Como obter energia 100% limpa?
Já se sabe como obter, de forma econômica, 90% da energia sem utilizar carbono. Para os 10% restantes, o custo ainda é alto
Os Estados Unidos obtêm cerca de 40% da sua energia de fontes limpas, incluindo renováveis e nucleares, e pesquisadores têm uma boa ideia de como chegar a 90% de maneira econômica. Mas e quanto aos outros 10%? O custo é alto e há pouco consenso sobre como fazê-lo.
Um novo artigo publicado na revista Joule apresenta seis formas de abordar esses 10%, utilizando energia eólica e solar, construindo usinas nucleares e armazenando energia a longo prazo através do hidrogênio.
Não se trata de encontrar a melhor solução e descartar as outras, explica Trieu Mai, principal autor do artigo e pesquisador sênior de energia do Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA, no Colorado.
“Um sistema de energia 100% livre de carbono exigirá um portfólio de recursos”, ressalta Mai. “Mas é preciso humildade para aceitar que não sabemos qual será a combinação ideal para resolver a questão dos últimos 10%”.
Segundo ele, é essencial que a indústria e os pesquisadores descubram o quanto antes quais tecnologias são as mais viáveis para atingir a meta estabelecida pelo governo Biden, de zerar as emissões líquidas no setor de energia até 2035.
Abaixo, estão as seis propostas do artigo, junto com o que considero seus prós e contras:
Energia eólica e solar com armazenamento de curto prazo e expansão das linhas interestaduais
Vantagens: Baixo custo e tecnologia já disponível.
é essencial descobrir o quanto antes quais tecnologias são as mais viáveis para zerar as emissões líquidas no setor de energia até 2035.
Desvantagens: Para que esteja disponível 24 horas por dia, a energia eólica e a solar precisam trabalhar em conjunto com sistemas de armazenamento. Além disso, o país precisará expandir as linhas de transmissão interestaduais, um investimento caro e que certamente enfrentará obstáculos políticos.
Outras energias renováveis, incluindo geotérmica, hidrelétrica e biomassa
Vantagens: As tecnologias já estão disponíveis e podem operar 24 horas por dia.
Desvantagens: Custos relativamente altos. A energia geotérmica é limitada em termos de onde pode ser construída. A hidrelétrica é sujeita aos níveis de água, e a construção de novas usinas pode representar perigo para os ecossistemas. Já a biomassa é polêmica por causa da perda de árvores, além de não haver consenso sobre ser considerada uma fonte livre de carbono.
Nuclear, junto com combustíveis fósseis e captura de carbono
Vantagens: A energia nuclear é uma parte vital do conjunto atual de fontes de energia limpa e pode ser usada em uma rede futura. As usinas de combustível fóssil, quando adaptadas com tecnologia de captura de carbono, também podem ser uma solução para o fornecimento de energia.
Desvantagens: A energia nuclear é cara e há preocupações históricas sobre a sua segurança. Quanto à captura de carbono, a tecnologia ainda não foi implementada com sucesso em larga escala e alguns analistas afirmam ser muito cara e ineficiente.
Armazenamento de energia de longa duração usando hidrogênio
Vantagens: A ideia é que empresas do setor usem energia renovável para produzir hidrogênio a partir da água, e então
A energia nuclear é cara e há preocupações históricas sobre a sua segurança.
o armazenem. Durante períodos de alta demanda, o hidrogênio pode ser liberado e queimado para alimentar turbinas a gás ou células de combustível. Se puder ser feito com baixo custo e armazenado em grandes quantidades, é uma oportunidade de complementar o que as usinas de gás natural já fazem hoje.
Desvantagens: Das seis abordagens discutidas aqui, esta é a que se encontra mais longe de estar pronta para o mercado. Falar de suas vantagens e desvantagens envolve muita especulação.
Remoção de dióxido de carbono
Vantagens: Abrange uma variedade de abordagens para remover carbono do meio ambiente, como captura direta do ar e plantio de árvores. Mesmo que não se torne uma parte significativa da redução de emissões no setor de energia, pode ser essencial em outros, como na indústria de base, onde é mais difícil reduzir o volume de carbono.
Desvantagens: Algumas tecnologias de remoção de carbono são caras em comparação a outras alternativas e não está claro se funcionariam na escala necessária.
Reduzir a demanda de energia
Vantagens: Baixo custo. É muito mais barato reduzir o consumo de um quilowatt-hora do que gerar um.
Desvantagens: Medidas de redução de consumo de energia, que incluem uma gama de programas e tecnologias, podem ser difíceis de implementar e exigem a adesão da classe política e dos consumidores.
Algumas tecnologias de remoção de carbono são caras e não está claro se funcionariam na escala necessária.
Um número cada vez maior de pesquisadores afirma que é possível criar um sistema com 100% de energia limpa, através do armazenamento e de energia renovável. Essa abordagem não vê nenhum bom motivo para construir novas usinas nucleares ou usar sistemas de captura de carbono em usinas de combustível fóssil, já que, além dos altos custos, há inúmeras outras preocupações.
Por outro lado, um grupo considerável de pesquisadores sustenta a tese de que a energia nuclear e a captura de carbono são essenciais para obter energia limpa. Lançam dúvidas sobre a capacidade das fontes renováveis de atender a todas as necessidades, citando questões de disponibilidade de terras e a natureza inconstante da energia eólica e solar.
Apesar de tudo isso, há motivos para ser otimista: pesquisadores e empresas do setor já sabem como dar início à transição para energia 100% livre de carbono e têm uma boa ideia de quais serão os passos intermediários. Agora, estão começando a estudar a fundo as próximas etapas.
