveis, em particular na energia eólica, o governo aumentou a meta prevista de 3750MW, até ao ano de 2010 (o que constitui cerca de 25% do total da potência instalada até 2010 (Estanqueiro et al.,

A produção de energia eléctrica através do vento representa cerca de 4% do consumo final de electricidade e é expectável que até 2010 represente 15%, segundo a DGEG (2008).

As previsões apontam para que as metas definidas para a energia hídrica e para as fontes de energia renováveis (excluindo a eólica) serão dificilmente alcançadas (BCG, 2004). O sector eólico é o que apresenta maior potencial de crescimento, o que faz com que a energia eólica tenha um papel fundamental no futuro sistema eléctrico nacional, particularmente para atingir as metas traçadas pelo Protocolo de Quioto e pela Directiva Europeia das energias renováveis (Estanqueiro et al., 2007; Ferreira, 2008).

1.2.2- Educação em Ciências, Educação para o Ambiente e Educação

Energética

Em 2005 a UNESCO, com o apoio das Nações Unidas, lançou a Década da Educação para o Desenvolvimento Sustentável (UNESCO, 2006). A Educação para o Desenvolvimento Sustentável (EDS) baseia-se no conhecimento da natureza e da relação que o Homem tem com ela (Milachay

et al., 2006). Porém, ultrapassa esta ligação, uma vez que se projecta sobre

decisões que o Homem deve tomar enquanto ser individual ou colectivo, num contexto nacional ou mundial, sobre aspectos que há algum tempo atrás eram desconhecidos ou somente tratados por especialistas (Milachay

et al., 2006). Conhecer, tomar decisões e actuar sobre o

meio ambiente, sem pôr em causa as gerações futuras, são competências que se impõem ao Homem e ao estado actual do desenvolvimento da humanidade (Mendoza, 2005; Milachay et

al., 2006). Para tal, e segundo estes autores, os cidadãos precisam adquirir consciência do

papel que desempenha a energia nas sociedades desenvolvidas e dos problemas ambientais associados ao uso de fontes de energia convencionais, de modo a poderem usar racional e eficientemente os recursos energéticos, através de uma actuação social responsável, que garanta a protecção do meio ambiente e a possibilidade de alcançar um Desenvolvimento Sustentável (DS).

Energia e meio ambiente são conceitos inseparáveis, uma vez que as fontes de energia utilizadas não são indiferentes e têm influência

para e

no ambiente. Infelizmente, o sistema

energético contemporâneo, nomeadamente, no que respeita ao modo como se obtêm e consomem os recursos energéticos actuais, é uma das principais causas da destruição do meio ambiente (Arrastía-Ávila, 2005; Crespo & Osmán, 2006).

Moran (2006) designa os processos educativos relacionados com o uso racional das diversas fontes de energia por Educação Energética (EE). Arrastía-Ávila & Blanch (2006) definem a EE, como sendo:

A EE está inscrita num contexto que abarca os seguintes aspectos: a energia como conhecimento científico, a energia como uma componente da educação ambiental, e a energia como componente da formação laboral e prática do aluno (Milachay et al., 2006). Graças a esta diversidade de componentes, vários autores (Fiallo, 2001; Crespo & Osmán, 2006) consideram a EE como sendo um tema transversal, que está associado a várias áreas do conhecimento e que requer um enfoque interdisciplinar. Por outro lado, a EE baseia-se em problemas que transcendem o sistema educativo e que afectam toda a sociedade e é fundamental na formação de valores essenciais na sociedade actual e futura (Crespo & Osmán, 2006; Díaz, 2002).

Segundo Crespo & Osmán (2006), a abordagem transversal desta temática é de grande importância para a vida quotidiana, na medida em que possibilita aos estudantes tomarem consciência da necessidade de assumirem posições correctas face aos diversos problemas associados à energia, de modo a que formem os seus próprios critérios e actuem em concordância com eles com vista à promoção de um DS. Sendo a EE um tema com implicações ambientais e sociais, ela tem como base uma componente axiológica e atitudinal, ou seja, deve envolver uma educação para os valores, que seja capaz de contribuir para um desenvolvimento ético e moral do aluno enquanto cidadão.

No que diz respeito aos conteúdos, a EE deve incluir um conjunto de conhecimentos básicos que os alunos devem possuir sobre a energia e sobre os actuais problemas energéticos, relacionados com os problemas globais do meio ambiente, bem como com os problemas socioeconómicos e políticos que a humanidade enfrenta (Crespo & Osmán, 2006). Devem, ainda, desenvolver nos alunos hábitos e competências para mobilizarem os conhecimentos em situações concretas, e também convicções e valores que permitam regular a sua actuação social no terreno da produção, transporte e consumo da energia (Crespo & Osmán, 2006; Lliteras, 2006).

“um processo contínuo de acções pedagógicas dirigidas ao desenvolvimento de um sistema de conhecimentos, procedimentos, competências, comportamentos, atitudes e valores em relação ao uso sustentável da energia. Como fenómeno educativo, a EE é um processo longo e complexo que inclui assumir como próprios, conceitos e procedimentos, mais especialmente, valores e atitudes” (p. 105).

A EE pode constituir, e constitui, um privilégio para uma parte da população do planeta, pois há ainda cerca de 120 milhões de crianças, em idade escolar, sem acesso ao Ensino Básico, e também 869 milhões de analfabetos e outros tantos considerados como alfabetizados, mas que carecem de conhecimento sobre energia. Acresce que cerca de 2400 milhões de habitantes do nosso planeta não têm acesso permanente à electricidade, nem a recursos económicos e tecnológicos que lhes permitam utilizar outras fontes de energia (Morán, 2006; Pedrosa & Mendes, 2005).

O termo energia está presente de uma forma regular (Yucel, 2007), nos mais diversos meios de comunicação social e, provavelmente, nenhum outro conceito científico tem tantas implicações para a vida quotidiana como o conceito de energia (Wellington, 2003). O estudo das formas e fontes de energia, bem como do impacto ambiental do consumo de energia é um factor importante para o desenvolvimento social e a tomada de decisões sobre questões relevantes para a sociedade. Para garantir tendências e condutas mais adequadas, no acesso aos consumos dos recursos energéticos, necessita-se de uma EE para o DS e de uma consciência energética, generalizadas, que garantam o respeito ambiental (Arrastía-Ávila & Blanch, 2006; Raviolo et al., 2000). As bases éticas da EE radicam na promoção da prática da equidade, assim como do valor da solidariedade (Arrastía-Ávila, 2005). Segundo o mesmo autor, a solidariedade, um elemento chave para a base ética da EE, entende-se como um dever que se tem para com as gerações futuras, em relação ao cuidado e uso adequado dos recursos energéticos. Esta solidariedade traduz-se na exploração racional dos recursos energéticos, utilizando as tecnologias disponíveis mais avançadas, para garantir às gerações vindouras um modelo energético sustentável. Por estas razões, a EE é um aspecto fundamental para a formação de uma cultura geral e integral de todo o cidadão do século XXI (Arrastía-Ávila, 2005) e deverá contribuir para uma provisão estável e sustentável de energia para todos os habitantes do planeta e para as gerações vindouras (Arrastía-Ávila & Blanch, 2006).

Assim, os professores devem ensinar os alunos a serem solidários, mas devem também incutir-lhes hábitos de racionalização e austeridade no uso da energia, como parte da sua formação como cidadãos, ou seja, consumidores, produtores e decisores responsáveis, que devem ser capazes de medir as consequências dos seus actos, para além do seu impacto imediato (Arrastía-Ávila, 2005). Fazendo esta educação em ligação com o meio onde os alunos estão envolvidos, os professores conseguirão, simultaneamente, desenvolver atitudes benéficas para o ambiente e as destrezas necessárias ao desenvolvimento cognitivo dos seus alunos

(Raviolo et al., 2000), futuros cidadãos activos, que terão que participar de diversas formas, em decisões acerca das políticas energéticas a adoptar no seu país ou região.

Ao contrário do que se pode pensar, os valores são um tipo de conhecimento que se pode ensinar e aprender (Arrastía-Ávila, 2005). Desenvolver o sentimento de solidariedade perante a injusta repartição da energia mundial, assim como o sentido de responsabilidade que advém do facto de toda a população compartilhar a protecção do meio ambiente e a prevenção dos efeitos nefastos da produção massiva da energia a partir dos combustíveis fósseis, são assuntos que os educadores devem ter em conta nas actividades de aprendizagem que organizam para os seus alunos.

Segundo Arrastía-Ávila (2005), há sete princípios éticos relevantes para a formação de uma cultura energética sustentável, à escala global. São eles:

• “Acessibilidade Justa - a energia deve estar disponível para todos.

• Uso Racional - o consumo desmedido e o uso banal de energia devem ser reduzidos.

• Sustentabilidade e Equidade Internacional - as fontes de energia devem ser renováveis, satisfazendo justamente as necessidades do presente, sem prejudicar as futuras gerações para satisfazer as suas próprias necessidades.

• Responsabilidade ambiental - devem ser postas em práticas as medidas para reduzir o impacto ambiental da produção, distribuição e uso de energia.

• Inovação, Investigação e Desenvolvimento - os países devem investir em investigações, desenvolvimento e formação de recursos humanos no campo da energia.

• Educação através dos meios de difusão - a educação e a informação sobre temas relacionados com a energia devem ser fiáveis, precisos e entendidos por todos.

• Cooperação Internacional - é indispensável um pensamento global que respeite a ética da energia.”(p.107).

Neste contexto, a EE deve ser concebida como uma das finalidades do Ensino Básico e as temáticas energéticas devem constituir um elemento estruturador dos programas (Arrastía-Ávila, 2005).

Perante o cenário da possibilidade do esgotamento de determinados recursos energéticos e das respectivas consequências para a humanidade, torna-se indispensável fomentar o desenvolvimento de atitudes conducentes à valorização, racionalização e poupança de energia (Raviolo

et al.,

2002). Para isso, torna-se necessário fazer com que os conteúdos relacionados com a energia contribuam para a alfabetização científica (Raviolo

et al.,

2002). Embora necessários, os conteúdos científicos relacionados com a energia não são suficientes para que essa alfabetização ocorra. Por isso, o Ensino das Ciências, em vez de limitar-se a transmitir conteúdos conceptuais, de forma mais ou menos desligados da realidade ambiental e social, deve permitir educar pelas Ciências (DEB, 2001a), isto é, apetrechar os cidadãos, não só

com os saberes científicos, mas também com competências ao nível das atitudes, possibilitando assim o desempenho de uma cidadania informada e responsável, no que concerne a temas e problemáticas relacionados com energia (Leite et al., 2007).

A energia é a condição necessária para o bem-estar, tanto social como económico, pois possibilita mobilidade e comodidade à população e também é responsável pela produção da maior parte da riqueza bruta dos países industrializados (Valadares

et al., 2002). Contudo, o

recurso a combustíveis fósseis, nomeadamente, para a produção de electricidade e para os transportes, causa efeitos nefastos no ambiente, pois origina gases poluentes, designadamente, dióxido de carbono e outros gases que provocam o efeito de estufa (Fernández Domínguez, 2005).

Pode, por isso, considerar-se que a utilização da energia é um problema com uma componente científica e uma componente social, sendo que todos os cidadãos têm um papel fundamental na sua discussão e resolução. A escola, no âmbito da Educação em Ciências para todos, deverá abordar não só a componente científica e tecnológica da energia, mas também a sua componente social (Valadares et al., 2002).

1.2.3- A Educação Energética no currículo do Ensino Básico

O Ensino Básico tem como objectivo a formação de pessoas capazes de alcançar uma elevada qualidade de vida, tanto a nível pessoal como social, e de intervir na vida cívica, de forma isenta, consciente e crítica (DEB, 2001a). Deste modo e de acordo com o Currículo Nacional do Ensino Básico (CNEB), este nível de ensino visa formar cidadãos cientificamente cultos, conscientes das suas responsabilidades sociais (DEB, 2001a). Nesta linha, estrutura-se a componente de Ciências Físicas e Naturais em quatro temas organizadores (“Terra no Espaço”, “Terra em Transformação”, “Sustentabilidade na Terra” e “Viver melhor na Terra”), tendo essa estruturação subjacente a ideia de que “viver melhor no planeta Terra pressupõe uma intervenção humana crítica e reflectida, visando um desenvolvimento sustentável que, tendo em consideração a interacção Ciência, Tecnologia, Sociedade e Ambiente, se fundamente em opções de ordem social e ética e em conhecimento científico” (DEB, 2001a, p. 133).

No âmbito do primeiro tema (“Terra no Espaço”), o CNEB não faz qualquer referência à energia. Contudo, o segundo tema (“Terra em Transformação”) do CNEB refere que, no âmbito

“compreensão das transformações que contribuem para a dinâmica da Terra e das suas consequências a nível ambiental e social” (DEB, 2001a, p. 137). Estas transformações estão associadas a fenómenos que envolvem energia. Assim, e como se pode constatar na figura 3, o subtema “Energia” é um dos subtemas deste tema organizador.

Figura 3- Esquema organizador do tema “Terra em Transformação” (DEB, 2001a, p.138)

O CNEB, aquando da apresentação das competências a desenvolver pelos alunos no âmbito do tema “Terra em Transformação”, até ao final dos três ciclos do Ensino Básico, explicita competências relacionadas com a temática energia. No 1º ciclo, embora seja referida a competência: “explicitação de alguns fenómenos com base nas propriedades dos materiais” (DEB, 2001a, p. 137), não é feita uma abordagem, de uma forma directa, à energia. Contudo, alguns manuais fazem referência à energia quando abordam os recursos naturais, designadamente, quando propõem o estudo do ar e referem que se produz energia eólica através do vento e quando abordam a água e fazem referência à energia hídrica. Também no 2º ciclo, apesar de ser apresentada a competência “compreensão da importância de se questionar sobre transformações que ocorrem na Terra e de analisar as explicações dadas pelas Ciências” (DEB, 2001a, p. 138), o subtema energia é abordado de uma forma implícita, semelhante ao que acontece no 1º ciclo. No 3º ciclo, a propósito da competência “reconhecimento de que na Terra ocorrem transformações de materiais por acção física, química, biológica, indispensáveis para a manutenção da vida na Terra “ (DEB, 2001a, p. 139), também é feita uma abordagem

explícita nas Orientações Curriculares para as Ciências Físicas e Naturais (OCCFN) para o 3ºciclo do Ensino Básico, as quais sugerem que, a partir de um contexto familiar aos alunos, se abordem conteúdos científicos, recorrendo a situações do quotidiano e aos conhecimentos que os alunos já possuem sobre relações energéticas.

No desenvolvimento das temáticas relacionadas com energia, no âmbito do tema organizador (“Terra em Transformação”), as OCCFN recomendam dois subtemas: Fontes e Formas de Energia; e Transferências de Energia. De acordo com as OCCFN, no primeiro caso, deve ser feita uma análise das diferentes fontes de energias (as renováveis e as não renováveis) e das vantagens que oferecem relativamente à produção de energia eléctrica; no segundo caso, deverá ser abordado o conceito geral de energia, o princípio da conservação da energia e o conceito de rendimento.

No que concerne ao estudo das fontes de energia, os alunos devem compreender os conceitos de energia renovável e de energia não renovável, para que possam perceber os motivos que levam às escolhas de energias alternativas para o futuro (em termos de consequências ao nível ambiental, económico, social, tanto em termos locais como em termos globais) e, desta forma, possam investigar e fundamentar as diferentes preferências. Assim, as OCCFN sugerem que os alunos recolham informação sobre a fonte de energia que usam actualmente na sua região, os motivos que levam ao seu uso e modo de utilização, que se aborde, na área curricular não disciplinar de Área de Projecto, as fontes de energia utilizadas no passado e se relacione a sua evolução com o desenvolvimento da região e, ainda, que se comparem as fontes de energia utilizadas em diferentes regiões (DEB, 2001b).

Para que as opções energéticas sejam feitas de uma forma fundamentada, é essencial aprofundar os conceitos mas tendo em linha de conta a realidade, uma vez que, a importância deste subtema para um cidadão comum não está somente relacionada com conhecimentos científicos sobre as energias, mas depende, acima de tudo, da eficácia de medidas de consumo energético (Facal

et al., 2006). Talvez, por esta razão, as OCCFN propõem que os alunos

analisem extractos de programas televisivos ou de jornais, participem em grupos de discussão na internet, considerando aspectos como o consumo de combustíveis fósseis, a previsão de gastos na sua extracção e o esgotamento das reservas existentes e, ainda, a discussão de alternativas energéticas (DEB, 2001b).

O aprofundamento dos conceitos de energia renovável e de energia não renovável parece fazer sentido, na medida em que existem ideias inadequadas e preconcebidas sobre o

carácter poluente destes tipos de energia. Efectivamente, relativamente às energias renováveis existe uma ideia preconcebida que nenhuma é poluente (Raviolo

et al., 2000).

No entanto, a biomassa emite gases poluentes (Rodrigues, 2004). O mesmo acontece com as energias não renováveis, na medida em que, é frequente associar a energia nuclear a uma energia poluente, apesar de se saber que a produção deste tipo de energia não dá lugar à emissão de gases (Raviolo et al., 2000).

As OCCFN recomendam que os alunos realizem actividades de resolução de problemas e tomada de decisão, aquando da abordagem deste assunto, por exemplo, decidir que fonte de energia seleccionar para construir uma central de produção de energia, numa determinada região; decidir que região será mais apropriada para implementar uma central de produção de energia. Sugerem, ainda, que se realizem actividades que envolvam jogos de papéis, centrados na utilização de energias renováveis e não renováveis, onde os alunos abordem questões controversas e discutam aspectos diversos relacionados com a temática (DEB, 2001b).

No que concerne, ao subtema, Transferência de Energia, como já foi referido anteriormente, deve ser abordado o conceito geral de energia, princípio da conservação da energia e o conceito de rendimento. Para perceber que a energia é uma propriedade dos sistemas e que as transferências de energia ocorrem entre sistemas, as OCCFN sugerem não só que os alunos analisem montagens experimentais e modelos de centrais produtoras de energia, mas também que realizem visitas de estudo a centrais produtoras de energia, identificando as transferências de energia que aí ocorrem (DEB, 2001b). Propõem, ainda, que no desenvolvimento desta unidade sejam elaborados projectos para construção de uma casa ecológica, construção de uma casa energeticamente eficiente e minimização das perdas de energia numa casa. Para concluir a abordagem do subtema Energia, as OCCFN sugerem que seja feito um debate centralizado no aparente paradoxo entre as ideias da necessidade de poupar energia e de conservação da energia (DEB, 2001b).

Relativamente ao tema organizador “Sustentabilidade na Terra”, o seu objectivo fundamental é que “os alunos tomem consciência da importância de actuar ao nível do sistema Terra, de forma a não provocar desequilíbrios, contribuindo para uma gestão regrada dos recursos existentes” (DEB, 2001a, p.9). Alerta, ainda, para o facto de que, “para um desenvolvimento sustentável, a Educação em Ciências deverá ter em conta a diversidade de ambientes biológicos, sociais, económicos e éticos“ (DEB, 2001a, p.140). No âmbito deste tema