Consumo
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Desde el advenimiento de la revolución industrial, el consumo energético mundial ha crecido de forma continuada. En 1890 el consumo de combustibles fósiles alcanzó al de biomasa utilizada en la industria y en los hogares. En 1900, el consumo energético global supuso 0,7 TW (0,7×10 Watts).[11].
Combustíveis fósseis
Durante o século XX, observou-se um rápido aumento na utilização de combustíveis fósseis, que se multiplicou por vinte. Entre 1980 e 2004, as taxas de crescimento anuais foram de 2%.[10] De acordo com estimativas de 2006 da Administração de Informação sobre Energia dos EUA, os 15 TW estimados do consumo total de energia para 2004 estão divididos da seguinte forma.
O carvão forneceu a energia para a revolução industrial no século II. Com a chegada do automóvel, dos aviões e do uso generalizado da eletricidade, o petróleo tornou-se o combustível dominante durante o século. O crescimento do petróleo como principal combustível fóssil foi reforçado pelo declínio contínuo do seu preço entre 1920 e 1973. Após as crises petrolíferas de 1973 e 1979, em que o preço do petróleo aumentou de 5 para 45 dólares americanos por barril, houve um recuo no consumo de petróleo.[12] O carvão e a energia nuclear tornaram-se os combustíveis preferidos para a geração de eletricidade e as medidas de conservação aumentaram o consumo. eficiência energética.
Nos EUA, o carro médio mais do que duplicou as milhas por galão. O Japão, que suportou o peso da crise do petróleo, fez melhorias dramáticas e agora tem a maior eficiência energética do mundo.[13] Tornou-se o combustível fóssil que mais cresce.[14]. Apesar disso, a energia solar fotovoltaica está sendo rapidamente incorporada como substituto dos combustíveis fósseis como fonte de energia dominante.[15] Observe a comparação acima sobre a disponibilidade: Os recursos totais de todos os combustíveis fósseis representam 0,4 YJ no total, enquanto a disponibilidade de energia solar é de 3,8 YJ por ano.
Potência nuclear
Em 2005, a energia nuclear representava 6,3% do fornecimento total de energia primária.[16] A produção de energia nuclear em 2006 atingiu 2.658 TWh, representando 16% da produção total de eletricidade global.[17][18] Em novembro de 2007, 439 reatores nucleares estavam operacionais em todo o mundo, com uma capacidade total de 372.002 MW. Havia outros 33 reatores em construção, 94 planejados e 222 em situação proposta.[17] Entre as nações que atualmente não o utilizam, 25 países estão a construí-los ou propõem-se a fazê-lo.[19] Alguns países anunciaram planos para eliminar gradualmente a energia nuclear, mas até à data apenas a Itália o implementou (embora continue a importar electricidade de países com centrais nucleares activas).[20] Além disso, embora a Áustria,[21] As Filipinas[22] e a Coreia do Norte[23] tenham construído centrais nucleares, estes países as abortaram antes de serem comissionadas.
Energias renováveis
Em 2004, o fornecimento de energia renovável representou 7% do consumo global de energia.[24] O sector das energias renováveis tem crescido significativamente desde os últimos anos do século e, em 2005, o novo investimento total foi estimado em 38 mil milhões de dólares. A Alemanha e a China lideram os investimentos com cerca de 7 mil milhões de dólares cada, seguidas pelos Estados Unidos, Espanha, Japão e Índia. Isto resultou em 35 GW de capacidade adicional por ano.
O consumo hidrelétrico mundial atingiu 816 GW em 2005, composto por 750 GW de grandes usinas e 66 GW de microinstalações hidrelétricas. O maior aumento na capacidade anual total, com 10,9 GW, foi contribuído pela China, Brasil e Índia, mas houve um crescimento muito mais rápido na microhidráulica (8%), com o aumento de 5 GW, principalmente na China, onde aproximadamente 58% de todas as usinas microhidráulicas do mundo estão atualmente localizadas.
No Ocidente, embora o Canadá seja o maior produtor hidroeléctrico do mundo, a construção de grandes centrais hidroeléctricas foi paralisada devido às suas implicações ambientais.[25] A tendência tanto no Canadá como nos Estados Unidos tem sido em direção à microhidráulica, dado o seu impacto ambiental insignificante e a incorporação de uma infinidade de locais para geração de energia. Só na Colúmbia Britânica, estima-se que a microhidroeléctrica será capaz de mais do que duplicar a produção de electricidade na província.
Até ao final do século, a biomassa era o combustível predominante; atualmente mantém apenas uma pequena parcela do fornecimento total de energia. A electricidade produzida a partir de biomassa foi estimada em 44 GW para o ano de 2005. A produção de electricidade a partir de biomassa aumentou 100% na Alemanha, Hungria, Países Baixos, Polónia e Espanha. Foram utilizados 20 GW adicionais para aquecimento (em 2004), elevando o total de energia consumida a partir da biomassa para cerca de 64 GW. A utilização de fogões de biomassa para cozinhar não foi considerada.
A produção global de bioetanol “Etanol (combustível)”) aumentou 8%, atingindo 33 bilhões de litros, com o maior aumento nos Estados Unidos, atingindo assim o nível de consumo do Brasil. O biodiesel aumentou 85%, para 3,9 mil milhões de litros, tornando-se a energia renovável com crescimento mais rápido em 2005. Cerca de 50% é produzido na Alemanha.
No final de 2014, a capacidade instalada global de energia eólica era de 318 GW.[26] Esta capacidade instalada duplica aproximadamente a cada três anos.
A Dinamarca gera mais de 25% da sua eletricidade através da energia eólica, e mais de 80 países em todo o mundo utilizam-na cada vez mais para fornecer eletricidade nas suas redes de distribuição,[27] aumentando a sua capacidade anualmente a taxas acima de 20%. Em Espanha, a energia eólica produziu 21,1% do consumo de eletricidade em 2013, tornando-se a tecnologia que mais contribui para a satisfação da procura, mesmo acima da energia nuclear.[28].
Por países
O consumo de energia segue amplamente o produto nacional bruto, embora haja uma diferença significativa entre os níveis de consumo dos Estados Unidos, de 11,4 kW por pessoa, e os do Japão e da Alemanha, de 6 kW por pessoa. Nos países em desenvolvimento como a Índia, o consumo de energia por pessoa é próximo de 0,7 kW. Bangladesh tem o consumo mais baixo, com 0,2 kW por pessoa.
Os Estados Unidos consomem 25% da energia mundial (com uma quota de produtividade de 22% e 5% da população mundial). A quantidade de água necessária representa quase 50% da água usada nos EUA, em comparação com 35% usada na agricultura.[35] O crescimento mais significativo no consumo de energia está ocorrendo na China, que tem crescido 5,5% anualmente nos últimos 25 anos. A sua população de 1,3 mil milhões de pessoas consome atualmente a uma taxa de 1,6 kW por pessoa.
Nos últimos quatro anos, o consumo de electricidade per capita nos EUA diminuiu 1% anualmente entre 2004 e 2008. O consumo de energia projectado atingirá 4.333.631 milhões de quilowatts-hora em 2013, com um crescimento de 1,93% nos próximos cinco anos. O consumo aumentou de 3.715.949 em 2004 para os 3.937.879 milhões de quilowatts-hora esperados por ano em 2008, com um aumento de cerca de 0,36% ao ano. A população dos EUA tem aumentado 1,3% anualmente, totalizando cerca de 6,7% ao longo dos cinco anos.[36] O declínio deve-se principalmente a aumentos na eficiência e à utilização de lâmpadas energeticamente eficientes que utilizam cerca de um terço da electricidade que as lâmpadas incandescentes utilizam ou lâmpadas LED que utilizam um décimo, no máximo, ao longo dos seus 50.000 anos. 100.000 horas de vida, isso os torna mais baratos que os tubos fluorescentes.
Uma medida de eficiência é a intensidade energética. Mede a quantidade de energia necessária para cada país produzir um dólar do produto interno bruto.
Por setores
Os usos industriais (agricultura, mineração, indústria transformadora, construção e pesca) consomem cerca de 37% do total de 15 TW. O transporte comercial e pessoal consome 20%; aquecimento, iluminação e uso de eletrodomésticos utilizam 11%; e usos comerciais (iluminação, aquecimento e ar condicionado de edifícios comerciais, bem como abastecimento de água e saneamento) cerca de 5% do total.[37].
Os restantes 27% da energia mundial são perdidos na geração de energia e no transporte. Em 2005, o consumo global de electricidade foi equivalente a 2 TW. A energia utilizada para gerar 2 TW de eletricidade é de aproximadamente 5 TW, visto que a eficiência de uma usina típica é de cerca de 38%.[38] A nova geração de usinas térmicas a gás atinge eficiências substancialmente maiores, de 55%. O carvão é o combustível mais difundido para a produção global de eletricidade.[39].