Transição energética e a contribuição da indústria para uma economia de baixo carbono

Matriz elétrica com 84,8% de renováveis é ponto forte do país; tendência é aumento da eficiência energética e crescimento dos setores eólico, solar e de novas tecnologias verdes

A consolidação de uma economia de baixo carbono exigirá dos países a promoção de um conjunto de inovações e transformações na forma como produzem e consomem a energia. Globalmente, esse processo é conhecido como transição energética. Significa a passagem de uma matriz em que predomina a utilização de combustíveis fósseis, com elevada emissão de gases de efeito estufa (GEE), para uma ancorada em fontes renováveis e com baixa emissão de carbono.

Esta é uma das estratégias adotadas pelos países nos esforços para se alcançar a meta do Acordo de Paris e manter o aumento da temperatura média do planeta abaixo de 1,5º C. Este é um dos pilares da estratégia definida pela Confederação Nacional da Indústria (CNI) que será apresentada na próxima Conferência das Partes sobre Mudanças Climáticas (COP26), que ocorre de 31 de outubro a 12 de novembro, em Glasgow, na Escócia, como um dos principais ativos do País em sua agenda ambiental.


“O Brasil já se encontra na vanguarda com elevada participação de fontes renováveis na matriz elétrica e segue em uma trajetória sustentável, ampliando cada vez mais o uso dessas fontes energéticas, como a eólica, solar e bioenergia, além de apostar em novas tecnologias, como o hidrogênio verde"”, afirma Juliana Falcão, especialista em Energia da CNI.


Entre os quase 200 países signatários do Acordo de Paris, o Brasil assumiu uma das metas mais ambiciosas de redução de suas emissões de GEE, entre os países em desenvolvimento. Tendo como base as emissões de 2005, o compromisso do país é de redução de 37% até 2025 e 43%, até 2030. Para o setor de energia a indústria defende a expansão do uso de fontes renováveis, o reconhecimento da importância dos biocombustíveis, o estímulo ao desenvolvimento de novas tecnologias de baixo carbono e ações de eficiência energética.

Eficiência energética na indústria

A perspectiva da indústria brasileira é de impulsionar o desenvolvimento sustentável tanto por meio da expansão do uso de fontes renováveis como também pela otimização dos processos produtivos. Nesse contexto, muitas empresas têm investido em projetos de eficiência energética. Isso significa usar menos energia para obter o mesmo resultado e esse resultado pode ser alcançado por meio de melhorias tecnológicas ou de mudanças na gestão energética das empresas.

Uma das iniciativas que contribui para um uso mais racional dos recursos é o Programa Aliança. Criado em 2015, ele é resultado de uma parceria entre a CNI, a Associação dos Grandes Consumidores Industriais de Energia e de Consumidores Livres (Abrace), a Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) e o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel).

Coordenado pelo Ministério de Minas e Energia, o Procel resultou na economia de 195,2 bilhões de kWh entre 1986 e 2020. Com as ações do programa no ano passado, foi evitada a emissão do equivalente a 1,36 milhão de tCO2e. Em 2020, o investimento foi de R$ R$ 42,34 milhões e 22,02 bilhões de kWh de energia foram economizados. Isso representa 4,64% de economia em relação ao consumo total de energia elétrica no Brasil.

O Programa Aliança, por sua vez, busca reduzir o consumo de energia e de água em grandes indústrias por meio de ajustes nos processos de produção, identificar oportunidades de tratamento e reaproveitamento de efluentes e resíduos e de redução das emissões de gases do efeito estufa. A primeira etapa do Aliança foi implementada entre 2017 e 2020 em 12 plantas industriais de setores como siderurgia, metalurgia e mineração, cimento, papel e celulose e químico.

Além dos R$ 5,75 milhões investidos pelas indústrias participantes, 45% do orçamento necessário dos serviços de consultoria, para a identificação e implementação das ações, foi financiado por meio de um convênio celebrado entre a CNI e a Eletrobras, por meio do Plano de Aplicação de Recursos (PAR Procel – 2017).

Nessa parceria, a CNI oferece metodologia de trabalho, equipe de consultores especializados, softwares e laboratórios, treinamento e acompanhamento da equipe da indústria. Em contrapartida, a empresa se compromete a implementar as ações aprovadas e a manter o programa por 24 meses.

No caso da metalurgia, da siderurgia e da mineração, as ações incluíram aumento da geração de vapor nas caldeiras e otimização de alto-forno. Já nos setores químico, petroquímico, automotivo e de papel e celulose, algumas medidas foram redução do consumo de amônia e uso de modelagem fluidodinâmica das caldeiras de recuperação.

Inovação como aliada na busca por eficiência energética

No desenvolvimento dessas soluções, a rede dos Institutos SENAI de Inovação é uma aliada na busca da eficiência energética. No Instituto SENAI de Inovação em Metalmecânica, localizado em São Leopoldo (RS), por exemplo, pesquisadores desenvolveram um sistema de sensores de rastreamento de falhas em processos de produção.

As novas tecnologias e a digitalização dos processos facilitam o uso racional da energia na indústria. É o caso, por exemplo, de máquinas que controlam seus sistemas eletrônicos a partir de informações que recebem. Com a ajuda de dados, equipamentos ou ferramentas elas podem aprender – no que ficou conhecido como machine learning - a desligar subsistemas e partes que não estão sendo utilizadas.

Novas unidades industriais mais modernas e eficientes, ações de gestão de uso de energia e renovação das instalações elétricas são ações previstas pela Empresa de Pesquisa Energética (EPE) no âmbito da eficiência energética no Plano Decenal de Expansão de Energia 2030.

Com essas medidas, a estimativa é que os ganhos de eficiência permitam reduzir cerca de 6% do consumo energético total da indústria em 2030, de acordo com a EPE. Quando se fala do consumo elétrico, a expectativa é de queda de 3% no mesmo período, ou cerca de 12 TWh, equivalente ao montante consumido pelas indústrias de mineração e pelotização (transformação de minério de ferro) em 2019.

Uma matriz de energias renováveis

O Brasil se destaca por possuir uma matriz energética com grande participação de fontes renováveis, o que ocorre em poucos países do mundo. Isso significa que as emissões de GEE por unidade de energia consumida no Brasil são menores comparadas a outros países. Não apenas o cenário atual é favorável, como também a perspectiva é de um futuro ainda mais verde, por meio da ampliação das fontes eólica, solar, biomassa e hidrogênio verde.

Segundo o relatório síntese do Balanço Energético Nacional (BEN 2021), publicado pela EPE, 84,8% da oferta interna de energia elétrica do país em 2020 foi de fontes renováveis, liderado pela hidráulica (65,2%). Também foi observada a expansão contínua da fonte eólica (8,8%), a expressiva participação da biomassa (9,1%), e o avanço da solar (1,7%).

Para se ter uma ideia da vantagem do Brasil, de acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA na sigla em inglês), nos Estados Unidos e nos países membros da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) essa representatividade seria em torno de 18% e de 27%, respectivamente. Já a média mundial da energia elétrica produzida em 2018 contou com apenas 25% de fontes renováveis, segundo a IEA.

No caso da matriz energética — que inclui não apenas eletricidade, mas todas as fontes de energia disponíveis para o Brasil, inclusive combustíveis, como petróleo e gás — as fontes renováveis chegaram a 48,4% em 2020. O número é puxado pelo uso de fontes tradicionais, como derivados da cana-de-açúcar (19,1%), hidráulica (12,6%) e lenha e carvão vegetal (8,9%), mas também conta com a participação da eólica (1,7%) e da solar (0,3%), que já possuem significativas produções agregadas.

O Brasil também está à frente de outros países nessa comparação. De acordo com os dados da IEA, em 2018, apenas 14% da matriz energética mundial era sustentável. O percentual cai para 11% quando consideramos apenas os países membros da OCDE, no mesmo ano.

De acordo com a EPE, em 2020, o total de emissões antrópicas associadas à matriz energética brasileira foi de 398,3 milhões de toneladas de CO2, sendo a maior parte gerada pelo setor de transportes. A taxa média de crescimento anual das emissões foi de 1,6% de 2000 a 2020 e deve subir para 2% ao ano de 2020 a 2030.

Apesar do aumento, os números per capita são positivos quando analisamos outros países. Cada brasileiro emitiu, em média, 1,9 tonelada de CO2. Esse número é 6,1 t CO2 eq/hab na União Européia, 6,8 t CO2 eq/hab na China e chega a 15,0 t CO2 eq/hab nos Estados Unidos, na comparação com dados da IEA em 2018.

Participação de fontes renováveis é crescente

Desde 2015, a participação de renováveis na geração de energia no Brasil tem crescido. Esse movimento é marcado pelo aumento da oferta de biomassa da cana e do biodiesel associada à redução da oferta das fontes não renováveis, com recuo de 5,6% de petróleo e derivados, segundo dados elaborados pela EPE.

O maior destaque das renováveis nos últimos anos vem dos ventos. De acordo com a EPE, cerca de 1.065 GWh adicionais de energia em 2020 em relação a 2019 se devem à evolução da geração eólica, com sucessivos incrementos ao longo dos anos. Em 2019, ela superou a participação de biomassa e em 2020, o setor avançou 1,9%, consolidando a liderança de crescimento entre as fontes renováveis.

A perspectiva até 2030 é de continuidade dessa tendência. De acordo com o Plano Decenal de Expansão de Energia, a maior oferta de energia elétrica no período será de empreendimentos eólicos, representando uma expansão de 16,4 GW, localizados exclusivamente no Nordeste. A região também será cenário da ampliação da energia solar, que terá um incremento de 5,3 GW no decênio. Para as usinas termelétricas a biomassa estima-se a instalação de 1,1 GW no mesmo período.

A expansão da energia eólica

Principais fontes de energia renovável em ascensão no Brasil, as usinas eólicas devem chegar à capacidade instalada de 30,2 GW até 2024, de acordo com a Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica). Em 2020, o montante estava em 17,7 GW. Com esse volume futuro, será possível abastecer 28,8 milhões de casas e beneficiar 86,4 milhões de habitantes.

Na prática, o valor pode ser menor porque a operação das usinas depende de decisões do Operador Nacional do Sistema (ONS) e porque os processos de transformação de eletricidade têm perdas e paradas técnicas. O montante de energia que pode ser gerado depende da velocidade dos ventos. Já o tamanho da turbina e o comprimento de suas pás determina quanto de energia eólica é possível converter em elétrica.

Os dados futuros apresentados pelo setor se referem a contratos viabilizados em leilões realizados e no mercado livre. Com novas contratações, a capacidade de geração será ainda maior. A capacidade atual do setor é de 19,1 GW e vem crescendo nos últimos anos. Em 2012, o Brasil era o 15º colocado no ranking mundial de capacidade instalada de energia eólica. Em 2019, passou para o 5º lugar. De acordo com a presidente da ABEEólica, Elbia Gannoum, o potencial eólico onshore (em terra) e o offshore (no mar) é promissor.


“O Brasil tem um dos melhores ventos do mundo e um potencial enorme. Considerando que o Brasil ainda tem um baixo consumo de eletricidade per capita e o crescimento estimado para o país, a energia eólica ainda possui muitas décadas de desenvolvimento e ótimas perspectivas de crescimento", afirma.


Quanto ao financiamento, o setor usa como referência levantamento da Bloomberg New Energy Finance, que contabiliza R$ 20,6 bilhões na produção de energia eólica em 2020, o equivalente a 45% do montante destinado à renováveis e um crescimento de 23% em relação ao ano anterior. Os números refletem desenvolvimentos eólicos de longo prazo e forte pipeline de projetos apoiados por leilões. Entre 2010 a 2020, foram US$ 37,3 bilhões destinados ao setor.

De acordo com a ABEEólica, a produção de energia por meio dos ventos evitou a emissão de 21,2 milhões de toneladas de CO2 em 2020, o equivalente à emissão de cerca de 20,9 milhões de automóveis. Além de não emitir gás carbônico, os parques eólicos ocupam pouca terra, o que permite a criação de gado e o plantio no mesmo espaço.

A competitividade da energia solar

A participação da energia solar na matriz elétrica brasileira, por sua vez, evitou a emissão de mais de 10,7 milhões de toneladas de CO2, de acordo com a Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar). Esse volume deve ser ampliado. Segundo estimativa da entidade, a geração de energia distribuída no país deve saltar de 4,4 GW para 8,3 GW, em 2021.

A tendência de crescimento tem sido observada nos anos anteriores. Em 2020, a geração de eletricidade a partir da energia solar atingiu a marca de 10.750 GW, um avanço de 61,5% em relação a 2019. Já a capacidade instalada subiu 32,9% no mesmo período, de acordo com a EPE.

Desde 2012, os investimentos privados no setor ultrapassaram R$ 51,3 bilhões. Neste ano, devem chegar a mais de R$ 17 bilhões, segundo a Absolar. Além da instalação de painéis em casas, condomínios ou empresas — sistemas conectados à rede elétrica e chamados de on-grid — há também a geração centralizada. É o caso de projetos acima de 5 MW, como usinas de grande porte.

Essa energia pode ser comercializada no Ambiente de Contratação Livre (ACL) e no Ambiente de Contratação Regulada (ACR). No primeiro, são feitos contratos bilaterais e contratos de compra entre geradoras, comercializadoras e consumidores, mercado em ascensão.

No segundo, as geradoras participam de leilões de energia elétrica, com diretrizes estabelecidas pelo Ministério de Minas e Energia, em conjunto com a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) e com a Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE). Atualmente, o ACL representa cerca de 35% do Sistema Interligado Nacional e o ACR os outros 65%, aproximadamente.

Segundo a Absolar, a energia solar tem sido a fonte mais competitiva de leilões regulados desde 2019. Isso ocorre devido ao preço de oferta. O setor, no entanto, entende que o Brasil necessita de uma política industrial competitiva que permita a redução de preços de componentes e equipamentos produzidos no país.

Hoje há 70 fabricantes do kit do sistema solar fotovoltaico, mas apenas sete produtores dos painéis e 10 do inversor fotovoltaico, que transforma a corrente contínua gerada pela luz solar em corrente alternada. Já os rastreadores solares, que permitem que os painéis fotovoltaicos mudem de posição para seguir o sol ao longo do dia, são produzidos por oito empresas. Há apenas um fornecedor de baterias para o sistema e um de string box, mecanismo que protege o equipamento.

Os incentivos à biomassa

Outra importante fonte de energia renovável no Brasil, a biomassa também tem expectativa de expansão. As termelétricas movidas a esse tipo de combustível devem levar à instalação de 1,1 GW até 2030, sendo que 635 MW já estão contratados, de acordo com o Plano Decenal de Expansão de Energia 2030. Desse total, 508 MW são de usinas a bagaço de cana e 127 MW de usinas a biomassa florestal, localizadas no Sudeste e Centro-Oeste, associadas à cultura da cana-de-açúcar, principal matéria-prima da fonte.

A bioeletricidade tem potencial para crescer mais de 55% até 2030, segundo dados da EPE. Um dos principais estímulos é a Política Nacional de Biocombustíveis (RenovaBio), em operação desde 2020. Ela se dá por meio de metas anuais de redução de emissões do setor de combustíveis, o que incentiva o uso dos biocombustíveis, que devem ser certificados para atestar a eficiência da produção. Estima-se que a implementação do programa evitou a emissão de 18,5 milhões de toneladas de CO2 em 2020.

Segundo levantamento da União da Indústria de Cana-de-Açúcar (UNICA), a partir de dados da Aneel, a estimativa é que o setor sucroenergético possa aumentar a capacidade de geração de bioeletricidade em 2,3 mil MW de 2021 a 2026. Caso esses investimentos se concretizem, a geração de bioeletricidade a partir da cana-de-açúcar poderá aumentar de 20% a 30% até 2026, na comparação com 2020. Isso significa atender entre 2,2 a 3,5 milhões de residências a mais por ano.

No ano passado, a geração de energia elétrica para a rede pelo setor sucroenergético foi equivalente a abastecer 11,7 milhões de casas, de acordo com a UNICA. Foram 22,6 mil GWh, sendo 82% da geração de energia elétrica a partir de biomassa. Desse total, 83% foram ofertados entre maio e novembro, período seco, o que reforça o papel como alternativa nos momentos de crise hídrica.

Neste ano, de janeiro a 15 de agosto, a geração pela bioeletricidade à rede foi de 15.721 GWh. O número inclui outras fontes além da biomassa da cana de açúcar e foi responsável por atender 35% do consumo anual industrial do estado de São Paulo ou o equivalente a 21% da geração do ano passado pela Usina Itaipu.

De acordo com a UNICA, essa oferta permitiu economizar 11% da energia armazenada na forma de água dos reservatórios hidrelétricos do submercado Sudeste/Centro-Oeste do setor elétrico, o principal do sistema. Segundo a associação, o setor aproveita apenas 15% do potencial para geração de energia. Com o aproveitamento pleno, a bioeletricidade teria potencial técnico para chegar a 148 mil GWh, o equivalente a 30% do consumo de energia no Sistema Integrado Nacional.

Com base nos dados da Aneel, a UNICA aponta que o setor sucroenergético instalou 5,5 mil MW de 2011 a 2020, equivalente a um investimento da ordem de 14 bilhões na cadeia produtiva sucroenergética. Entre 2021 e 2026, o investimento esperado é de R$ 6 bilhões na cadeia produtiva.

Devido à baixa emissão de carbono, a geração de bioeletricidade de cana em 2021 evitou a emissão de 4,3 milhões de toneladas de CO2, o equivalente ao cultivo de 30 milhões de árvores nativas ao longo de 20 anos, segundo estimativa do setor.

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