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Consumo e recursos energéticos a nível mundial

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Potência empregada mundial em teravatios (TW), entre 1965 e 2005.[1]
Erro ao criar miniatura:
Potência empregada global em graus de detalhe crescentes[2] [3]
Intensidade energética de diferentes economias O gráfico mostra a quantidade de energia que é necessária para produzir um dólar de Produto Nacional Bruto para países seleccionados. O PNB está referido a paridade de capacidade de compra em 2004 e a dólares de 2000 ajustados pela inflação.[4]
Consumo energético per capita em frente a PNB per capita O gráfico representa a energia per capita em frente ao rendimento per capita de todos os países com mais de 20 milhões de habitantes, que representam a mais de 90% da população mundial. A imagem mostra a ampla relação entre riqueza e consumo energético.[5]
PIB e consumo energético do Japão desde 1958 até 2000. Os dados mostram a forte correlação existente entre o PIB e o uso de energia, ainda que também mostra que este vínculo pode ser rompido. Após as crises petrolíferas de 1973 e de 1979 o uso da enegía estancou-se enquanto o PIB do Japão continuou crescendo, após 1985, baixo a influência dos baixos preços do petróleo, o uso de energia retornou a sua relação histórica com o PIB.[6]
Fornecimento energético mundial em TW[4]
Petróleo restante Declive dos restantes 57 ZJ de petróleo no planeta. O consumo anual de petróleo em 2005 foi de 0,18 ZJ. Há uma incerteza significativa ao respecto desse dado. Os 11 ZJ das futuras incorporações de reservas removíveis poderiam resultar optimistas.[7] [8]
Fontes de energias renováveis mundiais no final de 2006. Source: REN21[9]
Energia renovável disponível. O volume dos cubos representa a quantidade de energia geotermal, eólica e solar disponível em TW, enquanto só uma pequena parte é recuperable. O cubo vermelho pequeno mostra proporcionalmente o consumo energético global.[10]
Energia solar tal e como se dispersa sobre o planeta e é radiada de volta ao espaço. Os valores aparecem em PW =1015 vatios.[11]

Neste artigo empregam-se as unidades, os prefixos e as magnitudes do Sistema Internacional como a Potência em vatios ou Watts(W) e Energia em julhos (J), cara a comparar directamente o consumo e os recursos energéticos a nível mundial. Um vatio é um julho por segundo.

O consumo energético mundial total em 2005 foi de 500 EJ (= 5 x 1020 J) (ou 138.900 TWh) com um 86,5% derivado da combustão de combustíveis fósseis, ainda que há ao menos um 10% de incerteza nestes dados.[1] Isto equivale a uma potência média de 15 TW (= 1.5 x 1013 W). Não todas as economias mundiais rastrean seus consumos energéticos com o mesmo rigor, e o conteúdo energético exacto do barril de petróleo ou da tonelada de carvão varia amplamente com a qualidade.

A maior parte dos recursos energéticos mundiais provem da irradiación solar da Terra - alguma desta energia tem sido armazenada em forma de energia fóssil, outra parte dela é utilizável em forma directa ou indirecta como por exemplo via energia eólica, hidráulica ou das ondas. O termo constante solar é a quantidade de radiación electromagnética solar incidente por unidade de superfície, medida na superfície exterior da atmosfera terrestre, em um plano perpendicular aos raios. O constante solar inclui a todos os tipos de radiación solar, não só à luz visível. Medidas de satélites situam-na ao redor de 1366 vatios por metro quadrado, ainda que fluctúa um 6,9% ao longo do ano - desde os 1412 W/m² a princípios de janeiro até os 1321 W/m² a princípios de julho, dada a variação da distância desde o Sol, de uma quantas partes por mil diariamente. Para a Terra ao completo, com uma secção transversal de 127.400.000 km², a potência obtida é de 1,740×1017 vatios, mais ou menos um 3,5%.

As estimativas dos recursos energéticos mundiais restantes são variáveis, com um total estimado dos recursos fósseis de uns 0,4 YJ (1 YJ = 1024J) e uns combustíveis nucleares disponíveis tais como o urânio que ultrapassam os 2,5 YJ. A faixa dos combustíveis fósseis amplia-se até 0,6-3 YJ se as estimativas das reservas de hidratos de metano são exactas e se consegue-se que sua extracção seja tecnicamente possível. Devido ao Sol principalmente, o mundo tem também acesso a uma energia utilizável que excede os 120 PW (8.000 vezes a total utilizada em 2004), ou de 3,8 YJ/ano, empequeñeciendo a todos os recursos não renováveis.

Conteúdo

Consumo

Desde a chegada da revolução industrial, o consumo energético mundial tem crescido de forma continuada. Em 1890 o consumo de combustíveis fósseis atingiu ao de biomasa utilizada na indústria e nos lares. Em 1900, o consumo energético global supôs 0,7 TW (0,7×1012 vatios).[12]

Combustíveis fósseis

Artigo principal: Combustível fóssil

Durante o século vinte observou-se um rápido incremento no uso dos combustíveis fósseis que se multiplicaram por vinte. Entre 1980 e 2004, as taxas anuais de crescimento foram de 2%.[1] Segundo as estimativas em 2006 da Administração de Informação sobre a Energia estadounidense, os 15 TW estimados de consumo energético total para 2004 dividem-se como se mostra a seguir, representando os combustíveis fósseis o 86% da energia mundial:

Tipo de combustível Potência em T W[1] Energia/ano em E J
Petróleo 5.6 180
Gás 3.5 110
Carvão 3.8 120
Hidroeléctrica 0.9 30
Nuclear 0.9 30
Geotérmica, eólica,
solar, biomasa
0.13 4
Total 15 471

O carvão forneceu a energia para a revolução industrial nos séculos XVIII e XIX. Com a chegada do automóvel, dos aviões e com a generalização do uso da electricidade, o petróleo converteu-se no combustível dominante durante o século XX. O crescimento do petróleo como principal combustível fóssil foi reforçado pelo descenso continuado de seu preço entre 1920 e 1973. Depois das crises do petróleo de 1973 e 1979, nas quais o preço do petróleo se incrementou desde os 5 até os 45 dólares estadounidenses por barril, se produziu um retraimiento do consumo de petróleo.[13] O carvão e a energia nuclear passaram a ser os combustíveis eleitos para a geração de electricidade e as medidas de conservação incrementaram a eficiência energética.

Em EE.UU. o automóvel médio aumentou a mais do duplo as milhas percorridas por galón . Japão, que suportou a pior parte das crises do petróleo, realizou melhoras espectaculares e agora apresenta a maior eficiência energética do mundo.[5] Depois dos últimos quarenta anos, o uso de combustíveis fósseis tem continuado crescendo e sua participação no fornecimento energético incrementou-se. Nos últimos três anos, o carvão, que é uma das fontes mais sujas de energia,[14] se converteu no combustível fóssil a mais rápido crescimento.[15] . Pese a isso, a energia solar fotovoltaica se está a incorporar rapidamente como substituição dos combustíveis fósseis como fonte dominante de energia.[16] Observe-se a comparação anterior sobre a disponibilidade: Os recursos totais de todos os combustíveis fósseis representam 0,4 YJ ao todo, enquanto a disponibilidade de energia solar é de 3,8 YJ ao ano.


Tipo de combustível Potência em T W[1] Energia/ano em E J
Petróleo 5.6 180
Gás 3.5 110
Carvão 3.8 120
Hidroeléctrica 0.9 30
Nuclear 0.9 30
Geotérmica, eólica,
solar, biomasa
0.13 4
Total 15 471

O carvão forneceu a energia para a revolução industrial nos séculos XVIII e XIX. Com a chegada do automóvel, dos aviões e com a generalização do uso da electricidade, o petróleo converteu-se no combustível dominante durante o século XX. O crescimento do petróleo como principal combustível fóssil foi reforçado pelo descenso continuado de seu preço entre 1920 e 1973. Depois das crises do petróleo de 1973 e 1979, nas quais o preço do petróleo se incrementou desde os 5 até os 45 dólares estadounidenses por barril, se produziu um retraimiento do consumo de petróleo.[17] O carvão e a energia nuclear passaram a ser os combustíveis eleitos para a geração de electricidade e as medidas de conservação incrementaram a eficiência energética.

Em EE.UU. o automóvel médio aumentou a mais do duplo as milhas percorridas por galón . Japão, que suportou a pior parte das crises do petróleo, realizou melhoras espectaculares e agora apresenta a maior eficiência energética do mundo.[5] Depois dos últimos quarenta anos, o uso de combustíveis fósseis tem continuado crescendo e sua participação no fornecimento energético incrementou-se. Nos últimos três anos, o carvão, que é uma das fontes mais sujas de energia,[18] se converteu no combustível fóssil a mais rápido crescimento.[19] . Pese a isso, a energia solar fotovoltaica se está a incorporar rapidamente como substituição dos combustíveis fósseis como fonte dominante de energia.[20] Observe-se a comparação anterior sobre a disponibilidade: Os recursos totais de todos os combustíveis fósseis representam 0,4 YJ ao todo, enquanto a disponibilidade de energia solar é de 3,8 YJ ao ano.

Energia nuclear

Em 2005 a energia nuclear representou o 6,3% do fornecimento de energia primária total.[21] A produção energética nuclear em 2006 atingiu os 2.658 TWh, o que representa o 16% do total da produção mundial de electricidade.[22] [23] Em novembro de 2007, estavam operativos a nível mundial 439 reactores nucleares, com uma capacidade total de 372.002 MW. Em construção tinham outros 33 reactores, planeados 94 e em estado de proposta 222.[22] Entre as nações que não a usam na actualidade, 25 países os estão a construir ou lho propõem.[24] Alguns países têm anunciado planos para suprimir a energia nuclear, mas até a data tão só Itália levou-o à prática (ainda que continua importando electricidade de nações com centrais nucleares activas).[25] Além disto, ainda que Áustria,[26] Filipinas[27] e Coréia do Norte[28] têm construído centrais nucleares, estes países as abortaram dantes de que fossem postas em marcha.

Energias renováveis

Artigo principal: Energia renovável

Em 2004, o fornecimento de energia renovável representou o 7% do consumo energético mundial.[29] O sector das renováveis tem ido crescendo significativamente desde os últimos anos do século XX, e em 2005 o investimento novo total foi estimada em 38 mil milhões de dólares estadounidenses. Alemanha e China lideram os investimentos com ao redor de 7 mil milhões de dólares estadounidenses a cada uma, seguidas dos Estados Unidos, Espanha, Japão e Índia. Isto tem resultado em 35 GW de capacidade adicional ao ano.[3]

Energia hidráulica
Artigo principal: Energia hidráulica

O consumo hidroeléctrico mundial atingiu os 816 GW em 2005, consistentes em 750  GW de grandes centrais, e 66 GW de instalações microhidráulicas. O maior incremento da capacidade total anual com 10.9 GW foi contribuído por China , Brasil e Índia, mas deu-se um crescimento bem mais rápido na microhidráulica (8%), com o aumento de 5 GW, principalmente na China onde se encontram na actualidade aproximadamente o 58% de todas as plantas microhidráulicas do mundo.[3]

Em Occidente , ainda que Canadá é o maior produtor hidroeléctrico mundial, a construção de grandes centrais hidroeléctricas paralisou-se devido a seus envolvimentos medioambientales.[30] A tendência tanto no Canadá como nos Estados Unidos tem sido para a microhidráulica dado seu insignificante impacto ambiental e a incorporação de multidão de localizações para a geração de energia. Tão só na Columbia Britânica estima-se que a microhidráulica será capaz de elevar a mais do duplo a produção eléctrica na província.

Biomasa e biocombustibles
Artigos principais: biomasa e biocombustible

Até finais do século XIX a biomasa era o combustível predominante, na actualidade mantém tão só uma pequena participação do total do fornecimento energético. A electricidade produzida com base à biomasa foi estimada em 44 GW para o ano 2005. A geração de electricidade por biomasa aumentou um 100% na Alemanha, Hungria, Holanda, Polónia e Espanha. Uns 20 GW adicionais foram empregues para calefacção (em 2004), elevando a energia consumida total de biomasa a ao redor de 64 GW. O uso das hornillas de biomasa para cozinhar não tem sido considerado.[3] A produção mundial de bioetanol aumentou em 8% até atingir os 33 mil milhões de litros, com o maior incremento nos Estados Unidos, atingindo assim o nível de consumo do Brasil.[3] O biodiésel aumentou um 85% até os 3,9 mil milhões de litros, convertendo na energia renovável de maior crescimento em 2005. Ao redor de 50% é produzido na Alemanha.[3]

Energia eólica
Artigo principal: Energia eólica

Segundo o Conselho Global da Energia Eólica, a capacidade instalada de energia eólica incrementou-se um 27% desde finais de 2006 até finais de 2007 até um total de 94,1 GW, com ao redor da metade do incremento nos Estados Unidos, Espanha e Chinesa.[31] Duplica-se a capacidade a cada três anos aproximadamente. A capacidade total instalada é aproximadamente três vezes a potência produzida de média actual já que a capacidade nominal apresenta bicos de saída, a capacidade actual pelo geral oscila entre o 25-40% da capacidade nominal.[32]

Energia solar
Artigo principal: Energia solar

Os recursos energéticos disponíveis mediante a energia solar são de 3,8 YJ/yr (120.000 TW). Menos de 0,02% dos recursos disponíveis são suficientes para substituir as energias fósseis e as nucleares como fontes de energia. Considerando que as taxas actuais de uso permanecessem constantes, o petróleo esgotar-se-á em 35 anos, e o carvão em 200 anos. Na prática não chegar-se-á ao agotamiento, já que à medida que as reservas remanentes decaigan as limitações naturais obrigarão à produção a diminuir seu ritmo.[33] [34]

Em 2007 a electricidade fotovoltaica conectada à rede foi a fonte de energia com maior crescimento, com um 83% em 2007 até atingir uma capacidade total instalada de 8,7 GW. Cerca da metade deste incremento é atribuible a Alemanha, na actualidade o maior consumidor de electricidade fotovoltaica (seguido por Japão). A produção de células fotovoltaicas aumentou um 50% em 2007, até os 3.800 megavatios, e tem vindo duplicando-se a cada dois anos.[35]


A maior planta solar fotovoltaica com 20 megavatios é a de Beneixama (Alicante) em Espanha, enquanto no sul de Portugal está a construir-se uma de 11 megavatios, em um dos lugares mais soleados da Europa.[36] A maior instalação fotovoltaica de Norteamérica é a de Nellis, e tem 18 megavatios.

Desde 1991 a maior planta de energia solar tem sido a do Deserto de Mohave em Califórnia, com 354 megavatios, que utiliza colectores cilindro-parabólicos.

O consumo de água quente solar e o aquecimento solar tem sido estimado em 88 GWt (gigavatios de energia térmica) para 2004. O aquecimento de água para piscinas não cobertas não tem sido considerado.[3]

Energia geotérmica
Artigo principal: Energia geotérmica

A energia geotérmica utiliza-se comercialmente em ao redor de 70 países.[37] Para finais de 2005 o uso mundial para a produção de electricidade atingiu os 9,3 GW, com 28 GW adicionais usados para a calefacção directa.[3] Se inclui-se o calor recuperado pelas bombas de calor geotermales, o uso da energia geotérmica para fins não eléctricos é estimado em mais de 100 GW.[37]

Por países

O consumo de energia segue amplamente ao Produto Nacional Bruto, ainda que existe uma diferença significativa entre os níveis de consumo dos Estados Unidos com 11,4 kW por pessoa e os do Japão e Alemanha com 6 kW por pessoa. Em países em desenvolvimento como a Índia o uso de energia por pessoa é próximo aos 0,7 kW Bangladesh tem o consumo mais baixo com 0,2 kW por pessoa.

Estados Unidos consome o 25% da energia mundial (com uma participação da produtividade de 22% e com um 5% da população mundial). A quantidade de água necessária representa quase o 50% de água usada em EE. UU em frente ao 35% usado na agricultura.[38] O crescimento mais significativo do consumo energético está a ocorrer na China, que tem estado crescendo ao 5,5% anual durante os últimos 25 anos. Sua população de 1.300 milhões de pessoas consome na actualidade a uma taxa de 1,6 kW por pessoa.

Durante os últimos quatro anos o consumo de electricidade per capita em EE.UU. tem decrecido ao 1% anual entre 2004 e 2008. O consumo de energia projectado atingirá os 4.333.631 milhões de kilovatios hora em 2013, com um crescimento de 1.93% durante os próximos cinco anos. O consumo incrementou-se desde os 3.715.949 em 2004 até os esperados 3.937.879 milhões de kilovatios hora ao ano em 2008, com um incremento de ao redor de 0.36% anual. A população dos EE.UU. tem vindo incrementando-se em um 1,3% anual , com um total de ao redor de 6,7% nos cinco anos.[39] O descenso deve-se principalmente aos aumentos da eficiência e ao uso de bombillas de baixo consumo que utilizam ao redor de um terço da electricidade que usam as bombillas incandescentes ou as bombillas LED que usam uma décima parte ,quando muito, ao longo de seus 50.000 a 100.000 horas de vida isto as faz mais baratas que os canos fluorescentes.

Uma medida da eficiência é a intensidade energética. Esta mede a quantidade de energia que lhe é necessária à cada país para produzir um dólar de produto interno bruto.

Por sectores

Os usos industriais (agricultura, minería, manufacturas, e construção) consomem ao redor de 37% do total dos 15 TW. O transporte comercial e pessoal consome o 20%; a calefacção, a iluminação e o uso de electrodomésticos emprega o 11%; e os usos comerciais (iluminação, calefacção e climatización de edifícios comerciais, bem como o fornecimento de água e saneamientos) ao redor de 5% do total. [40]

O 27% restante da energia mundial é perdido na geração e o transporte da energia. Em 2005 o consumo eléctrico global equivaleu a 2 TW. A energia empregada para gerar 2 TW de electricidade é aproximadamente 5 TW, dado que a eficiência de uma central energética típica é de ao redor de 38%.[41] A nova geração de centrais térmicas de gás atingem eficiências substancialmente maiores, de 55%. O carvão é o combustível mais generalizado para a produção mundial de electricidade.[42]

Energias renováveis

Artigo principal: Energia renovável

Em 2004, o fornecimento de energia renovável representou o 7% do consumo energético mundial.[29] O sector das renováveis tem ido crescendo significativamente desde os últimos anos do século XX, e em 2005 o investimento novo total foi estimada em 38 mil milhões de dólares estadounidenses. Alemanha e China lideram os investimentos com ao redor de 7 mil milhões de dólares estadounidenses a cada uma, seguidas dos Estados Unidos, Espanha, Japão e Índia. Isto tem resultado em 35 GW de capacidade adicional ao ano.[3]

Energia hidráulica
Artigo principal: Energia hidráulica

O consumo hidroeléctrico mundial atingiu os 816 GW em 2005, consistentes em 750  GW de grandes centrais, e 66 GW de instalações microhidráulicas. O maior incremento da capacidade total anual com 10.9 GW foi contribuído por China , Brasil e Índia, mas deu-se um crescimento bem mais rápido na microhidráulica (8%), com o aumento de 5 GW, principalmente na China onde se encontram na actualidade aproximadamente o 58% de todas as plantas microhidráulicas do mundo.[3]

Em Occidente , ainda que Canadá é o maior produtor hidroeléctrico mundial, a construção de grandes centrais hidroeléctricas paralisou-se devido a seus envolvimentos medioambientales.[30] A tendência tanto no Canadá como nos Estados Unidos tem sido para a microhidráulica dado seu insignificante impacto ambiental e a incorporação de multidão de localizações para a geração de energia. Tão só na Columbia Britânica estima-se que a microhidráulica será capaz de elevar a mais do duplo a produção eléctrica na província.

Biomasa e biocombustibles
Artigos principais: biomasa e biocombustible

Até finais do século XIX a biomasa era o combustível predominante, na actualidade mantém tão só uma pequena participação do total do fornecimento energético. A electricidade produzida com base à biomasa foi estimada em 44 GW para o ano 2005. A geração de electricidade por biomasa aumentou um 100% na Alemanha, Hungria, Holanda, Polónia e Espanha. Uns 20 GW adicionais foram empregues para calefacção (em 2004), elevando a energia consumida total de biomasa a ao redor de 64 GW. O uso das hornillas de biomasa para cozinhar não tem sido considerado.[3] A produção mundial de bioetanol aumentou em 8% até atingir os 33 mil milhões de litros, com o maior incremento nos Estados Unidos, atingindo assim o nível de consumo do Brasil.[3] O biodiésel aumentou um 85% até os 3,9 mil milhões de litros, convertendo na energia renovável de maior crescimento em 2005. Ao redor de 50% é produzido na Alemanha.[3]

Energia eólica
Artigo principal: Energia eólica

Segundo o Conselho Global da Energia Eólica, a capacidade instalada de energia eólica incrementou-se um 27% desde finais de 2006 até finais de 2007 até um total de 94,1 GW, com ao redor da metade do incremento nos Estados Unidos, Espanha e Chinesa.[31] Duplica-se a capacidade a cada três anos aproximadamente. A capacidade total instalada é aproximadamente três vezes a potência produzida de média actual já que a capacidade nominal apresenta bicos de saída, a capacidade actual pelo geral oscila entre o 25-40% da capacidade nominal.[43]

Energia solar
Artigo principal: Energia solar

Os recursos energéticos disponíveis mediante a energia solar são de 3,8 YJ/yr (120.000 TW). Menos de 0,02% dos recursos disponíveis são suficientes para substituir as energias fósseis e as nucleares como fontes de energia. Considerando que as taxas actuais de uso permanecessem constantes, o petróleo esgotar-se-á em 35 anos, e o carvão em 200 anos. Na prática não chegar-se-á ao agotamiento, já que à medida que as reservas remanentes decaigan as limitações naturais obrigarão à produção a diminuir seu ritmo.[44] [45]

Em 2007 a electricidade fotovoltaica conectada à rede foi a fonte de energia com maior crescimento, com um 83% em 2007 até atingir uma capacidade total instalada de 8,7 GW. Cerca da metade deste incremento é atribuible a Alemanha, na actualidade o maior consumidor de electricidade fotovoltaica (seguido por Japão). A produção de células fotovoltaicas aumentou um 50% em 2007, até os 3.800 megavatios, e tem vindo duplicando-se a cada dois anos.[46]


A maior planta solar fotovoltaica com 20 megavatios é a de Beneixama (Alicante) em Espanha, enquanto no sul de Portugal está a construir-se uma de 11 megavatios, em um dos lugares mais soleados da Europa.[47] A maior instalação fotovoltaica de Norteamérica é a de Nellis, e tem 18 megavatios.

Desde 1991 a maior planta de energia solar tem sido a do Deserto de Mohave em Califórnia, com 354 megavatios, que utiliza colectores cilindro-parabólicos.

O consumo de água quente solar e o aquecimento solar tem sido estimado em 88 GWt (gigavatios de energia térmica) para 2004. O aquecimento de água para piscinas não cobertas não tem sido considerado.[3]

Energia geotérmica
Artigo principal: Energia geotérmica

A energia geotérmica utiliza-se comercialmente em ao redor de 70 países.[37] Para finais de 2005 o uso mundial para a produção de electricidade atingiu os 9,3 GW, com 28 GW adicionais usados para a calefacção directa.[3] Se inclui-se o calor recuperado pelas bombas de calor geotermales, o uso da energia geotérmica para fins não eléctricos é estimado em mais de 100 GW.[37]

Por países

O consumo de energia segue amplamente ao Produto Nacional Bruto, ainda que existe uma diferença significativa entre os níveis de consumo dos Estados Unidos com 11,4 kW por pessoa e os do Japão e Alemanha com 6 kW por pessoa. Em países em desenvolvimento como a Índia o uso de energia por pessoa é próximo aos 0,7 kW Bangladesh tem o consumo mais baixo com 0,2 kW por pessoa.

Estados Unidos consome o 25% da energia mundial (com uma participação da produtividade de 22% e com um 5% da população mundial). A quantidade de água necessária representa quase o 50% de água usada em EE. UU em frente ao 35% usado na agricultura.[48] O crescimento mais significativo do consumo energético está a ocorrer na China, que tem estado crescendo ao 5,5% anual durante os últimos 25 anos. Sua população de 1.300 milhões de pessoas consome na actualidade a uma taxa de 1,6 kW por pessoa.

Durante os últimos quatro anos o consumo de electricidade per capita em EE.UU. tem decrecido ao 1% anual entre 2004 e 2008. O consumo de energia projectado atingirá os 4.333.631 milhões de kilovatios hora em 2013, com um crescimento de 1.93% durante os próximos cinco anos. O consumo incrementou-se desde os 3.715.949 em 2004 até os esperados 3.937.879 milhões de kilovatios hora ao ano em 2008, com um incremento de ao redor de 0.36% anual. A população dos EE.UU. tem vindo incrementando-se em um 1,3% anual , com um total de ao redor de 6,7% nos cinco anos.[49] O descenso deve-se principalmente aos aumentos da eficiência e ao uso de bombillas de baixo consumo que utilizam ao redor de um terço da electricidade que usam as bombillas incandescentes ou as bombillas LED que usam uma décima parte ,quando muito, ao longo de seus 50.000 a 100.000 horas de vida isto as faz mais baratas que os canos fluorescentes.

Uma medida da eficiência é a intensidade energética. Esta mede a quantidade de energia que lhe é necessária à cada país para produzir um dólar de produto interno bruto.

Por sectores

Os usos industriais (agricultura, minería, manufacturas, e construção) consomem ao redor de 37% do total dos 15 TW. O transporte comercial e pessoal consome o 20%; a calefacção, a iluminação e o uso de electrodomésticos emprega o 11%; e os usos comerciais (iluminação, calefacção e climatización de edifícios comerciais, bem como o fornecimento de água e saneamientos) ao redor de 5% do total. [50]

O 27% restante da energia mundial é perdido na geração e o transporte da energia. Em 2005 o consumo eléctrico global equivaleu a 2 TW. A energia empregada para gerar 2 TW de electricidade é aproximadamente 5 TW, dado que a eficiência de uma central energética típica é de ao redor de 38%.[51] A nova geração de centrais térmicas de gás atingem eficiências substancialmente maiores, de 55%. O carvão é o combustível mais generalizado para a produção mundial de electricidade.[42]

Recursos

Combustíveis fósseis

Artigo principal: Combustível fóssil

As reservas existentes de combustíveis fósseis convencionais estão estimadas em:[8]

Combustível Reservas de energia em ZJ
Carvão 290.0
Petróleo   18.4
Gás   15.7

Há uma incerteza significativa para estes dados. A estimativa do combustível fóssil remanente no planeta depende do entendimento detalhado da corteza terrestre. Este entendimento é ainda imperfecta. Enquanto a tecnologia de perforación moderna faz possível perfurar poços de até 3 km de água para verificar a composição exacta da geologia, a metade do oceano é mais profundo que 3 km, deixando fosse um terço do planeta para além do alcance da análise detalhada. De qualquer jeito, é mais provável que ocorra a eventualidade de um grande cometa ou asteróide chocando com a Terra a que o planeta fique sem combustíveis fósseis.[52] Estas ideias quiçá são demasiado optimistas. Os relatórios do Grupo de Vigilância Energética mostram que as demandas de petróleo não podem ser cobertas[53] e que o recurso urânio estará esgotado em 70 anos.[54]

Carvão

O carvão é o combustível fóssil mais abundante. Segundo a Agência Internacional da Energia as reservas constatadas de carvão situam-se em uns 909 mil milhões de toneladas, com o qual poderiam manter o actual ritmo de produção energética durante 155 anos.[55] Foi o combustível que alimentou a revolução industrial e seu uso continua em aumento; China, que tem muitas das cidades mais contaminadas do mundo,[56] construiu durante 2007 umas duas centrais eléctricas alimentadas por carvão à semana.[57] [58] O carvão é o combustível fóssil de maior crescimento e suas grandes reservas fá-lo-iam um candidato predilecto para enfrentar a demanda energética da comunidade global, aparte das inquietudes sobre o aquecimento global e sobre outros contaminantes.[59] Com o processo Fischer-Tropsch podem-se obter combustíveis líquidos como o diésel ou o combustível para a aviação desde o carvão. A campanha Paremos o Carvão pede uma moratoria para a construção de novas centrais de carvão e o abandono das existentes, em base à preocupação sobre o aquecimento global.[60] Nos Estados Unidos, o 49% da geração de electricidade prove da combustão do carvão.[61]

Petróleo

Estima-se que pode ter 57 ZJ de reservas de petróleo na Terra (ainda que as estimativas variam desde pelo baixo 8 ZJ,[1] consistentes nas reservas actualmente provadas e recuperables, até a máxima de 110 ZJ[cita requerida]) consistente nas reservas disponíveis ainda que não necessariamente recuperables, e que inclui as estimativas optimistas para fontes não convencionais tais como as areias de alquitrán e as pizarras bituminosas. O consenso actual ao redor das 18 estimativas reconhecidas dos perfis de fornecimento é que o bico da extracção terá lugar em 2020 a uma taxa de 93 milhões de barris ao dia. O consumo de petróleo actual está em uma taxa de 0.18 ZJ por ano (31,1 mil milhões de barris), ou seja de 85 milhões de barris ao dia.

Há um consenso crescente em que o bico de produção de petróleo poderia ser atingido em um futuro próximo, desembocando em um incremento dos preços do petróleo.[62] Um relatório de 2005 do Ministério francês de Economia, Indústria e Finanças sugere que no pior palco poderia suceder tão cedo como em 2013.[63] Também há teorias que predizem que o bico poderia ocorrer em tão só 2-3 anos. As predições de ASPO colocam-no no 2010. A produção de petróleo decreció desde 84,63 milhões de barris ao dia em 2005 até 84,60 milhões de barris ao dia, mas cresceu em 2007 até os 84,66 milhões de barris ao dia, e prevê-se que cresça até os 87,7 milhões de barris ao dia em 2009.

Sostenibilidad

As considerações políticas sobre a segurança dos fornecimentos, e os envolvimentos medioambientales relacionadas com o aquecimento climático e com a sostenibilidad acabarão por sacar ao consumo energético mundial dos combustíveis fósseis. O conceito de bico do petróleo mostra-nos que temos empregado aproximadamente a metade dos recursos de petróleo disponíveis, e prediz um descenso da produção.

Um governo que lidere a retirada dos combustíveis fósseis deveria criar pressão económica mediante o comércio de direitos de emisiónes de carbono e mediante ecotasas. Alguns países estão a desenvolver acções a partir do Protocolo de Kioto, e há propostas de ir mais longe nesta direcção. Por exemplo, a Comissão Européia tem proposto que a Política Energética da União Européia deveria estabelecer uns objectivos vinculantes para elevar os níveis uso das energias renováveis desde o actual menos de 7% até um 20% em 2020.[64]

O Efeito Ilha de Pascua é citado como exemplo de uma cultura que foi incapaz de se desenvolver sosteniblemente que arrasou praticamente o 100% de seus recursos naturais.[65]

Energia nuclear

Fisión nuclear

Veja-se também: Combustível nuclear

Segundo as estimativas do Organismo Internacional de Energia Atómica fica o equivalente a 2500 ZJ de urânio.[66] Isto assumindo o uso do reactor reprodutor rápido que é capaz de gerar mais material fisible do que consome. O IPCC estima que os depósitos de urânio economicamente recuperables actualmente provados para os reactores de ciclo de combustível directo atingem só até 2 ZJ. O urânio finalmente recuperable estima-se em 17 ZJ para os reactores de ciclo directo e em 1000 ZJ para os reactores reprodutores rápidos que realizam o reprocesado.[67]

Nem os recursos nem a tecnologia limitam a capacidade da energia nuclear de contribuir a satisfazer a demanda energética durante o século XXI. Ainda assim, os envolvimentos políticos e medioambientales a respeito da segurança nuclear e dos residuos radioactivos começaram a limitar o crescimento deste fornecimento energético no final do século passado, em especial devido a certos acidentes nucleares. As preocupações a respeito da proliferación nuclear (especialmente ao respecto do Plutónio produzido pelos reactores reprodutores) apontam a que o desenvolvimento da energia nuclear por países tais como Irão ou Síria está a ser activamente desalentado pela comunidade internacional.[68]

Fusão nuclear

A fusão nuclear é o processo que alimenta ao Sol e a outras estrelas. Gera grandes quantidades de calor a base de fundir os núcleos de isótopos de Hidrógeno. O calor pode ser teoricamente empregado para a geração de electricidade. As temperaturas e pressões necessárias para albergar a fusão convertem-na em um processo muito difícil de controlar e portanto em um repto tecnológico sem resolver. O tentador potencial da fusão representa-o sua capacidade teórica para fornecer grandes quantidades de energia, com uma relativamente pequena contaminação associada.[69] Tanto os Estados Unidos da América como a União Européia apoiam a investigação (como por exemplo investindo no ITER), além de outros países. Segundo um relatório, o limitado investimento tem atrasado o progresso na investigação sobre a fusão durante os últimos 20 anos, com o que se está a 50 anos de distância de uma disponibilidade comercial.[70]

Recursos renováveis

Os recursos renováveis estão disponíveis ao longo do tempo, a diferença dos recursos não renováveis. Uma singela comparação pode ser a de uma mina de carvão e um bosque. Enquanto o bosque pode ser esgotado, se maneja-lho adequadamente representa um fornecimento contínuo de energia, em frente à mina de carvão que uma vez esgotada se acabou. A maioria dos recursos energéticos disponíveis na Terra são recursos renováveis.

Energia solar

Artigo principal: Energia solar

As fontes energéticas renováveis são ainda maiores que os tradicionais combustíveis fósseis e em teoria podem facilmente fornecer a energia que o mundo precisa. 89 PW[71] de energia solar chegam à superfície do planeta. Ainda que não é possível a atrapar toda, nem tão sequer a maior parte, ainda capturando menos de 0,02% desta energia seria suficiente para colmar as necessidades energéticas actuais. Os obstáculos ao desenvolvimento da produção solar incluem o alto preço do silício empregado para fabricar as células fotovoltaicas, a dependência dos padrões meteorológicos e a falta de espaço para painéis solares em áreas de grande demanda como as cidades. Ademais, a geração solar não produz electricidade durante a noite, o qual é um problema destacado para os países localizados em latitudes altas boreales e setentrionais; a demanda energética é mais elevada em inverno, enquanto a disponibilidade de energia solar em mais baixa. Globalmente, a geração solar é a fonte de energia a mais rápido crescimento, mostrando um crescimento média anual de 35% durante os últimos anos. Japão, Europa, Chinesa, os Estados Unidos da América e Índia são os países investidores de maior crescimento da energia solar. Os avanços na tecnologia e as economias de escala, bem como a demanda de soluções ao aquecimento global, têm levado à energia fotovoltaica a converter-se no melhor candidato para substituir à energia nuclear e aos combustíveis fósseis.[72] WENA SELIN

Energia eólica

Artigo principal: Energia eólica

A energia eólica disponível estima-se em uma faixa dentre 300 TW até 870 TW.[71] [73] Atendendo à estimativa mais baixa, com tão só o 5% da energia eólica disponível poder-se-iam abastecer as necessidades energéticas mundiais actuais. A maior parte desta energia eólica está disponível sobre oceano aberto. O oceano cobre o 71% do planeta e o vento tende a soprar com maior intensidade sobre águas abertas porque encontra menos obstáculos.

Energia mareomotriz e das ondas

Artigo principal: Energia mareomotriz

No final de 2005 produziam-se 0,3 GW de electricidade por energia mareomotriz.[3] Devido às forças gravitatorias criadas pela Lua (68%) e o Sol (32%), e à rotação relativa da Terra com respeito ao Sol e à Lua, produzem-se as variações das marés. Estas dão lugar a uma disipación de uma taxa média de ao redor de 3,7 TW.[74] Como resultado, a velocidade de rotação da terra decrece, e a distância da Lua à Terra se incrementa, a escalas de tempo geológicas. Em vários milhares de milhões de anos, a Terra rotacionará à mesma velocidade à que a Lua gire ao redor dela. Devido a isso, podem se produzir muitos TW de energia mareomotriz sem afectar signicativamente à mecânica celeste[cita requerida].

Outra limitação física é a energia disponível nas flutuações mareales dos oceanos, que se situa em uns 0,6 EJ (exajulhos).[75] Note-se que isto representa tão só uma pequena fracção do total da energia rotacional da Terra. Sem forzamiento, esta energia dissipar-se-ia (a uma taxa de disipación de 3,7 TW) em ao redor de quatro períodos de maré semidiurnos. Desta maneira, a disipación joga um papel significativo na dinâmica mareal dos oceanos. Por isso, isto limita a energia mareomotriz disponível a ao redor de 0,8 TW (20% de taxa de disipación) em ordem a não alterar demasiado a dinâmica mareal.[cita requerida]

As ondas derivam do vento, que é a sua vez gerado pela energia solar, e nesta conversão há uma queda de ao redor de duas ordens de magnitude na energia disponível. O fluxo de energia das ondas que chegam a nossa costa ascende a 3 TW.[76]

Energia geotérmica

Artigo principal: Energia geotérmica

As estimativas dos recursos mundiais de energia geotérmica variam consideravelmente. Segundo um estudo de 1999, pensava-se que poderiam ascender a entre 65 e 138 GW de capacidade de geração eléctrica 'usando tecnologias melhoradas'.[77]

Um relatório de 2006 realizado pelo MIT que teve em conta o uso de Sistemas Geotérmicos Melhorados (EGS) concluiu que seria asequible gerar 100 GWe (gigavatios de electricidade) ou mais para 2050, tão só nos Estados Unidos da América, com um investimento máximo de mil milhões de dólares estadounidenses em investigação e desenvolvimento ao longo de 15 anos.[37]

O relatório do MIT calculou uns recursos mundiais totais de EGS de ao redor de 13 YJ, do cuales cerca de 200 ZJ seriam removíveis, com um potencial incremento desta proporção de uns 2 YJ a base de melhoras tecnológicas - suficiente como para satisfazer as necessidades energéticas mundiais durante bastantees milénios.[37]

Biomasa

Artigos principais: biomasa e biocombustible

A produção de biomasa e de biocombustibles são indústrias crescentes à medida que cresce o interesse por fontes de combustíveis sostenibles. A utilização de produtos de desfeito evita o dilema entre alimentos ou combustíveis, enquanto a combustão do gás metano reduz as emissões de gases de efeito invernadero, já que ainda que liberte dióxido de carbono, este tem uma capacidade de efeito invernadero 23 vezes menor que o metano. Os biocombustibles representam uma substituição parcial sostenible para os combustíveis fósseis, ainda que seu impacto neto sobre as emissões de gases de efeito invernadero dependem das práticas agrícolas utilizadas para cultivar o material vegetal empregado para gerar os combustíveis. Ainda que existe uma crença estendida de que os biocombustibles podem ser neutros quanto às emissões de carbono, existem evidências de que os biocombustibles produzidos pelos métodos de cultivo actuais são em termos netos emissores de carbono.[78] [79] [80] As energias geotérmicas e de biomasa são sozinho duas fontes de energias renováveis que requerem uma gestão cuidadosa para evitar o agotamiento a nível local.[81]

Energia hidráulica

Artigo principal: Energia hidráulica

Em 2005 a energia hidroeléctrica fornecimento o 16,4% da electricidade mundial.[82] Ainda seguem se desenhando grandes presas. No entanto, a energia hidroeléctrica não é provavelmente uma das melhores opções para o futuro da produção energética nos países desenvolvidos dado que os melhores lugares para isso nestes países já estão a ser explodidos ou são incompatíveis por outras razões, entre elas por motivos medioambientales.

Diferentes estratégias energéticas

Dinamarca e Alemanha têm começado a investir em energia solar, pese a suas localizações geográficas desfavoráveis. Alemanha é na actualidade o maior consumidor de células fotovoltaicas do mundo. Dinamarca e Alemanha têm instalado 3 GW e17 GW de captación eólica respectivamente. Em 2005, o vento gerou o 18,5% da toda a electricidade na Dinamarca.[83] Brasil investe na produção de etanol a partir de açúcar de cana, e este tem passado a ser uma parte significativa do combustível para transporte empregado no país. A partir de 1965, França realizou grandes investimentos na energia nuclear e até a data as três quartas partes de sua electricidade provem de reactores nucleares.[12] Suíça planea recortar seu consumo energético a menos de a metade para chegar a ser uma "Sociedade de 2000 vatios" para 2050 e o Reino Unido trabalha em conseguir umas especificações para a construção de moradias novas segundo o princípio de Edifício energia zero" a cada ao 2020.China por sua vez, se apegará a uma estratégia de energia sustentable e fará contribuições activas ao desenvolvimento de energia sustentable e a segurança energética no mundo, tem traçado um plano para reduzir o consumo de energia em produto interno bruto por unidade ao redor de 20 por cento para o ano 2010, em comparação com o nível de 2005,

No século XXI, muitas destas diferentes estratégias energéticas poderiam adquirir uma maior relevância e deslocar aos omnipresentes combustíveis fósseis

Deveria ter-se em conta que quando a Revolução Verde transformou a agricultura ao longo de todo o planeta, entre 1950 e 1984, a produção de grão se incrementou em um 250%. A energia para esta Revolução Verde foi fornecida pelos combustíveis fósseis em forma de fertilizantes (gás natural), pesticidas (petróleo), e irrigación energeticamente forçada.[84] O bico de produção mundial de hidrocarburos (Teoria do bico de Hubbert) pode pôr a prova as críticas de Malthus .[85]

Veja-se também

Anexo:Países por consumo de energia

Referências

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Fontes adicionais

Enlaces externos

Obtido de http://ks312095.kimsufi.com../../../../articles/c/ou/m/Comunicações_de_Andorra_46cf.html"