É possível que o mundo seja 100% abastecido com energia limpa?

Todos os anos, o planeta usa 35 bilhões de barris de petróleo. Além do fato de que essa dependência de combustível fóssil gere mais poluição para o Planeta, também é preciso levar em consideração de que estamos falando de um recurso que não irá durar para sempre.

Cientistas calculam que já esgotamos aproximadamente 40% do petróleo mundial. E, de acordo com cálculos recentes, à essa velocidade, ficaremos sem petróleo e gasolina em mais ou menos 50 anos – e, em cerca de um século, sem o carvão. Por outro lado, temos sol, água e vento em abundância – fontes renováveis de energia.

E se pudéssemos trocar nossa dependência de petróleo por uma existência abastecida somente por fontes sustentáveis?

No mundo todo, cientistas, gestores públicos e membros da sociedade civil estão refletido sobre essa pergunta por décadas. E, mesmo assim, a energia renovável supre apenas 13% das nossas necessidades. Isso porque chegar a 100% envolve um cenário onde a energia renovável seja barata e acessível. Isso representa um grande desafio, mesmo se ignorarmos a política envolvida e focarmos na ciência e na engenharia.

Para entender melhor o problema, precisamos entender melhor a forma como usamos a energia. O uso da energia global é um sistema diversificado e complexo e os diferentes fatores requerem suas próprias soluções. Os combustíveis líquidos, por exemplo, têm um papel crucial em quase todos os tipos de transporte. Enquanto a eletricidade é um dos tipos de energia que mais usamos em nosso dia a dia; ela garante o funcionamento de fornos elétricos, elevadores, computadores e todos os eletrônicos em nas casas, nas empresas e no processo de produção.

A notícia boa é que nossa tecnologia já é avançada o suficiente para capturar toda essa energia das fontes renováveis. O sol irradia ininterruptamente cerca de 173 quadrilhões de watts de energia solar na Terra, o que é quase 10 mil vezes superior às nossas necessidades atuais. Estima-se que uma superfície com centenas de milhares de quilômetros seria necessária para energizar a umidade de acordo com nosso consumo atual. Então, por que não construímos isso? Porque há outros obstáculos no caminho, como eficiência e transporte de energia.

Para maximizar eficiência, usinas solares precisam estar em áreas de muita luz solar durante o ano todo, como os desertos. Mas eles estão muito distantes das regiões densamente povoadas, onde a demanda de energia é alta. Há outras formas de energias sustentáveis que poderíamos extrair, como hidroelétrica, geotérmica e biomassas, mas elas também têm limitações baseadas na disponibilidade e localização.

Em teoria, uma rede elétrica interligada com cabos elétricos cruzando a Terra nos permitiria transportar energia de onde ela é gerada para onde é necessária, mas construir um sistema dessa magnitude seria de um preço astronômico. Poderíamos reduzir o custo através do desenvolvimento de tecnologias avançadas para captar energia mais eficientemente. A infra-estrutura para transportar energia também teria que mudar drasticamente, já que os cabos elétricos atuais perdem cerca de 6 a 8% da energia que carregam, pois o material do cabo dissipa energia por meio de resistência. Criar redes elétricas mais compridas causaria uma perda maior de energia. A solução pode estar nos supercondutores. Tais materiais podem transportar eletricidade sem dissipá-la, mas eles só funcionam se resfriados a baixas temperaturas – ou seja: requer energia, o que acaba fazendo com que todo esse processo não tenha sentido. Para nos beneficiarmos dessa tecnologia, seria preciso descobrir novos materiais supercondutores que operassem à temperatura ambiente.

E os combustíveis líquidos derivados do petróleo? Nesse caso, o desafio científico está em armazenar a energia renovável numa forma facilmente transportável. Recentemente, aprimoramos a produção de baterias de lítio, que são leves e têm alta densidade energética; mas, mesmo as melhores delas, armazenam cerca de 2,5 megajoules por kg. Isso é cerca de 20 vezes menor do que a energia presente em 1kg de gasolina. Para serem realmente competitivas, baterias de carros precisarão armazenar muito mais energia, sem aumentar o custo.

Quando falamos sobre grandes embarcações, como navios e aeronaves, os desafios só aumentam. Para fornecer energia a um jato num voo transatlântico, precisaríamos de uma bateria pesando cerca de mil toneladas. Isso, também requer um salto tecnológico em direção a novos materiais, maior densidade energética e melhor armazenagem. Uma solução promissora seria encontrar meios eficientes para converter a energia solar em energia química. Isso já está acontecendo em laboratórios, mas sua eficiência ainda é muito baixa e essa é uma solução que está longe de chegar ao mercado.

A transição rumo às energias totalmente sustentáveis é um problema complexo que não envolve apenas tecnologia, mas também economia e política. Encontrar soluções inusitadas exigirá muita criatividade, inovação e grandes investimentos. Apesar dos diversos desafios que envolvem a solução de problema com características tão variadas e peculiares, precisamos nos manter otimistas e fazendo nossa parte. Afinal, quando nos perguntarmos se conseguiremos fazer com que o mundo seja 100% abastecido com energia limpa, não estamos falando de um cenário hipotético ou alternativo, estamos falando da realidade.

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Créditos: Imagens – TED-Ed