Um passo crucial para atenuar a mudança climática

Por Bill Gates*

A geração de energia eólica e solar vem se expandido a ritmos recordes em todo o mundo, permitindo que um número cada vez maior de pessoas consuma eletricidade gerada de fontes limpas e renováveis. Esta é uma ótima notícia.

E eis outra notícia ainda melhor: é possível ir ainda mais longe. Se investirmos em inovações, é possível ampliar o progresso já alcançado com as atuais tecnologias renováveis, contribuindo para acelerar a transição dos combustíveis fósseis para um futuro com eletricidade barata, confiável e sem emissão de carbono.

Além de um feito extraordinário, seria o passo mais importante ao nosso alcance para evitar que as consequências mais terríveis do aquecimento global se concretizem.

Isso porque, se por um lado a geração de eletricidade é o principal fator isolado causador de mudança climática (responsável por 25% de todas as emissões de gases estufa, e o percentual cresce diariamente), por outro é também um fator ainda mais importante para a solução do problema.

Com eletricidade limpa, é possível fazer mais que iluminar nossas casas e alimentar a rede nacional. Estaremos destravando o potencial de uma fonte de energia sem emissão de carbono que ajudará a abastecer os setores da economia geradores dos outros 75% de emissões – transporte, edifícios, indústria. Pensemos nos ônibus e carros elétricos; nos sistemas de aquecimento e ar condicionado, em casa e nos escritórios, operando sem emissões; nas indústrias pesadas utilizando eletricidade mais limpa para fabricar produtos.

O que é preciso, então, para alcançarmos o objetivo de zerar as emissões de carbono na geração de eletricidade?

Há dois desafios a solucionar. O primeiro não será surpresa para ninguém. Precisamos fazer mais para aproveitar a energia do sol e do vento. Com o preço de painéis solares, turbinas eólicas e outras tecnologias em queda, a instalação de sistemas de energia renovável nunca esteve tão em conta.

O segundo desafio é menos óbvio, provavelmente, e também mais complicado. Precisamos dos grandes saltos tecnológicos que tornarão possível gerar energia limpa mesmo durante a noite e nos dias nublados e sem vento.

Em geral, o que se faz é complementar as fontes alternativas com combustíveis fósseis como o gás natural, capaz de gerar energia de maneira rápida e confiável quando necessário. Para zerarmos as emissões de carbono, porém, é preciso encontrar meios de usar mais energia limpa para suprir essa complementação.

Seria ótimo dispor de uma bala de prata, uma solução única e global para o problema, mas o fato é que ela não existe no momento. O que será necessário nos próximos anos é um leque variado e flexível de soluções energéticas – um canivete suíço de alternativas de energia – para estruturar um futuro com geração de energia renovável para todos os usos.

Algumas dessas soluções já existem. Outras ainda carecem de mais inovação. Todas podem contribuir na transição para um sistema sem emissão carbono e de baixo custo. Cada vez mais estados americanos vêm reconhecendo isso, adotando regras para a eliminação do carbono na geração de eletricidade.

Cito agora três soluções fundamentais que serão necessárias na transição para a eletricidade limpa.

1. Sistemas aprimorados de armazenamento de energia

O sol e o vento são fontes incríveis de energia. Encontrar maneiras de armazenar essa energia, de modo a poder usá-la depois que o sol se põe e o vento para de soprar, é um grande desafio a superar. Maneiras de armazenar energia por algumas horas existem, como por exemplo as baterias de íon-lítio, e elas vem barateando a cada ano que passa.

O que não existe são maneiras de armazenar essa energia renovável por vários dias, semanas ou meses, de maneira confiável e escalável. Precisamos estar preparados para as mudanças sazonais (dias mais curtos no inverno) e situações-limite, como longos intervalos de tempo nublado ou ausência de vento por semanas e meses.

Felizmente, há muita gente criativa pensando em soluções para esses desafios. Sou investidor em um grupo chamado Breakthrough Energy Ventures (BEV), que respalda financeiramente empresas que estão explorando maneiras de armazenar energia. Eis algumas áreas-chave de inovação:

• Hidro: A forma mais comum de armazenagem de energia existente hoje é a hidrelétrica reversível, que usa motores elétricos para bombear água até um reservatório em um local mais alto. Após ser liberada do reservatório, a água aciona turbinas hidrelétricas na queda, gerando eletricidade. O desafio neste modelo é que ele só funciona em locais com topografia irregular, com elevações altas e baixas. Uma nova companhia chamada Quidnet Energy, subsidiada pela BEV, está experimentando uma nova abordagem de menor custo que pode ser implementada em regiões planas. O sistema da Quidnet utiliza energia renovável para bombear água para poços subterrâneos, criando pressões enormes. Quando se deseja gerar eletricidade, a pressão é liberada, empurrando a água para fora do poço e fazendo-a passar por turbinas.
• Baterias: As baterias de íon-lítio, do tipo encontrado em laptops, celulares e carros elétricos, são uma das soluções de armazenamento que mais vêm crescendo. Mas elas funcionam melhor para armazenagem em intervalos curtos. Outra empresa subsidiada pela BEV, a Form Energy, está desenvolvendo uma nova categoria de baterias, capazes de prover armazenamento por longos períodos e a um custo mais baixo que os modelos de íon-lítio.
• Armazenamento térmico: As tecnologias de armazenamento térmico apresentam grande potencial como fornecedoras de energia reserva para a rede. Uma das maneiras mais eficazes de estocar calor é utilizando sal fundido. A Malta, outra empresa no portfólio da BEV, desenvolveu uma tecnologia térmica com base nesse material que opera como uma bomba de calor. A energia renovável é armazenada na forma de calor no sal fundido. Em modo de descarga, o sistema funciona como uma máquina térmica, usando o calor para produzir eletricidade.
• Combustíveis zero-carbono: Há outras soluções de armazenamento promissoras e empolgantes, como é o caso dos combustíveis zero-carbono produzidos com energia eólica ou solar, que podem ser reconvertidos em eletricidade ou usados para descarbonizar outros setores.

2. Nuclear e captura e armazenagem de carbono

Ouço bastante que a energia solar e eólica de baixo custo, em conjunto com as nascentes inovações em matéria de armazenamento de energia, será suficiente para nos legar uma rede elétrica sem carbono. Mas, como o mundo precisa equilibrar a necessidade de eliminar as emissões de carbono com o crescimento econômico, também devemos levar em conta quais soluções apresentariam um custo mais razoável.

Um estudo recente realizado por pesquisadores do MIT descobriu que complementar as energias renováveis com uma mescla de soluções de energia limpa – incluindo a energia nuclear e a captura e armazenamento de carbono – pode tornar a geração de eletricidade sem emissão de carbono até 62% mais barata que o recurso exclusivo às renováveis.

A energia nuclear já é uma fonte de eletricidade livre de carbono, respondendo por aproximadamente 10% da geração mundial. Ela também poderia servir como fonte confiável de energia limpa para complementar as renováveis. Porém, considerações relativas a custo e segurança atrasaram o seu crescimento. Com inovações, é possível desenvolver uma nova geração de energia nuclear, mais segura, mais barata e com menor produção de dejetos.

Há várias tecnologias nucleares que deveriam ser exploradas. Uma delas, desenvolvida pela TerraPower, empresa que eu ajudei a tirar do papel, utiliza um método conhecido como reator de onda corrente, que é seguro, previne a proliferação de armas nucleares, e cria bem pouco dejeto. Para transformar essas inovações em realidade, é preciso que os governos – em especial o dos Estados Unidos – tomem a iniciativa e destinem mais verbas para pesquisa na área, demonstrando que há futuro para a energia nuclear.

Outra forma de conseguirmos eletricidade zero-carbono é pela captura, utilização e armazenamento de carbono, um processo que separa e armazena, de forma permanente, o gás carbônico poluente gerado por uma usina de energia, evitando que ele vá para a atmosfera. Essa tecnologia é de especial importância em lugares onde há baixo potencial de aproveitamento de recursos renováveis, ou nos quais sairia muito caro desativar e substituir usinas em atividade.

3. Linhas de transmissão de alta tensão e longa distância

Em geral, a geração de energia eólica e solar acontece longe de cidades e áreas industriais, onde se concentra o grosso da demanda energética. Para conectar os recursos renováveis à demanda, é preciso construir linhas de transmissão capazes de aguentar altíssimas quantidades de energia viajando por distâncias enormes.

A tecnologia para transmissão de corrente contínua de alta tensão (CCAT) – em oposição às linhas de transmissão de corrente alternada hoje presentes na maior parte das redes americanas – pode ajudar a integrar a energia renovável na rede principal. Para expandir essas linhas, porém, serão precisos não só novos investimentos em redes de transmissão, como também políticas nacionais e regionais de incentivo à sua construção.

As pesquisas e testes levados a cabo nos laboratórios nacionais do Departamento de Energia americano, como o Pacific Northwest National Laboratory e o National Renewable Energy Laboratory, estão ajudando a lançar as bases para projetar, construir e operar o sistema elétrico do século 21.

É fácil ficarmos paralisados diante do problema da mudança climática e do que fazer para resolvê-lo. As emissões globais de gases de efeito estufa, por exemplo, voltaram a crescer no ano passado, recordando-nos de que é preciso agir logo se quisermos prevenir os cenários mais catastróficos previstos para o nosso planeta em aquecimento.

Ainda assim, me sinto otimista diante de tantas novas ideias surgindo em resposta ao desafio, pois com a mescla correta das soluções disponíveis no momento, mais as inovações que ainda virão, é possível construirmos um caminho para um futuro sem emissão de carbono.

* Bill Gates é presidente não-executivo e um dos fundadores da Microsoft, sendo considerado um dos pioneiros na revolução do computador pessoal

Texto originalmente publicado no blog Gates Notes; tradução novaCana.com