Em qualquer discussão sobre mudanças climáticas, as energias renováveis normalmente encabeçam a lista de mudanças que o mundo pode implementar para evitar os piores efeitos do aumento da temperatura. Isso porque as fontes de energia renováveis, como a solar e o vento, não emitem dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa que contribuem para o aquecimento global.
A energia limpa tem muito mais a recomendar do que apenas ser “verde”. O setor em crescimento cria empregos, torna as redes elétricas mais resistentes, expande o acesso à energia nos países em desenvolvimento e ajuda a diminuir as contas de energia. Todos esses fatores contribuíram para um renascimento das energias renováveis nos últimos anos, com o vento e a energia solar estabelecendo novos recordes para a geração de eletricidade.
Nos últimos 150 anos, mais ou menos, os seres humanos têm confiado fortemente no carvão, petróleo e outros combustíveis fósseis para alimentar tudo, de lâmpadas a carros e fábricas. Os combustíveis fósseis estão embutidos em quase tudo o que fazemos, e como resultado, os gases de efeito estufa liberados pela queima desses combustíveis atingiram níveis historicamente altos.
Como os gases de efeito estufa retêm calor na atmosfera que de outra forma escaparia para o espaço, as temperaturas médias na superfície estão subindo. O aquecimento global é um sintoma das mudanças climáticas, o termo cientistas agora prefere descrever as complexas mudanças que afetam o clima e os sistemas climáticos do nosso planeta. As mudanças climáticas abrangem não apenas o aumento das temperaturas médias, mas também eventos climáticos extremos, mudanças nas populações e habitats da vida selvagem, aumento dos mares e uma série de outros impactos.
Naturalmente, as energias renováveis – como qualquer fonte de energia – têm seus próprios trade-offs e debates associados. Um deles está centrado na definição de energia renovável. Estritamente falando, energia renovável é exatamente o que você pode pensar: perpetuamente disponível, ou como a Administração de Informação de Energia dos EUA diz, “virtualmente inesgotável”. Mas “renovável” não significa necessariamente sustentável, como os opositores do etanol à base de milho ou de grandes barragens hidrelétricas costumam argumentar. Também não abrange outros recursos de baixas ou zero emissões que têm seus próprios defensores, incluindo a eficiência energética e a energia nuclear.
Quais são os tipos de fontes de energia renováveis?
Energia hidrelétrica: Há séculos, as pessoas aproveitam a energia das correntes fluviais, usando barragens para controlar o fluxo da água. A energia hidrelétrica é de longe a maior fonte de energia renovável do mundo, sendo China, Brasil, Canadá, Estados Unidos e Rússia os principais produtores de energia hidrelétrica. Embora a energia hidrelétrica seja teoricamente uma fonte de energia limpa, reabastecida pela chuva e pela neve, ela também tem vários inconvenientes.
Grandes barragens podem perturbar os ecossistemas fluviais e comunidades vizinhas, prejudicando a vida selvagem e deslocando os moradores. A geração de energia hidrelétrica é vulnerável à formação de sedimentos, o que pode comprometer a capacidade e prejudicar equipamentos. A seca também pode causar problemas. No oeste dos EUA, as emissões de dióxido de carbono em um período de 15 anos foram 100 megatons maiores do que normalmente teriam sido, de acordo com um estudo de 2018, quando as concessionárias voltaram-se para o carvão e o gás para substituir a energia hídrica perdida pela seca. Mesmo a energia hidrelétrica em plena capacidade suporta seus próprios problemas de emissões, já que a decomposição da matéria orgânica nos reservatórios libera metano.
Barragens não são a única maneira de usar a água para energia: projetos de energia das marés e das ondas em todo o mundo têm como objetivo captar os ritmos naturais do oceano. Os projetos de energia marinha atualmente geram cerca de 500 megawatts de energia – menos de 1% de todas as energias renováveis – mas o potencial é muito maior. Programas como o Saltire Prize da Escócia têm incentivado a inovação nesta área.
Vento: O aproveitamento do vento como fonte de energia começou há mais de 7.000 anos. Agora, as turbinas eólicas geradoras de energia elétrica estão proliferando em todo o mundo, e a China, os EUA e a Alemanha são os principais produtores de energia eólica. De 2001 a 2017, a capacidade eólica acumulada em todo o mundo aumentou para mais de 539.000 megawatts de 23.900 mw-mmais de 22 vezes.
Algumas pessoas podem se opor à aparência das turbinas eólicas no horizonte e ao seu som, mas a energia eólica, cujos preços estão em declínio, está se mostrando um recurso valioso demais para ser negado. Enquanto a maioria da energia eólica vem de turbinas onshore, os projetos offshore também estão aparecendo, sendo os mais importantes no Reino Unido e na Alemanha. O primeiro parque eólico offshore dos EUA abriu em 2016, em Rhode Island, e outros projetos offshore estão ganhando força. Outro problema com as turbinas eólicas é que elas são um perigo para aves e morcegos, matando centenas de milhares anualmente, não tanto quanto de colisões de vidro e outras ameaças como perda de habitat e espécies invasoras, mas o suficiente para que os engenheiros estejam trabalhando em soluções para torná-las mais seguras para a vida selvagem voadora.
Solar: De telhados domésticos a fazendas em escala de uso, a energia solar está remodelando os mercados de energia ao redor do mundo. Na década de 2007 e 2017, a capacidade total instalada mundial de painéis fotovoltaicos aumentou em 4.300%.
Além dos painéis solares, que convertem a luz solar em eletricidade, as usinas de concentração de energia solar (CSP) usam espelhos para concentrar o calor do sol, derivando energia térmica em seu lugar. China, Japão e Estados Unidos estão liderando a transformação solar, mas a solar ainda tem um longo caminho a percorrer, representando cerca de 2% do total da eletricidade gerada nos EUA em 2017. A energia solar térmica também está sendo usada mundialmente para água quente, aquecimento e resfriamento.
O que é energia solar?
O que são células solares, e como elas funcionam? Saiba mais sobre energia solar – e saiba como este recurso renovável aproveita o poder do sol em energia utilizável.
Biomassa: A energia da biomassa inclui biocombustíveis, como etanol e biodiesel, madeira e resíduos de madeira, biogás de aterros sanitários e resíduos sólidos urbanos. Assim como a energia solar, a biomassa é uma fonte de energia flexível, capaz de abastecer veículos, aquecer edifícios e produzir eletricidade. Mas a biomassa pode levantar questões espinhosas.
Os críticos do etanol à base de milho, por exemplo, dizem que ele compete com o mercado de alimentos para milho e suporta as mesmas práticas agrícolas nocivas que levaram à proliferação de algas tóxicas e outros riscos ambientais. Da mesma forma, tem surgido debates sobre se é uma boa ideia enviar pallets de madeira das florestas americanas para a Europa para que ela possa ser queimada para energia elétrica. Enquanto isso, cientistas e empresas estão trabalhando em maneiras de converter mais eficientemente fogões de milho, lodo de esgoto e outras fontes de biomassa em energia, com o objetivo de extrair valor do material que, de outra forma, seria desperdiçado.
Geotermia: Usada há milhares de anos em alguns países para cozinhar e aquecer, a energia geotérmica é derivada do calor interno da Terra. Em grande escala, reservatórios subterrâneos de vapor e água quente podem ser explorados através de poços que podem ir a uma milha ou mais de profundidade para gerar eletricidade. Numa escala menor, alguns edifícios têm bombas de calor geotérmicas que utilizam diferenças de temperatura vários metros abaixo do solo para aquecimento e arrefecimento. Ao contrário da energia solar e eólica, a energia geotérmica está sempre disponível, mas tem efeitos colaterais que precisam ser gerenciados, como o cheiro de ovo podre que pode acompanhar o sulfeto de hidrogênio liberado.
Quais são as formas de impulsionar as energias renováveis?
Cidades, estados e governos federais de todo o mundo estão instituindo políticas que visam aumentar as energias renováveis. Pelo menos 29 estados dos EUA estabeleceram padrões de portfólio de energia renovável – políticas que exigem uma certa porcentagem de energia proveniente de fontes renováveis, mais de 100 cidades em todo o mundo agora ostentam pelo menos 70% de energia renovável, e ainda outras estão assumindo compromissos para atingir 100%. Outras políticas que poderiam encorajar o crescimento das energias renováveis incluem preços de carbono, padrões de economia de combustível e padrões de eficiência dos edifícios. As empresas também estão fazendo a diferença, comprando quantidades recordes de energia renovável em 2018.
Será que o seu estado poderia alguma vez ser alimentado com 100% de energia renovável? Não importa onde você mora, o cientista Mark Jacobson acredita que é possível. Essa visão está exposta aqui, e embora sua análise não esteja isenta de críticas, ela pontua uma realidade com a qual o mundo deve agora contar. Mesmo sem mudança climática, os combustíveis fósseis são um recurso finito, e se quisermos que nosso arrendamento no planeta seja renovado, nossa energia terá que ser renovável.