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O panorama atual, sobre crescimento da demanda por energia elétrica, associado à preocupação com os impactos ambientais e sociais, configura uma crise energética mundial (Gomes, 2018). Desta crise, surge a necessidade de se buscar novas fontes alternativas de energia que possam minimizar os problemas advindos do aquecimento global e mudanças climáticas. Essas fontes, são também conhecidas como energias renováveis - hídrica, eólica, solar, geotérmica, biomassa, ondas e marés (Ferreira et al., 2021). São, portanto, obtidas de fontes naturais virtualmente inesgotáveis, sendo algumas destas pela grande quantidade intrínseca de energia que contêm e outras porque possuem a capacidade de regenerar-se por meios naturais (Nascimento, 2009). O intenso debate no tocante a iminência de uma crise climática, aponta as fontes de energias renováveis como tecnologias-chave no processo de transição para um desenvolvimento econômico ambientalmente sustentável (Ferreira et al., 2021).
No Brasil, a atual matriz energética brasileira consiste em 62,72% de fonte hídrica ,16,81% fóssil, 8,96% eólica, 8,7% biomassa, 1,66% solar e 1,14% nuclear (ANEEL, 2020). Destacam-se assim, o surgimento das fontes de energias renováveis que ampliaram a capacidade de diversificação da matriz energética brasileira. Entretanto, dois pontos são alarmantes nesse cenário: uma dependência energética para as fontes de recursos hídricos e os combustíveis fósseis. Grande parte dos investimentos no setor energético está voltada para a geração de eletricidade com foco nas hidrelétricas (Gomes, 2018). A exploração concentrada desses recursos hídricos tem trazido algumas preocupações, tendo em vista que apesar de ser considerado como um recurso renovável, o seu potencial está se esgotando (Rondinelli e Silva, 2015).
Segundo o relatório Revolução Energética desenvolvido pelo Greenpeace Brasil (2016), os anos de 2014 e 2015 registraram uma crise no setor energético brasileiro, promovida em grande parte pelo período prolongado da seca. Para Ferreira e colaboradores (2021), a estratégia adotada pelo governo durante a crise energética de 2014/2015 consistiu na instalação de um elevado número de termelétricas de combustíveis fósseis, o que incidiu no aumento de 72% na tarifa média residencial e na expansão de combustíveis fósseis na matriz energética, ou seja, não só elevou o custo de energia, como também agravou os problemas ambientais.
Além disso, a segunda fonte de energia brasileira são os combustíveis fósseis, uma fonte altamente poluente e não renovável que continua recebendo grandes investimento em tecnologias, e sinaliza uma trajetória na contramão do desenvolvimento sustentável. Sabe-se ainda que um dos grandes responsáveis pelo aquecimento global são os gases do efeito estufa, entre eles o CO2 que é liberado durante a queima de combustíveis fósseis (Nascimento, 2009). Sendo assim, uma das formas de desacelerar o aquecimento global é revertendo boa parte da matriz energética usada atualmente, através do desenvolvimento de fontes alternativas e renováveis de energia.
Ainda de acordo com o relatório Revolução Energética do Greenpeace Brasil (2016), é imprescindível a diversificação das fontes renováveis na matriz energética brasileira, demandando medidas que permitam gerenciar e combinar a geração de fontes com características diferentes, algumas com maior controle e outras com menor previsibilidade, como a energia solar fotovoltaica e a eólica, respectivamente. Os custos das tecnologias alternativas (i.e., eólica, solar, geotérmica, biomassa e oceânica) ainda são superiores aos custos de combustíveis fósseis e hídricos – ao qual possuem níveis de maturidade tecnológica diferente –, entretanto, são oportunidades tecnológicas com enorme capacidade de expansão, diante das riquezas naturais do Brasil (Ferreira et al., 2021). Sendo assim, três aspectos importantes devem ser salientados sobre as energias renováveis: sua viabilidade econômica, sustentabilidade e disponibilidade de recursos renováveis para sua geração (Barbieri, 2011), fatores que variam para as diferentes regiões do país e dentro do estado do Rio Grande do Sul.
No que concerne o estado do Rio Grande do Sul, e se tratando de energias renováveis, duas fontes se destacam – biomassa e biodiesel; principalmente como reflexo do setor agrícola (Oliveira, 2008; Monteiro, 2019). A biomassa, por exemplo, pode ser obtida da palha (oriundas das diversas culturas agrícolas), excrementos (resíduos urbanos, rurais e industriais), algas e outros resíduos (PNUD, 2010). Ademais, tratando-se de conversão de energia a biomassa é a única energia que pode ser convertida em combustíveis gasosos, líquidos ou sólidos, através de tecnologias de conversão conhecidas (Oliveira, 2008). A mesma pode ser convertida em três grandes formas de energia: eletricidade, calor e combustível, devido a esta flexibilidade permite estar em concorrência direta com as energias oriundas das fontes fósseis. Em contraponto ao uso direto da energia solar ou eólica, a biomassa como portadora de energia renovável está sempre disponível (GREENPRO, 2004).
Além disso, desde 2004, o Brasil vem buscando a estruturação da cadeia agroindustrial do biodiesel através do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB), que tem como objetivo estimular a produção de biocombustíveis, através de incentivos fiscais, bem como na elaboração de leis que tornam obrigatórias a mistura do biodiesel ao diesel de petróleo. Por sua grande disponibilidade, a matriz produtiva do biodiesel Gaúcho está fundamentalmente baseada no óleo de soja, usufruindo da estrutura da produção, distribuição e esmagamento do grão já consolidado no estado do Rio Grande do Sul (Oliveira, 2008). Entretanto, o debate a respeito do ingresso do biodiesel na matriz energética tem como pano de fundo argumentos que abrangem questões relacionadas à inclusão social, à organização dos agricultores, à interesses corporativistas setoriais e questões ambientais.
Dentro deste contexto, é possível identificar que o Rio Grande do Sul apresenta inúmeras potencialidades de expansão na geração de eletricidade por meio de fontes renováveis. Sendo assim, o presente projeto tem como objetivo discutir sobre os desafios das energias renováveis para o estado do Rio Grande do Sul, contribuindo para o debate da transição energética ambientalmente correta e o desenvolvimento de políticas públicas no setor.

Por se tratar primeiramente de um trabalho de revisão bibliográfica, este deverá seguir quatro principais etapas em seu momento inicial: revisão bibliográfica aprofundada; identificação e levantamento das principais fontes de geração de energias alternativas; análise, discussão e sistematização destes dados para levantamento das perspectivas futuras e desafios tecnológicos. Na revisão bibliográfica serão contemplados o cenário energético gaúcho e as principais fontes de energias alternativas, subdividas por região. As regiões definidas neste trabalho, são as mesmas utilizadas pelo IBGE, totalizando sete regiões principais, sendo estas: Centro ocidental rio-grandense, Centro oriental rio-grandense, Região metropolitana de Porto Alegre, Nordeste rio-grandense, Noroeste rio-grandense, Sudeste rio-grandense, Sudoeste rio-grandense.
Ressalva-se ainda que a revisão bibliográfica será realizada utilizando trabalhos correlatos, relatórios e periódicos, entre outros meios e obras de comunicação e divulgação científica, proporcionando o embasamento cognitivo necessário ao desenvolvimento das demais etapas. As principais bases de consulta utilizadas para o levantamento dos materiais utilizados online, serão o Google Scholar (Google Acadêmico) e a Scientific Electronic Library Online (SCIELO). Os arquivos passarão por uma triagem, onde aqueles que apresentem dados pertinentes serão cadastrados e organizados de modo a elaborar um fichário bibliográfico, que irá compor os anexos deste projeto.
Após a revisão bibliográfica do cenário atual, será realizado o levantamento dos dados. Este levantamento será feito através de agências estaduais e federais (e.g., IBGE, ANEEL, FEPAM, Prefeituras). Com estes dados, serão construídos, primeiramente, gráficos, tabelas e dados estatísticos (através do software Sigmaplot), gerando assim uma caracterização quantitativa da capacidade dos recursos naturais das principais regiões do Rio Grande do Sul, e que poderão ser utilizados como fonte para produção de energias alternativas. Prevê-se a coleta de dados dos últimos 10 anos, gerando também, uma curva de comportamento, que deverá ser extrapolada (através de curvas de regressão), a fim de se caracterizar o comportamento futuro da matriz energética gaúcha por região.
Não obstante, o projeto também irá identificar o padrão de especialização e concentração das energias renováveis no Rio Grande do Sul através de um mapeamento por meio de indicadores: Quociente Locacional (QL) e Índice de Hirschman-Herfindahl (HHI). Além disso, será realizada uma análise exploratória de dados de emissão dos Gases do Efeito Estufa (GEE), potencializando as discussões em torno da contribuição advinda do setor energético para a mitigação das mudanças climáticas. Este último passo (i.e., QL, HHI, GEE) tem como objetivo principal diagnosticar as dimensões econômicas e ambientais da matriz energética gaúcha.
Mais especificamente, o QL indica padrões de concentração ou dispersão espacial a partir da produção de energia (kW) renovável do estado do Rio Grande do Sul. Portanto, consiste em um indicador de especialização regional, revelando potencialidades regionais em uma economia. O indicador é dado pela divisão da participação que o setor tem na região, pela participação do mesmo setor no estado (Monasterio, 2011). Para a construção do QL serão utilizados os dados estaduais de geração de energia (kW) de fontes renováveis em relação as não renováveis, destacando cada tipo de fonte de energia, com a finalidade de identificar as suas potencialidades instaladas. Segundo Haddad (1989), quando o resultado da equação for maior do que 1, diz-se que a região é relativamente mais importante no setor, em relação ao contexto geral do estado. O
Já o HHI indica o grau de concentração da produção, ou seja, o quanto o setor está concentrado espacialmente (Monasterio, 2011). Para a construção do HHI, serão utilizados pesos relativos da produção de energia (kW) regional por cada tipo de fonte energética. Com um intervalo de variação entre 0 e 1, à medida que o indicador se afasta do limite inferior e se aproxima do limite superior maior será a concentração, indicando uma situação de monopólio (Ferreira et al., 2021).
Destaca-se ainda que para a execução das análises, será realizada uma coleta de dados secundários construída a partir de duas principais fontes: i) Empresa de Pesquisa Energética (EPE), e ii) Sistema de Estimativas de Emissões e Remoções de Gases de Efeito Estufa (SEEG). Por fim, será realizada a discussão e sistematização dos materiais levantados, correlacionando-os para obter como produto a descrição das principais energias alternativas e suas respectivas regiões, segundo as potencialidades e desafios.

Para que as energias alternativas possam de fato serem utilizadas como recurso para compor a matriz energética do estado do Rio Grande do Sul serão necessárias melhorias técnicas que possuam custo competitivo com a oferta convencional de energia, onde programas inovadores de eficiência energética poderão oferecer uma solução satisfatória. Além do mais, oportunidades técnicas, economicamente atrativas, deverão começar a se tornar abundantes e atrativas frente as mudanças das matrizes energéticas que já ocorrem em países desenvolvidos.
A análise das potencialidades relacionadas as energias alternativas no estado do Rio Grande do Sul, poderá ser utilizada como ferramenta para os órgãos públicos e a iniciativa privada, com o objetivo de contextualizar nossos recursos energéticos com suas potencialidades e limitações. Além disso, os levantamentos aqui gerados devem mostrar as consequências da geração de energia, renovável e não-renovável para o meio ambiente e sociedade; contribuindo para o desenvolvimento sustentável do estado. Incorporar estes aspectos às decisões políticas, mobilizar o envolvimento da sociedade e estimular o desenvolvimento de hábitos e práticas nos diversos setores da economia são desafios a serem superados numa abordagem de uso racional eficiente e eficaz dos recursos energéticos.
Portanto, os resultados esperados visam abranger um público relativamente heterogêneo que, de modo geral, poderá ser beneficiado pelo alcance dos objetivos do estudo. Deste público destaca-se à comunidade acadêmica com interesse sobre o tema, mas também consultores privados e agentes públicos que pretendem se preparar e/ou atualizar-se quanto a matriz energética gaúcha. Além disso, os resultados aqui desenvolvidos devem impactar também empreendedores que desejam ter uma visão ampla de seus negócios e ter uma prospecção em que tipo de energia deve investir seu capital.
Por fim, a sociedade em geral deverá ser impactada com os resultados deste projeto, uma vez que precisa estar bem-informada e preparada para acompanhar, e/ou participar, dos processos de aprovação dos empreendimentos que utilizem as fontes de energias alternativas. Sendo assim, um resultado importante deste trabalho é a publicação de, pelo menos, um artigo científico onde os principais achados serão discutidos e informados a população. O projeto deverá contar com a participação dos integrantes em um congresso científico da área, com o propósito de divulgar os dados e discussões deste projeto, mas também de construir o pensamento crítico a cerca do assunto. Cabe ressaltar, que alunos de graduação também deverão fazer parte deste projeto, o que contribuirá para a formação profissional dos mesmos.