1 VEÍCULOS ELÉTRICOS: HISTÓRICO, BARREIRAS E POSSIBILIDADES NO BRASIL E AMAZONAS
ELECTRIC VEHICLES: HISTORY, BARRIERS AND POSSIBILITIES IN BRAZIL AND AMAZON
Mayara Batista da Silva1 Janze Lima Rodrigues2
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1 Pós-Graduanda em Engenharia Elétrica pela FaSerra, E-mail: mayara.ingenium@gmail.com
2 Professor, Doutor e Orientador da FaSerra, E-mail: hreys@bol.com.br
RESUMO: No presente artigo foi realizado uma pesquisa acerca do histórico dos Veículos Elétricos no decorrer de sua trajetória no mundo, seu conceito e sua dinâmica de funcionamento, abordando os motores e as baterias, seus entraves no mercado brasileiro e regional. O objetivo deste artigo foi apresentar historicamente a evolução dos Veículos Elétricos no decorrer de seu curso, tanto no panorama mundial como no brasileiro e um toque regional especificamente do Estado do Amazonas. A metodologia foi baseada na pesquisa bibliográfica e documental de caráter descritivo e revisão das literaturas sobre o panorama dos Veículos Elétricos. Por fim, houve uma discussão sobre os aspectos políticos relevantes sobre o assunto afim de elucidar e reconhecer as possíveis barreiras regionais que impedem os Veículos Elétricos de ascenderem no Brasil.
Palavras-chave: Brasil. eletricidade. região norte. veículos elétricos.
ABSTRACT: In this article a research about the history of the Electric Vehicles along its trajectory in the world, its concept and its dynamics of operation, approaching the motors and the batteries, their obstacles in the Brazilian and regional market, was carried through. The aim of this paper was to present historically the evolution of Electric Vehicles during its course, both in the world and in the Brazilian panorama and a regional touch specifically of the State of Amazonas. The methodology was based on descriptive bibliographic and documentary research and review of the literature on the Electric Vehicle landscape. Finally, there was a discussion on the relevant political aspects on the subject in order to clarify and recognize the possible regional barriers that prevent Electric Vehicles from ascending in Brazil.
Keywords: Brazil. electricity. northern region. electric vehicles.
Envio:01/12/2020 Aceite:05/12/2020
2 1. INTRODUÇÃO
Toda mudança é um processo complexo, os Veículos Elétricos apesar de alguns considerarem uma nova tecnologia, tem seus primórdios datados no século XIX, estiveram na disputa do mercado automobilístico de igual para igual, com os veículos de combustão interna, mas devido o zeitgeist da época, a segunda opção levou a melhor, até o momento.
Na atualidade, em meio ao cenário capitalista, consumista e degradante da natureza, desta forma os veículos elétricos são uma alternativa para o futuro bem próximo, já que não emitem gases tóxicos na atmosfera e não agridem tanto o meio ambiente (AZEVEDO, 2018).
A nível mundial a preocupação é a mesma, montadoras buscam novas tecnologias de Veículos Elétricos para atender as demandas, pois diversas nações já pensam em proibição de fabricação e venda de automóveis que possuam motores a combustão interna devido o índice de poluição ao meio ambiente (DOS REIS e DA SILVA, 2018).
A comunidade científica vem cada vez mais forte tratando essas questões como urgentes, considerando todos os malefícios que a degradação do nosso planeta vem sofrendo nas últimas décadas, a temática de proteção ambiental tornou-se uma questão global no final do século XX, assim os Veículos Elétricos são uma alternativa sustentável que precisa ser posto em pratica devido não emitirem gases tóxicos (PORCHERA, et al., 2016).
Diante deste cenário, o presente artigo tem como objetivo apresentar historicamente a evolução dos Veículos Elétricos no decorrer da história, tanto no panorama mundial como brasileiro e um toque regional. Visando assim, abordar a temática dos Veículos Elétricos de modo geral no mundo, no Brasil e no Amazonas, visando elucidar e reconhecer as possíveis barreiras regionais que impedem os Veículos Elétricos de ascenderem no Brasil.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 SÍNTESE HISTÓRICA DOS VEÍCULOS ELÉTRICOS NO MUNDO
Um breve histórico dos veículos se faz necessário para ajudar a esclarecer os motivos dos governos atuais dedicarem tempo e cada vez mais
3 pesquisas para novas fontes de energia, de baixo custo e menos agressivas ao nosso planeta.
A história dos homens e dos veículos está intrinsecamente ligada ao desejo de percorrer grandes distâncias, como advento dos veículos automotores permitiu aos seres humanos a utiliza-los como meio de transportes, assim os limites dos contatos sociais limitados da antiguidade foram postos de lado, pois a distância que se deslocava pé ou a cavalo passou a ser realizado através dos veículos (SANTOS et al., 2009).
A seguir uma linha do tempo da mobilidade elétrica e dos veículos no mundo adaptado de Delgado et al. (2017, p. 15):
• 1801-1850: Os primeiros carros elétricos são inventados na Escócia e nos Estados Unidos da América.
• 1837: Foi construída a primeira carruagem elétrica na Inglaterra.
• 1886: Karl Benz desenvolve o primeiro carro com motor a combustão interna.
• 1851-1900: Os carros elétricos entram em vigor no mercado com grande aceitação.
• 1900: Os carros elétricos tornam-se mais vendidos nos Estados Unidos da América, englobando 28% do mercado.
• 1901: Thomas Edison desenvolveu a bateria de níquel-ferro, com 40% a mais de densidade energética que as de chumbo-ácido.
• 1901-1950: Atingem o auge, mas são logo substituídos por veículos à combustão interna.
• 1912: A ignição elétrica elimina a necessidade da manivela, tornando mais fácil dirigir carros a gasolina. O estoque global de carros elétricos atinge a marca dos 30 mil.
• 1930-1935: Neste período os carros elétricos são quase extintos, a gasolina torna-se mais barata e acessível.
• 1947: No Japão é lançado um carro elétrico de 4.5cv (cavalo vapor), com bateria de chumbo-ácido de 40V.
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• 1966: O Congresso dos Estados Unidos da América introduz legislação recomendando os Veículos Elétricos como medida para redução da poluição.
• 1973: Embargo da Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP) leva à altura os preços, longas filas nos postos de gasolina e um renovado interesse pelos carros elétricos.
• 1996: A General Motors começa a produzir e fazer leasing do carro elétrico GM-EV1, ele incorporava novas tecnologias em baterias e sistema de propulsão.
• 1997: No Japão, a Toyota inicia as vendas do Prius, o primeiro carro híbrido comercial do mundo, vendendo mais de 18.000 mil unidades no seu primeiro ano.
• 1999: Comercialização das baterias Lítio-Íon Polímero. A Honda lança o Insight, primeiro veículo híbrido a ser comercializado nos Estados Unidos da América.
• 2000: O alto preço do petróleo e os níveis elevados de poluição renovam cada vez mais o interesse nos veículos elétricos.
• 2001: Setores Públicos e Privados voltam a se comprometer com a eletro mobilidade.
• 2003: Tesla Motors é inaugurada, por Elon Musk. Honda lança um Civic híbrido, com a mesma aparência e dirigibilidade do Civic convencional.
• 2004: Ford lança o Escape, veículo utilitário esportivo em versão híbrida.
• 2008: Preço do petróleo ultrapassa US$145/barril.
• 2010: É lançado o Nissan Leaf, veículo exclusivamente elétrico.
• 2011: Estoque global de Veículos Elétricos atinge a marca histórica de 50 mil.
• 2015: Estoque global de Veículos Elétricos atinge nova marca histórica de 1,26 milhões.
• 2016: Preço das baterias fabricadas pela Tesla atinge baixa recorde de US$190/kWh. Tesla adquire a Solar City, empresa que comercializa, fabrica e instala placas solares.
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• 2017: Reservas do Tesla Model 3 alcançam 530 mil, 24 meses antes da entrega prevista de lançamento.
No debruçar da história dos Veículos Elétricos, é até interessante compreender como uma tecnologia mal sucedida, uma vez que no passado não se teve êxito, contudo tornou-se uma realidade promissora no futuro (NOVAIS, 2016).
Como observado, a tecnologia que proporcionou os Veículos Elétricos não é uma inovação recente, já foram fortes concorrentes dos automóveis de combustão interna, e com a ascensão destes, foram perdendo cada vez mais mercado, pois todo o desenvolvimento tecnológico e a indústria do petróleo foi se concentrando nos motores a combustão interna, até o seu ressurgimento na contemporaneidade.
Todo o contexto do nascimento histórico dos Veículos Elétricos, ainda não apresentava soluções favoráveis a resolução de problemas técnicos da época, o que beneficiou a evolução dos veículos a combustão. Hoje, a temática dos Veículos Elétricos, ganha cada vez mais força no cenário político e social do mundo, as técnicas aprimoradas de armazenamento de energia elétrica, viabilizam novamente, como meio de transporte viável. Parece mais nítida e concreta a ideia de tais veículos, tendo em vista razões como o aquecimento global e outros estorvos relacionados com à poluição de nosso planeta (NOVAIS, 2016).
Ao passo que diversas montadoras já estão aperfeiçoando e estudando novas possibilidades de motores elétricos, bem como tornar os já existentes mais eficientes e com melhor desempenho, para que no futuro se tenha novos veículos que possam emitir menos poluentes (DOS REIS e DA SILVA, 2018).
2.2 VEÍCULOS ELÉTRICOS: MOTORES E BATERIAS
Para Santos et al. (2009), os veículos em geral se devem a revolução industrial do século XX, que é a indústria automobilística, do petróleo e de todos seus avanços tecnológicos. Deste modo, os Veículos Elétricos são aqueles que utilizam um ou mais motores elétricos, em parte ou completamente, para propulsão (DELGADO et al., 2017).
6 Para Azevedo (2018), o pilar fundamental do funcionamento de um motor elétrico é converter energia elétrica em energia mecânica, assim os Veículos Elétricos representam uma proposta diferenciada aos consumidores em comparação aos veículos convencionais, e estão divididos em três famílias que segundo Monteiro (2017, p. 15) são:
Carros à bateria: Chamado de carro totalmente elétrico ou 100%
elétrico.
Carros híbridos: Possuem motor interno a combustão que aciona o motor elétrico, recarrega as baterias durante as frenagens ou utiliza o moto a combustão como gerador de energia.
Carros híbridos plug-in: Além de recarregarem as baterias tal como os híbridos tradicionais, também o faz diretamente através da corrente elétrica.
A escolha do motor ideal para os Veículos Elétricos depende de diversas variáveis e fatores e estão divididos em quatro categorias que segundo Azevedo (2018, p. 18-19) são:
• Motor de Corrente Contínua: Alimentado por corrente contínua, sendo por uma bateria ou outra alimentação, a sua comutação pode ser através de escovas (escovado), ou sem escovas (brushless), pode ser controlado apenas variando a sua tensão, possui características como ampla variação de velocidade, controle relativamente fácil e velocidade ideal para tração;
• Motor de Indução: Funciona por corrente alternada e é construído de tal maneira que se têm dois campos magnéticos girantes, seu torque de arranque não é muito elevado resultando em uma rotação inicial lenta;
• Motor Síncrono de Ímã Permanente: Existem dois campos presentes no motor e o campo do rotor tenderá a se alinhar com o campo do estator à medida que este gira, possui torque elevado e são relativamente pequenos;
• Motor de Relutância Comutada: Funciona através de forças eletromagnéticas, consiste em um rotor que é tipicamente composto de ferro e eletromagnetos, não são eletroímãs com
7 coerência, ligam e desligam para estabelecer polos no rotor, tem por vantagem suportar temperaturas elevadas.
A bateria é o dispositivo que armazena energia e alimenta o veículo ou o motor elétrico para posterior geração de movimento, a recarga das baterias, os sistemas de reposição ou conjunto de baterias podem ser divididos em quatro categorias que segundo Noce (2009, p. 65-66) são:
• Recarga Lenta: Recarga mais econômica, uma vez que a potência empregada é baixa, visto que para a recarga de uma bateria de um veículo elétrico tradicional, é suficiente a potência de uma tomada doméstica;
• Recarga Rápida: O tempo de recarga típico para um veículo elétrico é entre uma e duas horas, lembrando que o aumento da taxa de recarga implica um aumento da corrente de recarga, demanda cabos de maior seção e maior potência do posto de abastecimento, não condizentes com a maioria das residências;
• Recarga de Troca Rápida: A bateria descarregada é substituída por outra carregada mediante um dispositivo automático ou com intervenção de um operador ou do próprio motorista;
• Recarga em Movimento: Prevista para estradas automatizadas, em uma viagem sobre uma rodovia com a infraestrutura adequada, o veículo deve ser dirigido em uma faixa de rolagem específica, onde um barramento transfere energia ao veículo, por indução ou por contato, em uma taxa maior do que aquela gasta pelo veículo.
No que tange especificamente a eficiência energética das baterias é preciso frisar três pontos determinantes, que segundo Azevedo (2018, p. 22) são:
• Descarga: É a perda de carga de uma bateria com o tempo e com o uso;
• Efeito Memória: É a diminuição da retenção de carga devida à quantidade de ciclos de carga e descarga e a forma de carregamento;
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• Energia Específica: É a relação da quantidade de energia que uma bateria pode armazenar com a massa dessa bateria.
É possível estabelecer também certas vantagens quanto aos Veículos Elétricos que segundo as afirmações de Porchera et al. (2016, p. 5-6) são:
• Eficiência: Seu motor é incomparavelmente mais eficiente do que os veículos normais, eles convertem cerca de 70% da energia das baterias em energia útil para os veículos, em comparação aos 20%
dos à gasolina, além de apresentarem menores custo de manutenção.
• Zero Emissões: O ponto talvez mais relevante, de não emitir qualquer tipo de gases durante sua utilização.
• Veículo Silencioso: A poluição sonora é um dos entraves urbanos, os Veículos Elétricos ajudam no combate a este tipo de poluição.
• Condução Agradável: São mais agradáveis de se conduzir em cidades pela ausência de ruídos no motor e por não possuírem sistema de embreagem.
• Incentivos à Aquisição: Apesar dos preços ainda superiores, é comum a disponibilização de um apoio monetário pelas unidades adquiridas e políticas de incentivo.
É importante destacar que todas essas especificações variam conforme o fabricante e ainda sofrem constantes evoluções, por isso não é possível fazer um comparativo tão exato das mesmas (AZEVEDO, 2018).
Toda a corrida tecnologia demonstrada a superioridade dos Veículos Elétricos, boa parte dos lançamentos no ocidente será segundo a Tesla, inicialmente de carros esportivos. O aumento da demanda por usinas elétricas, e as formas alternativas são um ponto de encontro para as esperanças do Veículos Elétricos ascenderem novamente de forma efetiva e duradoura (SANTOS et al., 2009).
2.3 CENÁRIO BRASILEIRO E REGIONAL
9 Cabe salientar uma das primeiras empreitadas brasileiras no que tange os Veículos Elétricos o esforço da Gurgel (1926-2009) em produzir o primeiro carro elétrico brasileiro, o Itaipu, em 1974, com autonomia de 60km” (NOCE, 2009), o modelo Gurgel Itaipu “E-400”, é um utilitário criado entre os anos 1980 e 1983, foi o primeiro carro elétrico produzido em série no Brasil, considerado um projeto piloto (AZEVEDO, 2018).
As questões de relevância da legislação ambiental brasileira teve início a partir de 1980, com a Lei 6938/1981 (Política Nacional do Meio Ambiente), Lei 7347/1985 (Lei de ação Civil Pública), Lei 9605/1998 (Lei de Crimes Ambientais) (DOMINGUES et al., 2013).
Nesta época, ainda seguindo as afirmações de Noce (2009, p. 28), “o programa do governo Proálcool, impossibilitou os avanços nos Veículos Elétricos, inviabilizando comercialmente sua produção, acarretando em um aumento da eficiência dos motores de combustão no país”.
Em 2006, a FIAT, apesar de importar componentes como as baterias e os motores, nos apresenta o Palio Elétrico e em 2008 o Carro Conceito FCC-II, ambos projetados e fabricados em solo brasileiro (NOCE, 2009).
Em 2009, o governo mostrava-se inclinado a promover políticas fiscais favoráveis para os Veículos Elétricos, apesar de toda matriz energética que podemos oferecer, existem muitas barreiras institucionais que atrapalham a nova ascensão dos Veículos Elétricos (DOMINGUES et al., 2013)
Com passos tímidos o país vai entrando na corrida do crescimento sustentável, em 2012, foram registrados 115 carros elétricos, em 2013, ocorreu um aumento de 389 carros elétricos em relação ao ano anterior, o que demonstra uma mínima frota aceitável deste tipo de veículo (AZEVEDO, 2018).
No Brasil, a energia é quase exclusivamente hidráulica, devido suas inúmeras bacias hidrográficas, entretanto, o uso desta fonte de energia encontra- se em declínio, pois causa muitos impactos ao meio ambiente (PEREIRA, 2018).
Sendo um país de vasta dimensões, oferecendo ainda, poucos postos de recarga de bateria, a probabilidade de uma descarga ou falta de recarga das baterias é alta (DOS REIS e DA SILVA, 2018).
Nosso país desfruta de uma matriz elétrica de origem renovável, entretanto em 2016, a geração de energia elétrica a partir de fontes não
10 renováveis representou 19,6% da produção brasileira (PEREIRA, 2018), percentuais que podem melhorar ainda mais nos próximos anos.
Abordando a vastidão do nosso país, a Região Norte do Brasil, corresponde 42% do território brasileiro sendo a maior região do país. Composta por sete estados: Acre, Amapá, Amazonas, Pará, Rondônia, Roraima e Tocantins, representa cerca de 8,5% da população, que, no entanto, ainda partes consideráveis da Amazônia, não possuem acesso aos serviços de eletricidade.
O estado do Amazonas possui partes do seu território composto por florestas nativas, mananciais hídricos, uma logística complexa e uma transmissão e distribuição de energia penalizada pelo cenário regional (PEREIRA, 2018).
Após a instalação do Pólo Industrial de Manaus – PIM, da Zona Franca de Manaus – ZFM, da construção da Hidroelétrica de Balbina, da descoberta do parque de reservas de gás natural, na Bacia de Urucu na cidade de Coari-AM, a ligação ao Sistema Interligado Nacional – SIN no ano de 2013, demonstram, mesmo que timidamente, que estado do Amazonas iniciou sua caminhada para um futuro possível aos Veículos Elétricos (NASCIMENTO, 2017).
Além disso, o Amazonas é o maior estado brasileiro, agregando valor e em virtude disso, nesse sentido há uma preocupação com o meio ambiente, visto que a Amazônia é uma grande riqueza mundial e que muitos dependem da sua preservação (SAID, 2018).
3. METODOLOGIA
A metodologia do presente artigo foi baseada na pesquisa bibliográfica e documental de caráter descritivo e revisão das literaturas sobre o panorama histórico e o cenário atual dos Veículos Elétricos no mundo, sobre o impacto que causam no Brasil e suas perspectivas futuras.
Deste modo, pretende-se descrever os fatos e fenômenos de determinado assunto, abordando um aspecto da realidade, que no presente artigo trata-se dos Veículos Elétricos, a pesquisa descritiva exige do investigador uma série de informações sobre o que deseja do seu objeto de pesquisa (GERHARDT;
SILVEIRA, 2009).
Para atender os objetivos deste artigo, os termos de pesquisa foram as seguintes combinações de palavras-chave: eletric cars/carros elétricos, electric
11 vehicle/veículos elétricos. A busca bibliográfica foi limitada nos idiomas (inglês- português) e se deu no período de publicações entre (2009-2019).
4. ANÁLISES E DISCUSSÕES
Acredita-se que no Brasil os Veículos Elétricos irão demorar muitos anos para se popularizar, mas é inegável que apresentam certas vantagens frente ao veículos de combustão interna, não necessitam de sistemas de transmissão, sistema de injeção, lubrificação do motor e abafamento de ruídos (SANTOS, 2009).
Diante de toda comoção de vários países para busca de alternativas de diminuição dos impactos ambientais no planeta, a ideia de um Veículo Elétrico surge como uma demanda urgente para atender tais políticas de desenvolvimento sustentável, e como preferência viável aos veículos movidos a combustão interna.
Com as atuais medidas e as referências bem sucedidas de países estrangeiros, o Brasil ainda encontra-se atrás nesta corrida dos Veículos Elétricos que são vítimas de uma legislação que não leva em conta os princípios básicos da física e da ecologia (DOMINGUES et al., 2013).
No cenário local, empresas da região já debatem o assunto e apontam medidas urgentes, como Denis Benchimol Minev, Conselheiro e Co-Fundador da Fundação Amazonas Sustentável – FAS. Nesse sentido, Virgílio Viana, Presidente da FAS diz que é necessário encontrar uma forma de a floresta valer mais em pé que derrubada (NUNES, 2018).
Segundo Pereira (2018), o Amazonas também possui desde 2006, um programa socioambiental e de engenharia o Programa Social e Ambiental dos Igarapés de Manaus – PROSAMIM, visando contribuir com a qualidade de vida dos habitantes das bacias hidrográficas, ocasionando obras de infraestrutura saneamento e habitação urbanos, que podem beneficiar o uso de outras fontes de energia como a solar fotovoltaica, o programa acarretará incorporar conceitos de eficiência energética na construção de edifícios renováveis, além da região ser tropical e possuir boa incidência solar o ano inteiro, tende a um grande potencial de uso da energia solar, o que seria um grande passo para os Veículos Elétricos na região.
12 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Em análise de todo o contexto envolvendo os Veículos Elétricos apresentados no presente artigo é possível afirmar que apesar de mundialmente a ideia de tais veículos já se consolidar e traçar grandes passos, no Brasil, ainda existe muitos desafios e paradigmas a serem repensados, na região norte do país, especificamente no Amazonas, a realidade é mais distante.
Se faz necessário uma reflexão acerca do monopólio petrolífero, que apesar do alerta feito ao longo das décadas, por ambientalistas de alguns países, ascendeu de forma desenfreada e até de forma inconsequente. É importante que as bancadas ambientalistas, continuem pressionando os monopólios para que outras formas de energia sustentável, no mercado automobilístico, ganhem cada vez mais espaço, frente aos problemas atuais no que diz respeito à natureza e a sua preservação.
A evolução energética e as demandas por fontes renováveis estão em constante evolução no mundo todo e mesmo com os atrasos do Brasil, não estamos totalmente estagnados. Possuímos muita capacidade e opções ainda não tão exploradas de novas fontes de energia, mas o Brasil ainda detém mais de 70% de energia hidrelétrica, que é muito criticada pelos ambientalistas. É imprescindível frisar as mudanças na matriz energética do Amazonas desde os seus primórdios, entretanto, apesar de todo nosso potencial e o olhar mundial para Amazônia, o caminho é longo para uma frota viável de Veículos Elétricos, na região e no Brasil.
4. REFERÊNCIAS
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2017.
DOMINGUES, J. M.; PECORELLI-PERES, L. A.; BATISTA, M. S.; SENA, M. et al. Eficiência Energética, Tributação e Políticas Públicas no Brasil: caso do veículo elétrico. Políticas de protección ambiental en el siglo XXI| bmedidas tributarias, contaminación ambiental y empresa. Barcelona, ed. bJ. M. Bosch Editor, p. 111-137, 2013.
13 DOS REIS, S. R.; DA SILVA, E. A. Motores Elétricos Flex a Etanol: uma nova Era no Setor Automotivo Mundial. Revista de Ciências Exatas e Tecnologia, 12, n. 12, p. 45-48, 2018.
GERHARDT, T. E.; SILVEIRA, D. T. Métodos de pesquisa. Plageder, 2009.
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MONTEIRO, D. B. A intenção de uso do consumidor brasileiro em relação ao carro elétrico. 2017.
NASCIMENTO, M. J. A. d. Levantamento histórico da Matriz Energética de Manaus. 2017.
NOCE, T. Estudo do funcionamento de veículos elétricos e contribuições ao seu aperfeiçoamento. Pontifícia Universidade Católica De Minas Gerais, 2009.
NOVAIS, C. R. B. d. Mobilidade elétrica: desafios e oportunidades. 2016.
NUNES, A. C. Escala, sustentabilidade e urgência deveriam pautar empreendimentos na Amazônia. Globo, 2018. Disponível em:
https://epocanegocios.globo.com/Economia/noticia/2018/06/escalasustentabilid ade-e-urgencia-deveriam-pautar-empreendimentos-na-amazonia.html. Acesso em: 29/11/2020.
PEREIRA, H. G. Potencial de uso da energia solar fotovoltaica na cidade de Manaus-Amazonas-Brasil: uma estratégia para o desenvolvimento sustentável do setor energético brasileiro. 2018.
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