Ensuring power quality in mission critical facilities

Fonte (Source): Consulting – Specifying Engineer

Por (By): Debra Vieira, PE, LEED AP, ATD, CH2M

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Many industrial, commercial, and service businesses are sensitive to power quality problems because they affect a company’s ability to compete in a global economy.

Learning objectives

  • Explain the definition of, and need for, high-quality power.
  • Identify the costs related to a power quality disturbances.
  • Recognize the value of gathering and interpreting data from power monitoring systems.

The generally accepted definition of clean power is “current and voltage waveforms that are purely sinusoidal.” However, this clean, or high-quality power does not have to be absolutely sinusoidal. So, what is the definition of high-quality power? Does the mere presence of harmonics on a power system indicate poor power quality? What about intermittent transients? Is that poor power quality?

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Technically, there is no single accepted definition of “quality power.” Standards exist that help define criteria that can be measured, such as voltage. However, the real measure of power quality is determined by the performance and productivity of end-user equipment. If the equipment is not performing correctly, verification of proper mechanical and electrical installation and maintenance is necessary. A faulty piece of equipment, bad bearings, or poor internal connections can affect performance. If this doesn’t resolve the problem then power quality is most likely inadequate.

When we discuss power quality, what we really mean is voltage quality—because it’s the quality of the voltage that we can address. Power is the rate of delivery of energy and is proportional to the product of the voltage and current. The equipment itself—not the distribution system—defines how much power is drawn from the system. The power system defines the quality of the voltage delivered. Because there is a close relationship between voltage and current, we must address the current to understand many of the power problems that exist. For example:

  • A short circuit can cause a voltage sag—or cause voltage to even disappear completely—due to extremely high current passing through the system impedance.
  • Lightning generates high impulse voltages that can travel on the power distribution system.
  • Distorted currents from harmonic loads also cause the voltage to distort as the current passes through the system impedance.

Sensitive electronic devices

We are heavy users of electronic devices, which are inherently sensitive to power quality. This sensitive equipment accentuates the limitations of the power system, limitations that have always existed but were rarely observed with less sophisticated equipment. Power quality issues are not easily identified. Determining how much of equipment malfunction and downtime is due to poor power quality is difficult to analyze. A power monitoring system that provides wave capture with a time stamp of the power anomaly, along with equipment status, can help facility operators correlate the cause and effect between power events and equipment malfunctions.

Since the advent of electricity, reliable, high-quality power has been desirable. In the late 1980s, computers became commonplace in our offices and homes. In the 1990s, we were able to network this equipment together to increase equipment performance.

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Today, we face new problems, such as faster processing speeds, increased computer chip densities, and equipment that is more sensitive to the quality of power it receives. Factories, offices, hotels, shopping centers, hospitals, and homes depend heavily on microprocessor-based loads, such as lighting controls, computers, copiers, appliances, scanners, control systems, monitoring devices, etc. It’s difficult to find equipment that lacks a microprocessor. While this electronic equipment is relatively small in size and power consumption, it is large in quantity and is in close proximity to one another.

We are interested in power quality because of its economic impact. An increasing majority of industrial, commercial, and service businesses are sensitive to power quality problems because they affect a company’s ability to compete in a global economy. Businesses that depend on high quality power, such as information technology or the continuous process industry with its programmable logic controllers, distributed control systems, industrial computers, human-machine interfaces, variable frequency drives (VFDs), motion controllers, and sensors, can suffer huge financial losses along with loss of productivity and competitiveness when power disturbances occur.

The costs related to a power quality disturbance can be categorized as direct costs, indirect costs, and inconveniences.

Direct costs: include reduced equipment efficiency, loss of raw material and production, equipment/product damage, corrupt data communications/storage, and nonproductive employee wages.

Indirect costs: more difficult to quantify and may include missed delivery deadlines, which may cause future orders to be lost.

Inconvenience: Items in this category are not expressed in lost revenue dollars but rather in how much someone is willing to pay to avoid having to deal with the inconvenience.

Ultimately, the end user is responsible for preparing appropriate performance criteria for the equipment as well as for the proper installation and correction of inadequacies in the power and grounding system. Unfortunately, many end users are unaware of the installation pitfalls and need assistance.

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Many times, the local utility company can provide guidance on how to properly install sensitive electronic equipment as well as modifications to the power and grounding system. The utility is motivated to provide customer service in regard to power quality to help build and maintain confidence in its distribution system. Utility engineers can provide troubleshooting analysis of harmonic issues because of the connection requirements stipulated in IEEE 519-2014: Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems, which defines the maximum allowed reflective harmonics allowed from a customer. However, some specialized equipment may be beyond the abilities of the utility and may require the assistance of an engineer who is knowledgeable in power quality issues.

Having quality power is not accidental; it is well planned and carefully installed. The basics of power quality start by creating a solid foundation of grounding, bonding, and wiring; then layer on surge protection and power conditioning; and lastly, monitor power quality trends to provide a baseline for preventive maintenance activities to correct internal power quality problems and to define external power quality problems (see Figure 1).

Grounding, bonding, and wiring

Around 80% of all power quality problems are related to grounding, bonding, and wiring problems within a facility. Is this percentage exaggerated? Possibly, but many power problems are resolved simply by fixing a few grounding connections or replacing a couple of grounding cables.

Grounding and bonding are not the same. However, they are closely related. Why do we ground and bond electrical systems? The answer can be found in NFPA 70-2014: National Electrical Code (NEC), Article 250.4(A)(1) Electrical System Grounding, which states “Electrical systems that are grounded shall be connected to earth in a manner that will limit the voltage imposed by lightning, line surges, or unintentional contact with higher-voltage lines and that will stabilize the voltage to earth during normal operation.” Furthermore, grounding stabilizes the voltage to earth during normal operations for grounded systems. Electrical equipment is grounded in accordance with Article 250.4(A)(2) Grounding of Electrical Equipment, which requires that “Normally noncurrent-carrying conductive material enclosing electrical conductors or equipment, or forming part of such equipment, shall be connected to earth so as to limit the voltage to ground on these materials.”

Noncurrent-carrying conductive materials that may become energized are bonded together to establish a low-impedance ground-fault current path in accordance with NEC Article 250.4(A)(3) Bonding of Electrical Equipment, which indicates that “Normally noncurrent-carrying conductive materials enclosing electrical conductors or equipment, or forming part of such equipment, shall be connected together and to the electrical supply source in a manner that established an effective ground-fault current path.” Bonding of equipment facilitates the operation of overcurrent devices, such as fuses, circuit breakers, or relays, during fault conditions as required by NEC Article 250.4(A)(5). Multiple parallel paths result in low impedance to facilitate overcurrent device operation.

Electrical systems do not need to be grounded to function. In fact, not all electrical systems are grounded. But when discussing electrical systems, usually the voltages are with respect to ground. The term “ground” represents a reference point—or a zero potential point—to which all other voltages refer. A zero reference voltage is critical for proper operation of electronic equipment. Unfortunately, the least amount of attention is focused on grounding, bonding, and wiring. Typical wiring and grounding problems include:

  • Faulty, loose, or resistive connections that result in heating, and potential arcing and burning of the insulation
  • Missing equipment grounds that create situations where there is no effective return path for ground-fault current
  • Power supply conduits insulated from computer cabinets with PVC conduit fittings
  • Conduit runs that end before reaching the equipment with a conductor running exposed the remaining distance
  • Green, insulated grounding conductors that are run separately from the phase conductors.

Another common grounding problem is using an isolated ground with the idea of obtaining a clean ground. Isolated grounds are typically misunderstood and misapplied because they are not actually isolated, but rather insulated, thereby eliminating parallel return paths. Installation of an isolated ground conductor is governed by NEC Article 250.146(D) Isolated Ground Receptacles and is used to reduce electrical noise on the grounding circuit by purposely insulating the receptacle from the mounting means. The receptacle grounding terminal is instead connected to an insulated equipment grounding conductor run with the circuit conductors, and is permitted to pass through one or more panelboards without connection to the panelboard grounding terminal bar. This isolated ground conductor terminates at the source of the separately derived system or service. The conductor is not isolated from the electrical grounding system.

Sometimes isolated or dedicated grounds are recommended by equipment manufacturers. These recommendations can compromise the safety and performance of the equipment, are dangerous, violate the NEC, and are unlikely to solve power quality problems.

Safety and equipment performance depend on the proper selection and installation of the power and electronic equipment grounding and bonding system. In all circumstances, the equipment and grounding system must comply with the NEC and local installation codes. A solidly grounded ac system with insulated equipment grounding conductors should be used to feed electronic loads. All metal parts of equipment enclosures, raceways, and grounding conductors are to be effectively and permanently bonded to each other and to the power system grounding electrode system at the service entrance and at each separately derived system.

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Institute Kicks Off Effort to Develop National BIM Guideline for Owners

Fonte (Source): National Institute of Building Sciences

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The National Institute of Building Sciences (NIBS) is kicking off development of a new guideline to help building owners and their design teams utilize building information modeling (BIM) during the building design, construction and operations process and to better support owners’ performance requirements.

The National BIM Guideline for Owners, to be developed under the auspices of NIBS, The American Institute of Architects (AIA), Building Owners and Managers Association International (BOMA), International Facility Management Association (IFMA) and ASHRAE, will provide uniformity in the delivery of BIM projects to federal, state and local government building owners, as well as institutional and commercial building owners.

The guideline is intended for adoption by the building owner to provide a documented process and procedure for the owner’s design team to follow in order to produce a standard set of BIM documents during the design and construction of the facility, and for maintenance and operations of the facility upon handoff. The new guideline will be based on the foreign, federal, state and local BIM guides that currently exist, but geared to a generic facility with uniform requirements for use by a variety of government, institutional and commercial building owners. It will reference a range of documents and practices, including those contained within the National BIM Standard-United States® developed by one of NIBS’ own councils, the buildingSMART alliance®.

The recently established development committee consists of about a dozen BIM experts representing important stakeholder groups, including building owners, architects, engineers, constructors and facility managers. The first task of the committee is to review the relevant and applicable BIM guides currently available, and then proceed to developing the guideline itself. An advisory committee composed of federal, state and local government representatives who developed existing BIM guides will review the effort and provide input on an on-going basis. Once the guideline is complete, the development committee will submit the draft guideline to the buildingSMART alliance membership for review and input. The final guideline will then be submitted to the appropriate standards developing organization (SDO) to go through its consensus process for joint publication as an industry standard.

The goal is for federal, state and local governments and other institutional and commercial building owners to adopt the National BIM Guideline for Owners as the standard procedure for their design/BIM teams to follow, helping building owners unlock the value and opportunity to utilize BIM across the life cycle of a building. Establishing criteria, specifications and expectations in the design and construction process will help owners capture the full value of investing in BIM, while providing a uniform approach for institutional and commercial building owners to achieve consistent BIM requirements for their facilities.

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Integração regional no setor de energia eólica é realidade

Fonte: Ambiente Energia

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A integração regional no setor de energiaeólica é uma tendência irreversível. A previsão é do superintendente de Operações no Exterior da Eletrobras, Pedro Luiz de Oliveira Jatobá. No entanto, o que não se pode precisar ainda, segundo ele, é em que velocidade isso se dará, porque dependerá da capacidade política dos governos se articularem em ter um planejamento estratégico regional.

No Brasil, de acordo com a Jatobá, a política pública voltada para esse tipo de fonte de energia é um caso de sucesso mundial. “Os leilões de reserva que estimulam o mercado para a compra desta energia e a estrutura de financiamento desenhada para os investidores para este tipo de aquisição foram elementos fundamentais para este sucesso”, disse.

Para o superintendente, olhando para o futuro, outro fator de sucesso está na integração do Brasil com países vizinhos. “Pelo volume do mercado brasileiro, pela estruturação da cadeia nacional, existe uma possibilidade real da cadeia produtiva brasileira fornecer para outros países latino-americanos. Com o processo de integração que vai permitir expandir a fronteira eólica nos outros países, surgirão mercados para o Brasil exportar neste momento, que é um momento importante para a exportação brasileira”, afirmou.

Jatobá disse que o setor de energia eólica do Uruguai já tem a participação de investidores brasileiros que levaram para lá equipamentos e projetos desenvolvidos no Brasil. “O Brasil hoje é um polo de exportação de equipamentos de tecnologia eólica”. Segundo ele, a importação permitirá que outros países possam desenvolver os seus potenciais eólicos, que ainda estão limitados pelos mercados nacionais. “Isso dará espaço para que os fabricantes brasileiros exportem seus equipamentos para o desenvolvimento desses potenciais em outros países”.

O presidente da Associação Uruguaia de Energia Elétrica (AUdee), Fernando Schaich, estimou que em 2017 o Uruguai poderá se tornar o país com maior quantidade de energia eólica. Este ano 35% da energia consumida por lá já é dessa fonte. Ele disse que em 2010, após um acordo multipartidário, a energia renovável passou a ser uma política de Estado. “Foi acertada por todos os partidos que tinham, naquela momento, participação no Parlamento. Independentemente de qual partido esteja no governo, essa política vai se manter no longo prazo”.

O diretor de vendas da Vulkan do Brasil, fabricante de freios de rotor e de aerogerador, Tiago Bedani, concorda que a integração é o caminho da indústria eólica, mas, cauteloso, acrescentou que a cadeira produtiva precisa de mais investimentos. No Brasil, a empresa do grupo alemão, instalada no interior de São Paulo, atingiu 90% de conteúdo local. “Desde de 2008 que a gente procura a certificação local pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). Hoje, pelo câmbio nos favorece entrar no mercado exterior”, disse.

Financiamento

Para o diretor-presidente da Renova Energia, Mathias Becker, a integração teria que passar também pelo sistema de financiamento. Segundo ele, no Brasil, essa parte está restrita ao BNDES. E entende que é preciso buscar outros caminhos. “Nós, brasileiros, estamos habituados ao BNDES. Todo mundo sabe da situação das contas do país, como o BNDES vai se portar no futuro e quais são os desembolsos que vão continuar acontecendo. Acho que esse é um grande aprendizado que temos que trazer de fora”, disse.

O vice-presidente corporativo de energia do Banco de Desenvolvimento da América Latina, Hamilton Moss, informou que atualmente a entidade trabalha com uma carteira em torno de US$ 20 bilhões, e 2% são para projetos de transmissão de energia eólica. Segundo ele, o Brasil, no mercado da regional, tem participação importante, e o Uruguai, mais recentemente, está crescendo acompanhado do Chile.

“São os projetos que estão chegando, e vamos atendendo às demandas. Na nossa meta, a gente fez um planejamento estratégico mais recente, a parte de energia renováveis é importantíssima solar e eólica. Vamos investir cada vez mais nisso, e eólica, evidentemente, vai ter um privilégio pelo tamanho do que já existe”. Moss informou que a Eletrobras é um cliente importante da entidade que, nos empréstimos soberanos, trabalha, geralmente, com estados e municípios, como ocorreu nas obras do Estádio Jornalista Mário Filho, o Maracanã, e em rodovias.

Os executivos participaram do Brazil Windpower 2015, encontro que reuniu investidores e especialistas do setor eólico, no Centro de Convenções SulAmérica, na cidade do Rio de Janeiro.

Fonte: Agência Brasil

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ThyssenKrupp cria ciclo positivo para elevadores

Fonte: DCI

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Consumo de energia no equipamento tem impacto maior ao meio ambiente que a própria fabricação, mas empresa encontrou soluções ecoeficientes

As práticas de sustentabilidade da ThyssenKrupp Elevadores romperam as fronteiras da fábrica em Guaíba (RS) e já chegam até os clientes da empresa. Duas equipes (produção e serviços) conduzem ações ambientais e de manutenção, de acordo com o coordenador de qualidade e meio ambiente da empresa, Daniel Bertschinger.

O trabalho conjunto mostrou que o maior impacto não está na produção ou manutenção dos elevadores, reforça a analista ambiental da ThyssenKrupp, Raquel Jacob Diehl. “O consumo de energia durante a vida útil do equipamento é o principal impacto ao meio ambiente”, diz ela. Por conta disso, a companhia adotou como estratégia de negócio o desenvolvimento de produtos com maior eficiência energética e um mix de prestação de serviço, para tornar ecoeficiente todo o ciclo do elevador.

De acordo com a analista, as inovações em produtos e serviços não param. “A área de engenharia da empresa desenvolveu também modelos de cabina com lâmpada LED, que reduzem o consumo elétrico em até 30% ante lâmpadas fluorescentes.”

Clique no link abaixo e leia a reportagem na íntegra

DCI 08.09.2015.pdf

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VI Congresso Brasileiro de Energia Solar (CBENS) será realizado em Belo Horizonte

Fonte: Procel Info

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A cidade de Belo Horizonte será sede em abril de 2016 do sexto Congresso Brasileiro de Energia Solar – CBENS 2016. O evento, que é realizado a cada dois anos, é organizado pela Associação Brasileira de Energia Solar (ABENS) e tem como objetivo levar a pesquisadores, estudantes e profissionais do setor as novas tendências da área da energia solar.

Durante o congresso serão abordados, entre outros temas, questões como a Conversão térmica e fotovoltaica da energia; Mercado, Políticas Públicas e Gestão em Energia Solar; Impactos Sociais, Econômicos e Ambientais da Energia Solar.

O congresso também vai contar com a apresentação de trabalhos tecnológicos e científicos além de promover o intercâmbio de informações e experiências entre a comunidade científica e tomadores de decisão, financiadores e profissionais atuantes a área de energia solar.

O VI Congresso Brasileiro de Energia Solar será realizado entre os dias 04 a 07 de abril de 2016, na Escola de Engenharia da UFMG, no Campus da Pampulha. Para mais informações, os interessados podem consultar aqui o site do congresso.

Serviço

VI Congresso Brasileiro de Energia Solar – CBENS 2016

Local: Escola de Engenharia da UFMG/ Campus da Pampulha

Data: 04 a 07 de abril de 2016

Informações e Inscrições: www.abens.org.br/CBENS2016/

Inscrição de trabalhos: 31/10/2015 – Submissão dos Trabalhos Completos

10/12/2015 – Notificação sobre Aceite dos Trabalho

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Dilma propõe reduzir as emissões em 43% até 2030

Fonte: Valor Online

Por: Sergio Lamucci e Juliana Ennes (de Nova York)

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Dilma: “todas as condições” para chegar ao desmatamento ilegal zero até 2030, apesar das dificuldades de fiscalização

O Brasil se comprometeu em reduzir as emissões de gases do efeito estufa em 37% até 2025 e em 43% até 2030, na comparação com os níveis de 2005, anunciou ontem a presidente Dilma Rousseff. “Podem ficar certos de que a ambição continuará a pautar nossas ações”, afirmou ela, em Nova York, ao discursar na Cúpula para a Adoção da Agenda de Desenvolvimento Pós-2015 da Organização das Nações Unidas (ONU).

Dilma afirmou que o Brasil é um dos poucos países em desenvolvimento a assumir uma meta absoluta de redução de emissões. “Nós temos uma das maiores populações e PIB do mundo e nossas metas são tão ou mais ambiciosas que aquelas dos países desenvolvidos.” Os compromissos assumidos pelo Brasil serão apresentados em dezembro na Cúpula do Clima, em Paris. “O Brasil tem feito grande esforço para reduzir as emissões de gases de efeito estufa, sem comprometer nosso desenvolvimento social e econômico”, disse Dilma.

Para chegar às metas, o país pretende ter 45% de renováveis na matriz energética, incluindo energia hidrelétrica, bem acima da média global de 13%, segundo a presidente. Em solar, eólica, biomassa e etanol, o percentual ficaria em 32%. O compromisso também prevê um aumento de pelo menos 23% de renováveis na geração de energia elétrica. O cálculo exclui hidrelétricas e considera apenas solar, eólica, biomassa e etanol.

No uso da terra, a meta brasileira é zerar o desmatamento ilegal, restaurar e reflorestar 12 milhões de hectares e restaurar, adicionalmente, 15 milhões de hectares em pastagens degradadas.

Em entrevista depois do anúncio, a presidente disse que existem “todas as condições” para chegar ao desmatamento ilegal zero até 2030, apesar das dificuldades de fiscalização num país com a extensão territorial do Brasil. “Nós fizemos um esforço grande e conseguimos uma diminuição expressiva do desmatamento, de 82% [de 2004 a 2014]”, disse a presidente.

Segundo a presidente, o Brasil pode cumprir mais rapidamente as metas de redução de emissões de gases do efeito estufa ou até ampliá-las, se houver a ajuda de recursos externos. “O Brasil tem várias oportunidades de financiamento“, afirmou, citando o caso da Fundo Amazônia, bancado por países desenvolvidos. Outra modalidade de financiamento é o sistema de negociação de créditos de carbono, conhecido como “cap-and-trade”, destacou Dilma. Ela lembrou que as reduções de emissões feitas pelo Brasil até o momento foram feitas com recursos próprios, “até porque não havia outros recursos que pudessem ser utilizados para fazer isso”.

Dilma reafirmou que o Brasil não abrirá mão de explorar todo o potencial do país de geração de energia elétrica a partir de hidrelétricas, mesmo diante da existência de falhas e de dificuldades na implementação de projetos. “Temos feito imenso esforço para compatibilizar a geração de energiacom a preservação ambiental”, disse a presidente. “Tem falha? Ah, não tenha dúvida que tem. Mas o fato de ter falhas não significa que a gente vá destruir esse processo. Agora, não se iluda. Tem falhas em qualquer construção de qualquer projeto.” A presidente deu essas declarações ao ser questionada sobre problemas nas obras de hidrelétricas como a de Belo Monte, e se reconhecia falhas nesses empreendimentos.

Na entrevista, a presidente defendeu a reforma e ampliação do Conselho de Segurança da ONU, como mecanismo importante para construir consensos e evitar guerras. Esse será um dos pontos de destaque no seu discurso de hoje, na assembleia geral da organização.

Segundo ela, a ONU e o conselho precisam lidar com “situações bastante graves e novas”, como os conflitos regionais armados que levam ao deslocamento de pessoas. Recorreu à imagem da Caixa de Pandora, ao criticar intervenções armadas que levam a resultados indesejados, como o surgimento de movimentos como o Estado Islâmico, cuja ação violenta exige que sejam reprimidos. Mas Dilma afirmou que não se tem visto ma solução muito efetiva através de intervenções armadas. “Isso no que diz respeito ao Iraque, à Líbia e a Síria.”

No sábado, Dilma fez o único comentário sobre a situação da economia brasileira na viagem a Nova York. Ao falar sobre a escalada da moeda americana, disse que o governo está “extremamente preocupado” porque há empresas endividadas em dólar, depois de ressaltar que o Brasil tem reservas suficientes para que não haja problemas devido ao comportamento do câmbio. “O governo terá uma posição bem clara e firme como foi essa que o BC teve ao longo do fim da semana.”

Leia mais em Desafios da reforma à espera de Dilma

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Stanford engineers invent transparent coating that cools solar cells to boost efficiency

Fonte (Source): Stanford News

Por (By): Glen Martin

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The hotter solar cells become, the less efficient they are at converting sunlight to electricity, a problem that has long vexed the solar industry. Now, Stanford engineers have developed a transparent overlay that increases efficiency by cooling the cells even in full sunlight.

Every time you stroll outside you emit energy into the universe: Heat from the top of your head radiates into space as infrared light.

Now three Stanford engineers have developed a technology that improves on solar panel performance by exploiting this basic phenomenon. Their invention shunts away the heat generated by a solar cell under sunlight and cools it in a way that allows it to convert more photons into electricity.

The work by Shanhui Fan, a professor of electrical engineering at Stanford, research associate Aaswath P. Raman and doctoral candidate Linxiao Zhu is described in the current issue of Proceedings of the National Academy of Sciences.

Fan LabSample of plastic thermal overlay

When laid over a solar cell, the transparent material shown here can radiate heat away from solar cells, allowing them to produce electricity more efficiently.

The group’s discovery, tested on a Stanford rooftop, addresses a problem that has long bedeviled the solar industry: The hotter solar cells get, the less efficient they become at converting the photons in light into useful electricity.

The Stanford solution is based on a thin, patterned silica material laid on top of a traditional solar cell. The material is transparent to the visible sunlight that powers solar cells, but captures and emits thermal radiation, or heat, as infrared rays.

“Solar arrays must face the sun to function, even though that heat is detrimental to efficiency,” Fan said. “Our thermal overlay allows sunlight to pass through, preserving or even enhancing sunlight absorption, but it also cools the cell by radiating the heat out and improving the cell efficiency.”

A cool way to improve solar efficiency

In 2014, the same trio of inventors developed an ultrathin material that radiated infrared heat directly back toward space without warming the atmosphere. They presented that work in Nature, describing it as “radiative cooling” because it shunted thermal energy directly into the deep, cold void of space.

In their new paper, the researchers applied that work to improve solar array performance when the sun is beating down.

The Stanford team tested their technology on a custom-made solar absorber – a device that mimics the properties of a solar cell without producing electricity – covered with a micron-scale pattern designed to maximize the capability to dump heat, in the form of infrared light, into space. Their experiments showed that the overlay allowed visible light to pass through to the solar cells, but that it also cooled the underlying absorber by as much as 23 degrees Fahrenheit.

For a typical crystalline silicon solar cell with an efficiency of 20 percent, 23 F of cooling would improve absolute cell efficiency by over 1 percent, a figure that represents a significant gain in energy production.

The researchers said the new transparent thermal overlays work best in dry, clear environments, which are also preferred sites for large solar arrays. They believe they can scale things up so commercial and industrial applications are feasible, perhaps using nanoprint lithography, which is a common technique for producing nanometer-scale patterns.

“That’s not necessarily the only way,” said Raman, a co-first-author of the paper. “New techniques and machines for manufacturing these kinds of patterns will continue to advance. I’m optimistic.”

Cooler cars

Zhu said the technology has significant potential for any outdoor device or system that demands cooling but requires the preservation of the visible spectrum of sunlight for either practical or aesthetic reasons.

“Say you have a car that is bright red,” said Zhu, co-first-author of the paper. “You really like that color, but you’d also like to take advantage of anything that could aid in cooling your vehicle during hot days. Thermal overlays can help with passive cooling, but it’s a problem if they’re not fully transparent.”

That’s because the perception of color requires objects to reflect visible light, so any overlay would need to be transparent, or else tuned such that it would absorb only light outside the visible spectrum.

“Our photonic crystal thermal overlay optimizes use of the thermal portions of the electromagnetic spectrum without affecting visible light,” Zhu said, “so you can radiate heat efficiently without affecting color.”

Tom Abate, Associate Director of Communications, Stanford Engineering: (650) 736-2245, tabate@stanford.edu

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Passando em “branco”…

Desde criança, ouvi a expressão “passando em branco” para situações nas quais um colega ou amigo não agregasse nada à um evento, ou mesmo para situações na qual um time de futebol nada fizesse durante o tempo de jogo.

Em resumo, o “passar em branco” significava a total falta de produção ou de produtividade.

Se olharmos este último ano e meio (desde um pouco antes da copa do mundo), esta é a impressão que me fica…, pois vivenciamos um período repleto de “e se (s)“, “talvez” e “vamos aguardar“.

Em um primeiro momento, o país “parou” para ver o que aconteceria no período durante e pós copa do mundo, observando as manifestações que se avolumavam nas ruas, promovidas algumas vezes por motivações políticas, apesar de se ter demonstrado a real indignação de nosso povo com um estarrecedor “escoamento de dinheiro mal gasto” para a realização de um evento (copa do mundo), para o qual, sinceramente, não fazíamos jus naquele momento, haja vista a situação em que nos encontrávamos… O mesmo pode-se dizer em relação aos jogos olímpicos, mas não discutiremos aqui estas questões.

Em um segundo momento, uma “tradicional” estagnação tomou conta deste país, desta vez em função do processo eleitoral, haja vista que observávamos uma disputa bastante polarizada, contando ainda com a participação de uma terceira pessoa / um terceiro candidato, que acabou interferindo de forma natural no resultado final da disputa. Pois bem, diferentemente da rotina em anos de eleição, a incerteza e insegurança não foram transformadas em “esperança” após a tempestade, dando início a um novo ano em ritmo de “thriller” e muito suspense.

Ainda na seqüência, tivemos o carnaval (terceiro e costumeiro momento), um “tradicional” divisor de águas em nossos anos de trabalho, pois como se diz por aí, “nada anda antes do carnaval“…

Pois bem, aí chegamos no pior momento do ano, reunindo uma combinação de escândalos e ações promovidas pela “outrora marolinha” que não nos afetaria… (lembram disto??)

Este momento, que por sinal, mais me parece uma cartola de um mágico, de onde não se vê cessar a retirada de um grande número de coelhos, que mais parecem “ogros” disfarçados (não tão simpáticos como o Schrek)…

Conforme uma expressão recentemente utilizada pela nossa presidenta durante um discurso na ONU, ou seja, “de lá prá cá” (daqui prá lá, etc), continuamos à imergir em uma crise econômica, evidentemente originada pelos efeitos da “marolinha“, mas claramente agravada pela instabilidade política e pela falta cada vez maior de credibilidade interna e externa em nosso governo e principalmente, em dois de seus “poderes”, hoje com “lastros” bastante comprometidos.

Vejam que esta situação atual serve inclusive como “venda em nossos olhos” para novos gastos absurdos e previsões de atraso na entrega de obras públicas relacionadas aos jogos olímpicos e mobilidade urbana…. Isto sem mencionar a questão da “má qualidade”, marca esta registrada na entrega de aeroportos, arenas e da própria infraestrutura urbana, para atender a “demanda” na copa do mundo (aeroportos ainda inacabados e operando em condições provisórias, obras públicas paralisadas e em ritmo de “tartaruga”, arenas inacabadas e já apresentando problemas, etc).

O fato é que estamos em meados de outubro, já observando enfeites de natal em lojas (que por sinal mantêm ainda esperanças de um natal não tão ruim como indicam as previsões), mas ainda assim vendo este ano de 2016 “passando em branco”, em todos os sentidos…

Embora as despesas com a Operação e Manutenção estejam em torno de 75% dos gastos totais durante o ciclo de vida em um empreendimento, não se verificam investimentos em processos de reengenharia, na análise de processos de operação e manutenção, assim como na capacitação de nossa mão de obra que já vem “colhendo” frutos nada bons, considerando a sua notória carência…

Como resultado, não poderíamos esperar outra coisa se não:

  • Cortes em orçamento sem uma análise crítica e técnica;
  • A adoção de medidas sem a visibilidade necessária no curto e no médio prazo;
  • A perda de dinheiro e o desgaste excessivo de profissionais e áreas inteiras de manutenção devido à operações mal executadas, altos índices de reincidência pela falta ou falha na manutenção, falta de controle, etc..

Aos admiradores da história mundial, temos inúmeras evidências de que as crises e fatos marcantes quase sempre promovem a auto-análise e o planejamento com vistas à retomada e ao crescimento. Na realidade, a falta desta visão por parte de nossos gestores, incorrerá no despreparo para a crise onde nos encontramos e, principalmente, para a retomada ao crescimento.

Pensem nisso e uma ótima semana!

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Usinas eólicas geram 30% da energia no Nordeste

Fonte: Folha de SP Online

Por: Patrícia Britto (Recife)

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Impulsionada pela redução dos custos e pela estiagem prolongada, a quantidade de energiaeólica gerada no Nordeste atingiu seu recorde em agosto passado e ficou perto de se igualar às fontes tradicionais, como hidrelétricas e termelétricas.

No último mês, os aerogeradores foram responsáveis por 30,6% de toda energia produzida na região —a maior participação já registrada pelo ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico). No mesmo período, as fontes térmicas geraram 35,7%, e as hidrelétricas, 33,7%.

Para uma comparação, no ano passado, a maior participação das eólicas na região foi de 16,8% em outubro.

O peso das eólicas é maior no Nordeste devido à qualidade dos ventos na região: são constantes, unidirecionais e de alta velocidade.

Por isso, a maioria das 266 usinas em operação comercial no país se concentra naquela região, em Estados como Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba e Pernambuco.

A fonte eólica cresce em ritmo acelerado desde 2009 no país, quando foi realizado o primeiro leilão do setor. A capacidade instalada passou de 601 MW (megawatts) naquele ano para 2.514 MW, em 2012, e os 6.647 MW atuais.

FORÇA DOS VENTOS – Usinas eólicas geraram quase um terço da energia produzida no Nordeste em agosto

Hoje, as eólicas são a quarta maior fonte do país e a segunda mais barata, com preço médio de R$ 180 por MWh. Só neste ano, 57 usinas foram instaladas.

Um dos fatores que reforçam a presença da energia gerada pelos ventos foi a estiagem prolongada dos últimos anos, que provocou a queda do nível dos reservatórios das usinas hidrelétricas e reduziu a energia produzida em relação a anos anteriores.

Para preservar a água em reservatórios estratégicos, como o da usina de Sobradinho, na bacia do São Francisco, o governo optou por aumentar o uso das termelétricas, que são mais caras e funcionam como reserva para períodos de estiagem.

MOVIMENTO DUPLO

“A geração hídrica está reduzida ao mínimo [em relação a anos anteriores]. Coincide termos aumentado a capacidade eólica e termos menos água disponível nas hidrelétricas. Esses dois movimentos fazem a participação da eólica crescer”, afirma o presidente da EPE (Empresa de Pesquisa Energética), Mauricio Tolmasquim.

Além disso, a evolução tecnológica e a consequente redução dos custos foram decisivas para o desempenho do setor, que espera se tornar a segunda maior fonte de energia do país até 2020, segundo a presidente da Abeeólica (Associação Brasileira de Energia Eólica), Elbia Melo.

“Houve uma mudança tecnológica muito grande desde 2006, quando o primeiro parque eólico foi inaugurado, até 2009. A altura da torre dobrou e a potência triplicou. Isso faz a produtividade ser maior e o custo, menor.”

Apesar da crise, o setor é um dos poucos que se mantêm aquecidos. A previsão para este ano é de gerar 59,4 mil empregos, com investimentos de R$ 24 bilhões.

Em 2014, o setor fechou com 37 mil vagas.

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“A eficiência energética é altamente positiva do ponto de vista econômico e da segurança do sistema elétrico”, diz Abesco

Fonte: Procel Info

Por: Tiago Reis

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Para presidente da entidade, Rodrigo Aguiar, essas ações são viáveis e o custo de implantação é bem menor do que a criação de novos sistemas de geração e distribuição de energia

As iniciativas voltadas para a redução do desperdício e aumento do uso eficiente de energia são extremamente positivas tanto do ponto de vista econômico quanto da segurança energética. A opinião é do presidente da Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Conservação de Energia (ABESCO), Rodrigo Aguiar. Para ele, essas ações são 100% viáveis economicamente, já que o custo de implementação de ações de eficiência energética são em média 50% inferiores ao custo da implantação de novos sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia.

Para Rodrigo Aguiar o desperdício de energia no Brasil ainda é muito grande e esse cenário precisa ser mudado. O presidente da Abesco acredita que o atual cenário de crise hídrica e aumento das tarifas de energia elétrica vai contribuir para que enfim a eficiência energética entre na agenda de prioridades do país.

Na entrevista que concedeu ao Procel Info, Rodrigo Aguiar, também comentou sobre a realização do 12º Congresso Brasileiro de Eficiência Energética (Cobee), que aconteceu em agosto na capital paulista, e também fez uma análise das principais ações voltadas para a área da eficiência energética.

Confira abaixo os principais trechos da entrevista.

Procel Info: Foi realizado no mês de agosto a 12ª edição do Congresso Brasileiro de Eficiência Energética (Cobee). Qual a avaliação que pode ser feita do congresso?

Neste ano, o congresso foi muito positivo, uma troca de ideias muito grande entre todos os que estiveram por lá e o tema principal foi o atual cenário energético do país. De um lado nós temos uma pressão muito grande, em função dos reservatórios muito baixos das hidrelétricas, fazendo com que as termelétricas funcionem o tempo todo, 24 horas por dia. E do outro lado, os custos da energia estão muito alto e, infelizmente, com a previsão de que aumente ainda mais, bem acima da inflação nos próximos anos. Em relação a isso, o Ministério de Minas e Energia tem se posicionado de forma proativa, principalmente por meio da Aneel, e juntos estão construindo algumas ações para alavancar a eficiência energética no país.

Procel Info: Durante o Cobee foram apresentadas soluções e iniciativas para aumentar a eficiência energética em vários setores. Essas soluções são economicamente viáveis no curto prazo ou precisam de mais tempo para serem implementadas?

Rodrigo Aguiar: Essas soluções são 100% viáveis. A eficiência energética nós também chamamos de geração virtual de energia, já que a energia que você deixa de consumir, por ter feito uma ação mais eficiente, é disponibilizada no sistema para outro usuário poder usar. E essa energia é a mais barata de todas, já que o custo dela é a metade do preço do custo marginal de expansão do mercado, que hoje está por volta de R$ 130 por megawatt-hora. Enquanto isso, os projetos de eficiência energética estão por volta de R$ 60 ou R$ 70. Então é muito positivo implantar eficiência energética do ponto de vista econômico e do ponto de vista da segurança energética também, porque você não precisa fazer expansão de linhas de transmissão e de distribuição de energia. Muito pelo contrário, ela é mais leve, demandando menos energia. Também tem a questão da sustentabilidade, porque inclui impactos positivos ambientais, já que você reduz o consumo de energia para realizar a mesma ou mais tarefas. Então todo esse aspecto positivo foi colocado dentro do congresso e a gente vem procurando desdobrar e expandir esse conhecimento. E aí existem ações de imediato, médio e longo prazo. O Brasil, desde os anos de 1990, vem implantando diversos projetos de eficiência energética. Infelizmente a comunicação ainda é pequena. O consumidor final, muitas vezes não sabe o muito que já foi feito. Mas muito trabalho já foi feito no Brasil. Em termos de produto, tudo que tem lá fora, nos países desenvolvidos, no âmbito da eficiência energética, tem aqui dentro do Brasil. E da mesma forma, em termos de prestação de serviço. Então, temos que criar agora as ações para propor a eficiência energética aqui dentro do Brasil.

Procel Info: Então, as ações de eficiência energética, se, de fato forem implementadas, podem garantir uma segurança ao sistema elétrico brasileiro minimizando a dependência da utilização de fontes mais caras, como a térmica, e de aumentos na tarifa de energia para reduzir o consumo.

Rodrigo Aguiar: Exatamente isso. Nós colocamos que o volume de energia elétrica hoje, que infelizmente é desperdiçado no Brasil, é mais de 10% de todo o volume de gerado. Isso é equivalente a quase 60% de toda a geração anual da usina de Itaipu. Ou se nós colocarmos de outra forma, a somatória de quase todo o estado do Rio de Janeiro e Pernambuco juntos durante o ano inteiro.

Procel Info: A eficiência energética tem se tornado um tema cíclico. Sempre que o país passa por um período de escassez de energia o assunto volta a ganhar destaque e ser debatido. O senhor acredita que após esse novo susto que o país passou na virada de 2014 para 2015 a eficiência energética vai ganhar a importância que esse tema merece por parte das autoridades a fim de que as ações não percam a sua continuidade?

Rodrigo Aguiar: Exatamente isso! Precisamos dar uma virada no tema eficiência energética. Por quê? Nos governos anteriores, não falo isso recentemente, mas em décadas passadas, os governos não quiseram passar para a sociedade que existia um desperdício de energia no país. A preocupação era apenas com a geração. Cada vez gerar mais energia para atender ao mercado, sem se preocupar com o consumo adequado de energia. Lá fora, nos outros países, há muito tempo existe a preocupação com isso, porque eles sabem que a energia é finita e cara. Cada vez nós temos mais eletrointensivos. Cada vez usamos mais energia para as nossas atividades cotidianas. Então, as nações que tem uma eficiência energética desenvolvida, estão trabalhando essa questão de consumir cada vez menos para aumentar a competitividade dos seus produtos e serviços e ter uma balança comercial mais pujante através dessa maior competitividade e maior produtividade. O Brasil nunca se preocupou com isso. Dentro do custo Brasil, existe uma parcela a mais também ligada ao desperdício de energia, e é isso que a gente tem que tirar também. Independentemente dos demais temas que compõe o custo Brasil, o desperdício incorporado aos produtos e serviços é muito grande e afeta diretamente a competitividade do país. É por isso, que nesse momento, nós precisamos fazer essa transformação para que não ocorra a eficiência energética somente nos períodos de crise. Infelizmente, a eficiência energética não está ligada a racionamento de energia. Uma coisa não está ligada a outra.

Procel Info: Esse tema ainda confunde muita gente, que associa eficiência energética com racionamento. Como trabalhar esse tema para que esse tipo de confusão não ocorra mais?

Rodrigo Aguiar: Uma coisa é racionar. Ou seja, está faltando, eu tenho que consumir menos e consequentemente produzir menos. Um exemplo bobo é o consumo residencial. Uma pessoa deixa de acender a luz do quarto para não consumir essa energia. Mas só que essa pessoa vai ficar no escuro e não vai poder fazer as atividades que necessitam de iluminação. Mas na eficiência energética, a ideia é que a pessoa troque uma lâmpada, por exemplo, incandescente ou uma fluorescente compacta por uma de LED, que na comparação com uma incandescente vai gerar uma economia de até 90%. Isso é eficiência energética e não racionamento. Isso é racionalização. Infelizmente as pessoas confundem as duas palavras. Por isso, estamos evitando usar essas palavras, já que a base é a mesma e acaba gerando essa confusão. Então, nós preferimos usar essa questão do desperdício de energia, já que o tema é exatamente esse. Por isso, temos que trabalhar para acabar com esse mito e pensar num país mais competitivo. Nós temos que acabar com esse desperdício que é desnecessário.

Procel Info: O alto custo e a falta de incentivos ainda são uma barreira para o crescimento da eficiência energética no Brasil?

Rodrigo Aguiar: Na verdade é aquela velha questão, quando o preço da energia está barato ninguém se preocupa em economizar e há muito desperdício de energia. O mesmo ocorre com a questão da água no Brasil. O preço é variável por região e nas regiões onde o custo da água é barato não existe nenhuma preocupação em evitar o desperdício. Já nas grandes cidades, onde o custo da água é mais caro, são aplicadas inúmeras ações para reduzir o consumo da água. Então, quando ocorre o aumento do preço da energia elétrica as pessoas realmente se preocupam com o tema e vão atrás de uma forma para reduzir esse consumo. Nós não gostaríamos disso. Gostaríamos que as pessoas se preocupassem com o não desperdício. Mas na verdade, esse aumento do custo favorece a eficiência energética porque ele reduz o tempo de retorno dos investimentos nesses projetos. E quando falamos em eficiência energética o tempo de retorno sobre o investimento varia de seis meses a três anos. E muitas dessas ações podem ser feitas sem o consumidor colocar um grande volume de aporte de capital, já que a própria empresa de conservação de energia (Esco) faz o investimento e recebe de volta do cliente com a economia do projeto. Infelizmente, a maioria dos consumidores ainda não está aberta a esse tipo de ação. Relatório da Agência Americana de Eficiência Energética (ACEEE) analisou as maiores economias do mundo em seis pontos relacionados à eficiência energética. O Brasil ficou em penúltimo lugar, ficando à frente somente do México e por apenas um ponto. Nesse relatório, a pior nota nossa foi no setor industrial. Dos 25 pontos possíveis, nós fizemos apenas dois pontos. E por que isso? O industrial brasileiro pensa que está fazendo ações de eficiência energética, mas não está. Nós estamos muito atrasados com isso. O nosso parque fabril está muito defasado e sucateado. Ele poderia ser modernizado apenas com a troca de equipamentos. E todo esse investimento seria pago somente com a economia de energia. Mas, infelizmente nós ainda estamos engatinhando quanto a isso. Tem muita coisa que ainda precisa ser feita.

Procel Info: Durante o Cobee foi realizada mais uma edição da ExpoEficiência. Houve um aumento na procura por soluções na área de eficiência energética na feira deste ano?

Rodrigo Aguiar: Houve uma procura muito grande, principalmente em ações específicas como o gerenciamento de energia. Hoje temos várias formas de gerenciar energia. Algumas empresas estão buscando alternativas para gerenciar de forma eficiente a energia, já que esse consumo afeta diretamente a produtividade e o funcionamento e manutenção dos equipamentos. Por outro lado, equipamentos de climatização, aquecimento solar, motores eficientes tudo isso também foi mostrado no congresso com demonstrações sendo feitas de forma muito direta para os consumidores. Nós também realizamos algumas ações com parceiros. Um exemplo disso é o manifesto sobre edificações que lançamos recentemente. Hoje as edificações correspondem a quase 50% do consumo de energia de todo o país, tanto na área comercial, serviços, industrial e residencial. Existe um potencial médio de economia de 30% nesses prédios. Então, nós lançamos esse manifesto junto com parceiros para a certificação dessas edificações para poder acabar com o desperdício. Fizemos também uma parceria com o Ministério do Meio Ambiente onde eles estiveram na feira para mostrar as diversas soluções que se tem para as edificações e linhas de financiamento para isso. Também houve um trabalho conjunto com o Sebrae-SP, no qual lançamos uma cartilha para comércio e serviços com várias dicas sobre como economizar energia. Essa solução é voltada principalmente para o pequeno e médio empresário para que ele possa realizar um diagnóstico energético e saber onde de fato gasta a energia.

Procel Info: Ainda sobre o lançamento do “Mapeamento Energético”, qual foi a receptividade desta solução no setor empresarial?

Rodrigo Aguiar: A receptividade foi muito positiva, já que a ideia é que o próprio empresário, com esse mapa energético, possa fazer essa análise. Com algumas horas de estudo dele ou da equipe de trabalho é possível trabalhar para ver como o empresário pode reduzir o consumo de energia elétrica.

Procel Info: Quando se fala em eficiência energética, muitas medidas são pensadas para os grandes consumidores. Soluções voltadas para os pequenos consumidores também podem alcançar resultados significativos em larga escala?

Rodrigo Aguiar: É exatamente esse o trabalho que nós estamos fazendo com o Sebrae. O foco é exatamente esse, o de atender o micro e pequeno empresário, porque quantitativamente esse o grande volume de empresas que temos no país. Se olharmos individualmente os maiores percentuais de desperdício acontecem nas micro e pequenas empresas. O volume de energia não é muito grande, mas o percentual de desperdício é. Estamos conversando com os Sebrae de outros estados e a ideia é expandir essas ações desenvolvidas com o Sebrae-SP por todo o país com o objetivo de aumentar a eficiência energética entre os pequenos consumidores levando até eles informações, dicas, consultorias, palestras, diagnósticos que possam ser feitos para que eles possam ter o conhecimento para usar de maneira mais eficiente a energia elétrica. Começamos também a conversar com agentes financeiros no sentido de ter linhas de crédito adequadas para esse segmento específico. Hoje já existe o Cartão BNDES que possui linhas de financiamento específicas para a eficiência energética para atender ao pequeno empresário. Temos também uma linha que se chama BNDES Soluções Tecnológicas que acabou de ser lançada. Ela está ainda na fase de cadastramento das soluções tanto de fabricantes quanto de prestadores de serviço. São esses desenvolvimentos que nós queremos colocar para que a eficiência energética no país tome um rumo forte, com continuidade, e atinja o seu objetivo que é acabar com o desperdício no país.

Procel Info: Como que o senhor avalia as ações governamentais na área de eficiência energética?

Rodrigo Aguiar: Considero que esses programas ainda estão embrionários. Nós ainda estamos engatinhando, até porque ainda tem muito a ser feito. Mas você pega, por exemplo, as ações do Selo Procel. É um trabalho magnifíco que tem sido feito há muito tempo e que hoje já tem uma consistência. O consumidor, quando vai comprar um equipamento eletroeletrônico vai em busca de um equipamento que tem o Selo, já que este produto consome menos energia. Do outro lado, você também tem o Conpet, com ações voltadas para a eficiência energética. Também temos os planos de eficiência energética das distribuidoras. Desde os anos de 1990 esse é um projeto que vem sendo feito com várias ações em diversos âmbitos e setores. Mas mesmo assim, essas ações ainda são poucas em comparação com o desperdício que nós temos. Por isso, eu digo que nós ainda estamos engatinhado. Existem alguns trabalhos paralelos, como o do Ministério do Meio Ambiente sobre edificações que é uma iniciativa que vem crescendo. Nós começamos a atuar com eles e a ideia é levar isso para arquitetos e engenheiros civis para a construção de prédios corretos no quesito de energia e trazer soluções para as edificações já existentes. Por outro lado, o Ministério de Minas e Energia junto com a ANEEL também estão realizando um trabalho conjunto nessa área. Existe também a ação do Ministério do Desenvolvimento Indústria e Comércio Exterior junto com a CNI (Confederação Nacional da Indústria) que estão realizando um trabalho de promoção da eficiência energética para que as indústrias brasileiras possam ter as ações alavancadas por um plano de eficiência mais arrojado. Está no começo ainda, mas nós temos muita esperança de que esse plano possa dar certo.

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