Caderno Rumo

O Futuro da Energia

Energia é o que nos permite transformar. Transformação é uma necessidade urgente para nossa infraestrutura energética.

(EcoFlight/CC)
Campos de fraqueamento marcam, na paisagem dos EUA, a busca incessante por petróleo e gás

O futuro da energia no Brasil e no mundo está traçado em relatórios internacionais, pesquisas acadêmicas e planos estratégicos. Otimistas e catastróficos projetam cenários que se encontram: ampliaremos o uso de fontes limpas e diversificaremos as fontes de que dependemos. Mas as novidades no horizonte não chegam a redefinir a paisagem. No planeta cada vez mais urbano, os novos citadinos buscarão os padrões de consumo ocidentais. Haja combustível para levar essa locomotiva adiante.

Gigantes emergentes como a China investem pesado em fontes renováveis, mas é no tripé carvão, óleo e gás que se apoiam para mover fábricas, erguer cidades e atender às necessidades dos cidadãos. A Agência Internacional de Energia (IEA) projeta que as fontes fósseis sigam em ascensão -- cada vez mais lenta -- e correspondam a 75% da matriz energética global em 2040. Ainda que, proporcionalmente, a dependência de combustíveis fósseis tenda a diminuir, o mix energético final fará ainda mais fumaça do que atualmente.

-- Enquanto houver óleo barato ou acessível em grande quantidade, com o nível de produção elevado, vamos continuar usando. Hoje há momentos em que o petróleo é mais barato do que a água, com toda a logística para a extração -- afirma Gerson Fauth, professor da pós-graduação em Geologia da Unisinos.

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A perspectiva de escassez de combustíveis fósseis tem sido ofuscada pela descoberta de novas reservas, como o Pré-Sal brasileiro, e pelo desenvolvimento de tecnologias como o fraturamento hidráulico. Países extraem petróleo e gás de reservatórios outrora inexploráveis, bombeando água, areia e produtos químicos para fraturar a rocha no subterrâneo e liberar a guloseima energética.

A exploração dessas jazidas alternativas fez dos Estados Unidos o maior produtor de óleo e gás do mundo e ajudou a derrubar os preços das commodities. Menos poluente dos combustíveis fósseis, o gás abundante permitiu que os EUA regredissem ao patamar de emissões de 1998. No entanto, as fontes alternativas são, como o nome sugere, um território menos familiar e seguro. Teme-se que a disseminação do fracking aumente os riscos de contaminação de águas subterrâneas e até de terremotos, como alguns estudos da tecnologia já alertaram.

Sujos mais limpos

Transformar a infraestrutura energética é um processo custoso e demorado. Segundo o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas da ONU, insistir na prevalência de fósseis em 2050 trará consequências desastrosas e permanentes. Ciente de que o aquecimento global não está preocupado com nossas dificuldades de transição, a indústria busca processos mais eficientes, seguros e limpos de geração. Se é para construir hidrelétricas, que sejam menores, sem grandes reservatórios. Se teremos novas plantas nucleares, que empreguem reatores mais seguros.

-- Já que temos de usar petróleo, carvão e gás e lançar CO2 na atmosfera, que façamos da melhor forma possível, com equipamentos que aproveitem o máximo de energia destes combustíveis -- define Maria Luiza Indrusiak, coordenadora da graduação em Engenharia de Energia da Unisinos.

O carvão deve responder por, pelo menos, 30% da matriz energética global em 2040. Será uma fonte importante na África Subsaariana, ávida por energia e com grandes reservas do combustível. Aposta-se no chamado "carvão limpo" para mitigar os danos do combustível, com processos como filtragem de partículas e neutralização de gases causadores da chuva ácida.

-- O gás que temos mais dificuldade de retirar do processo é o CO2. Fazer a filtragem e separar o CO2 ainda é muito caro, mas tem muita gente trabalhando nisso e muitos avanços a serem feitos -- afirma Maria Luiza.

O Brasil, mais pela abundância hídrica do que por consciência ambiental, tem nas hidrelétricas sua maior fonte de eletricidade. Mas deve aumentar a participação das térmicas a diesel, carvão e gás natural -- além de ter uma nova usina nuclear, Angra 3, programada para inauguração até o final da década.

-- O país está num processo de mudança do paradigma do setor elétrico. Pelas questões ambientais, passou-se a usinas hidrelétricas sem reservatório, que geram energia no período úmido. Estamos precisando de segurança de suprimento para o período seco -- justifica o economista Nivalde de Castro, coordenador do Grupo de Estudos do Setor Elétrico da UFRJ.

O aumento da participação das térmicas é uma medida de segurança, já que as usinas podem responder rapidamente a sobrecargas e às intermitências de outras fontes. Mas o movimento faz parte de uma tendência maior: a diversificação da matriz.

-- Não dá para ficar dependente de uma fonte só. O Brasil tinha muita dependência, e ainda tem, da hidrelétrica, que ficou bem evidente na crise hídrica no Sudeste (em 2014 e 2015) -- lembra o professor da UFRGS Arno Krenzinger.

A parte mais significativa da diversificação será cumprida pelas energias renováveis, mantendo a matriz brasileira entre as mais limpas do mundo -- atualmente, 42% dela é renovável, enquanto a média global é de 22%. Mas o planeta é um só. A forma como enfrentaremos a transição do modelo que, em dois séculos, nos trouxe ao cume da montanha e à beira do precipício, dirá se o destino é a queda ou o voo.

(Parabel GmbH/Divulgação)
Parque solar na Alemanha: em dias favoráveis, país chega a atender a 50% da demanda com energias limpas

O futuro é elétrico

O americano Mark Jacobson está determinado a derrubar a tese de que o mundo não está pronto para abrir mão dos fósseis.

-- Até 2030, podemos ter transformado 80% da matriz em renovável. Acredito que, em 2050, seremos 100% movidos a água, sol e vento em todos os setores, e combustíveis fósseis só serão utilizados em certos materiais, não para energia -- projeta.


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O diretor do Programa de Atmosfera e Energia da Universidade de Stanford, na Califórnia, notabilizou-se, em 2000, por demonstrar que a fuligem emitida pela queima de carvão, madeira e diesel era o segundo principal causador do aquecimento global, depois do dióxido de carbono. No ano passado, Jacobson voltou à cena com The Solution Project ("o projeto da solução", em tradução livre). A partir de modelos computacionais, e baseada apenas em tecnologias já existentes para geração de energia solar, eólica, hidrelétrica e geotérmica, a equipe de Jacobson elaborou planos para 139 países do mundo tornarem-se 100% limpos em 2050.

-- Muito dessa conversão requer a eletrificação de processos que hoje dependem de fontes fósseis -- explica Mary Cameron, pesquisadora do grupo de Jacobson. -- Carros elétricos reduzem a demanda de energia em dois terços, porque motores elétricos são muito mais eficientes do que os a combustão. Como o "combustível" para gerar energia eólica, solar e hidráulica é grátis, economiza-se dinheiro, apesar do custo inicial da nova infraestrutura - conclui.

Investimentos em eficiência serão fundamentais. No Brasil, as grandes hidrelétricas estão distantes dos centros urbanos, e chega-se a perder 15% da eletricidade entre a geração, a transmissão por redes quilométricas e o consumo final. O modelo de Jacobson está em sintonia com o que projeta a Empresa de Pesquisa Energética (EPE): aposta na geração distribuída, com aerogeradores e placas solares. A EPE estima que, em 2050, as residências brasileiras gerem, a partir do Sol, 13% da energia que consomem.

-- A ideia de geração distribuída encontrava resistência porque, se queimasse carvão dentro da cidade, teria muita emissão de gases, problemas de saúde. Com o advento da solar e da eólica, começa a surgir uma segunda fonte de energia. Tem a das centrais, que vai por linhas de transmissão, e vai ter a gerada na própria cidade -- explica Arno Krenzinger.

Tudo foi feito pelo sol

Alguns países saem na frente e sugerem que talvez o mundo renovável não precise esperar tanto tempo para nascer.

-- A Alemanha é a mais forte economia da Europa e é uma referência na transição energética. Ela vai desligar sua última usina nuclear em cinco anos e se direciona a um futuro realmente renovável, enquanto reduz a queima de carvão e obedece a todas as metas de emissões -- afirma Paul Dorfman, do Instituto da Energia do University College de Londres.

A experiência alemã foi definida pela imprensa internacional como "um dispendioso sucesso". O investimento em energias renováveis é tão forte que, em dias favoráveis, fontes limpas chegam a atender a metade do consumo no país. Não chega a ser uma exceção: outros países europeus, como a Dinamarca, têm assumido compromissos ousados para cumprir sua transição energética o mais rápido possível. O governo dinamarquês quer estar livre de fósseis em 2050.

-- Um problema é que todos esses caminhos dependem do clima. Com longa chuva, não tem sol. Sem precipitação, não tem hidro. Precisamos de uma reserva de energia firme -- pondera Maria Luiza Indrusiak, da Unisinos.

Atualmente, esta reserva são os combustíveis fósseis e nucleares. No futuro, poderão ser hidrelétricas com pequenos reservatórios em que a água é bombeada por motores elétricos em dias de sol, para gerar energia em dias de chuva e durante a noite. E há a promessa das baterias, cujos avanços se intensificam à medida que governos ao redor do globo aceleram sua transição energética e consumidores aderem à geração distribuída. Em países da América do Norte e da Europa, a energia solar é uma febre. Até o final de 2016, a Ikea, popular rede de lojas de móveis europeia, passará a vender painéis solares no Reino Unido.

Empurrãozinho governamental

O estudo de Mark Jacobson ainda propõe medidas inusitadas, como produzir gelo subterrâneo durante a noite para refrigerar os prédios e casas durante o dia -- e armazenar calor em rochas subterrâneas de dia para garantir o aquecimento noturno. Parece absurdo? Para o pesquisador, o maior desafio não é tecnológico, mas político e social.

-- A maior barreira é a dificuldade em informar os 7 bilhões de habitantes da Terra sobre o que é possível, para que eles possam fazer melhores escolhas energéticas e tecnológicas. Caso contrário, lobistas e políticos que representam as tradicionais indústrias energéticas são um obstáculo -- opina.

Esta é uma questão-chave para as instituições que pesquisam a energia e o clima: qual a melhor maneira de estimular a adoção de fontes renováveis? David Cahen, chefe do Departamento de Energia Alternativa do Instituto Weizmann de Ciências de Israel, aponta um caminho:

-- Provendo para a energia limpa apenas uma fração dos subsídios que são dados à produção e consumo de combustíveis fósseis, apoiando a pesquisa e desenvolvimento de fontes renováveis e garantindo a continuidade de todas essas medidas, pois só assim os esforços se pagarão.

(Rumo/Rumo)

Pra começar

Na Conferência do Clima da ONU em Paris (COP21), em dezembro passado, ficou acertado que, para evitar consequências climáticas cada vez mais drásticas, o planeta em 2100 precisa estar, no máximo, 2 °C mais quente do que era no século 19. O acordo vigora a partir de 2020, estamos a 1 °C do limite e muito distantes de uma produção energética sustentável.

Carvão, petróleo e gás garantem 81% da demanda global, segundo a Agência Internacional de Energia (IEA). Em troca, emitem dois terços dos gases do efeito estufa. Nos padrões de consumo atuais, estima-se que as jazidas fósseis restantes durem de 50 a cem anos. Mas o planeta de 2050 vai demandar o dobro de energia, com 3 bilhões de habitantes a mais, sobretudo em cidades de países em desenvolvimento. No caso do Brasil, a demanda energética deve triplicar.

Quem vislumbra o futuro de abundância de energia limpa não pode esquecer que 1,5 bilhão de pessoas não têm acesso à energia elétrica. Construir novas termelétricas nos Estados Unidos parece um passo atrás ? na África Subsaariana, tem potencial transformador. A mudança de que precisamos deve garantir o acesso equânime à energia.

(Rumo/Rumo)

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Visões do futuro da energia

Qual o futuro desejável da energia? Em que devemos concentrar esforços?

Se a humanidade agisse de forma totalmente racional, iria guardar os combustíveis fósseis para usar nos dias em que as outras fontes nos deixem na mão. O ideal é uma matriz mista: que possamos usar o máximo possível das renováveis e recorrer às fósseis quando necessário.
Maria Luiza Indrusiak ::
coordenadora da graduação em
Engenharia de Energia da Unisinos

Solar e eólica vão ser partes importantes do mix energético do futuro. Porém, em países com alta demanda energética e pouca área, precisamos de algo mais concentrado e constante. A fusão nuclear poderia prover essa carga de base.

Steven Cowley ::
diretor do Culham Centre for
Fusion Energy, no Reino Unido

Para a transformação em 100% energia limpa, uma das medidas de maior impacto provém da redução do uso de energia aumentando a eficiência energética (trocar todas as lâmpadas por LEDs, por exemplo). Outra transição envolve substituir usinas a carvão, gás natural, biomassa e nucleares por equipamentos hidráulicos, solares ou eólicos, muitos dos quais já têm preços competitivos.

Mary Cameron ::
pesquisadora de Atmosfera e Energia
de Stanford e do The Solution Project

A eficiência energética deveria ser nossa primeira solução para reduzir emissões. As tecnologias e abordagens se pagam pela economia, e melhores construções favorecem a produtividade e o conforto. Cada kilowatt-hora poupado em um prédio libera essa eletricidade para outras casas e empresas, aumentando o acesso à eletricidade e reduzindo o estresse no sistema energético.

Jennifer Layke ::
diretora da Iniciativa de Eficiência em Construções do WRI Ross Center para Cidades Sustentáveis

Vento, ondas, marés, biomassa e sol oferecem um enorme potencial. Inovações mercadológicas radicais, eficiência energética e restruturação do nosso ambiente construído viabilizariam sistemas energéticos mais distribuídos e integrados. O custo das renováveis está caindo, o das fósseis e nuclear está subindo. A próxima revolução industrial será renovável. Uma das principais razões é que faz sentido econômico.

Paul Dorfman ::
Instituto de Energia, University College de Londres

Pensaria na energia solar e eólica, principalmente em países com vento em abundância, como a Islândia e outras nações do Norte. E nos países tropicais, a eólica com a pequenas centrais hidrelétricas (PCHs). Estamos bastante atrasados. A Noruega já usa energia solar e não tem metade da condição do Brasil.

Maíra Benchimol ::
professora visitante da
Universidade Estadual de Santa Cruz (BA).

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