Fronteiras tecnológicas da transição energética no Brasil — Biomassa, Energia Solar e Eólica, Usinas Nucleares e Hidrogênio Verde
Esta tese investiga as oportunidades, desafios e inovações tecnológicas que podem acelerar a transição do sistema energético brasileiro rumo à descarbonização. Após apresentar o contexto global das mudanças climáticas e as metas internacionais de redução de emissões, o trabalho delineou a evolução histórico-institucional do setor de energia no Brasil e a composição atual da matriz energética nacional, destacando sua elevada dependência de fontes hidrelétricas e combustíveis fósseis. Por meio de revisão bibliográfica e análise documental, avalia-se um portfólio diversificado de tecnologias de baixo carbono: hidrogênio verde, amônia, e-metanol, geração nuclear de nova geração e energias renováveis (solar fotovoltaica, eólica em terra e offshore, bioenergia e microgeração distribuída). Para cada opção, discute-se potencial de aproveitamento no território e na zona econômica exclusiva, maturidade tecnológica, custos em queda e sinergias com o parque industrial de petróleo e gás. Exemplos de aplicação em reservatórios hidrelétricos (hidro-solar), canais de transposição e projetos offshore reforçam propostas de sistemas híbridos que ampliem a flexibilidade e a segurança do sistema elétrico. O setor elétrico brasileiro foi detalhadamente mapeado: capacidade instalada, regime hidrológico, transmissão, padrões de consumo e impactos do novo horário de ponta. No segmento de transportes, examinou-se a penetração de veículos elétricos, biocombustíveis avançados (SAF, e-metanol) e a potencial substituição de bunker naval por combustíveis verdes, aproveitando o elevado teor de CO₂ dissolvido na água do mar para síntese de e-metanol offshore. Na seção de discussão, contrapôs-se crescimento econômico e desenvolvimento sustentável, evidenciando que o Brasil precisa equilibrar avanços do PIB com qualidade de vida, justiça social e proteção ambiental. Abordaram-se ainda desafios socioculturais (mobilidade, desperdício, resíduos urbanos), governança (mecanismos de mercado de carbono, incentivos fiscais, participação comunitária) e questões políticas e geopolíticas relacionadas a minerais críticos (terras-raras). A análise regional considerou os diferentes biomas, potencial eólico offshore ao longo do litoral e iniciativas de geração distribuída em áreas remotas. A conclusão ressalta a necessidade de uma estratégia integrada que combine fontes renováveis, gases renováveis e tecnologias emergentes, alavancando a liderança brasileira em hidreletricidade, aproveitando reservas de terras-raras e expandindo o uso da ZEE para produção de hidrogênio verde e e-metanol. Recomenda-se ainda fortalecer políticas públicas de equidade energética, infraestrutura de armazenamento e digitalização de redes (smart grids). Por fim, abrem-se oportunidades para pesquisas futuras em captura e uso de CO₂, sistemas híbridos hidrosolar e marés, materiais de armazenamento de energia, regulamentação de mercados de carbono e impactos socioeconômicos da transição.