As energias renováveis, explicadas

As energias solar, eólica, hidroelétrica, de biomassa e geotérmica podem fornecer energia sem os efeitos de aquecimento do planeta resultante do uso dos combustíveis fósseis.

Por Christina Nunez
O Que É Energia Renovável?
Do sol ao vento, descubra mais sobre energias alternativas, a fonte de energia que mais cresce no mundo - e como podemos usá-la para combater as alterações climáticas. Vídeos gentilmente cedidos pela NASA

Em qualquer discussão sobre alterações climáticas, as energias renováveis estão geralmente no topo da lista de mudanças a implementar para evitar os piores efeitos do aumento das temperaturas. Isso ocorre porque as fontes de energia renováveis, como a solar e a eólica, não emitem dióxido de carbono e outros gases com efeito de estufa que contribuem para o aquecimento global.

A energia limpa tem muito mais vantagens do que ser apenas "verde". Este setor em crescimento cria empregos, torna as redes elétricas mais resilientes, expande o acesso à energia nos países em desenvolvimento e ajuda a reduzir as despesas com a energia. Todos estes fatores têm contribuído para um renascimento das energias renováveis nos últimos anos, com a energia eólica e solar a estabelecer novos recordes de geração de eletricidade.

Nos últimos 150 anos (ou mais), os seres humanos têm dependido fortemente de carvão, petróleo e outros combustíveis fósseis para alimentar tudo, de simples lâmpadas a automóveis e fábricas. Os combustíveis fósseis estão em quase tudo o que fazemos e, em resultado disso, os gases com efeito de estufa libertados durante a queima destes combustíveis atingiram níveis historicamente altos.

Com os gases com efeito de estufa a reterem na atmosfera o calor que, de outra forma, escaparia para o espaço, as temperaturas médias na superfície terrestre estão a aumentar. O aquecimento global é um sintoma das alterações climáticas, o termo que os cientistas preferem para descrever as mudanças complexas que afetam o clima e os sistemas climáticos do nosso planeta. As alterações climáticas englobam as temperaturas médias crescentes, mas também eventos climáticos extremos, mudanças nas populações e habitats da vida selvagem, aumento do nível dos mares e uma série de outros impactos.

É evidente que as energias renováveis, como qualquer fonte de energia, têm os seus próprios compromissos e debates associados. Um deles centra-se na definição de energia renovável. Estritamente falando, a energia renovável é exatamente o que se possa pensar: está perpetuamente disponível, ou, como diz a Administração de Informação de Energia dos EUA, é "praticamente inesgotável". Mas "renovável" não significa necessariamente sustentável, como os críticos do etanol à base de milho ou das grandes barragens hidroelétricas costumam argumentar. Também não abrange outros recursos de emissões baixas ou zero emissões, que têm os seus próprios defensores, incluindo a eficiência energética e a energia nuclear.

Tipos de fontes de energia renováveis

Hidroelétrica: Durante séculos, as pessoas aproveitaram a energia das correntes fluviais, usando barragens para controlar o fluxo de água. A energia hidroelétrica é, de longe, a maior fonte de energia renovável do mundo, com a China, o Brasil, o Canadá, os EUA e a Rússia como principais produtores. Embora a energia hidroelétrica seja teoricamente uma fonte de energia limpa reabastecida pela chuva e pela neve, apresenta vários inconvenientes.

As grandes barragens podem perturbar os ecossistemas fluviais e as comunidades circundantes, prejudicando a vida selvagem e deslocando os moradores. A geração de energia hidroelétrica é vulnerável à acumulação de lodos, o que pode comprometer a capacidade e prejudicar o equipamento. A seca também pode causar problemas. Segundo um estudo de 2018, as emissões de dióxido de carbono no oeste dos EUA durante um período de 15 anos foram 100 megatoneladas superiores ao habitual. Isso deve-se à passagem para o carvão e o gás em substituição da energia hidroelétrica perdida pela seca. Até a energia hidroelétrica em plena capacidade possui os seus próprios problemas de emissões, já que o material orgânico em decomposição em reservatórios liberta metano.

As barragens não são a única maneira de usar água para energia: Projetos de energia de marés e ondas em todo o mundo visam capturar os ritmos naturais do oceano. Atualmente, os projetos de energia marinha 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 na Escócia incentivam a inovação nesta área.

Eólica: O aproveitamento do vento como fonte de energia começou há mais de 7000 anos. Agora, as turbinas eólicas geradoras de eletricidade estão a proliferar em todo o mundo. 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 de 23 900 para mais de 539 000 megawatts (multiplicou por 22).

Algumas pessoas podem opor-se à forma como as turbinas eólicas surgem no horizonte e ao som que produzem, mas a energia eólica, cujos preços estão a diminuir, está a mostrar-se um recurso demasiado valioso para ser posto de lado. Embora a maioria da energia eólica venha de turbinas terrestres, também estão a surgir projetos no mar, a maioria no Reino Unido e na Alemanha. O primeiro parque eólico marítimo dos EUA foi inaugurado em 2016, em Rhode Island, com outros projetos marítimos a ganhar impulso. Outro problema com as turbinas eólicas é que são um perigo para pássaros e morcegos, matando centenas de milhares de animais anualmente. Não é tanto como as colisões com vidros e outras ameaças, como a perda de habitat e espécies invasoras, mas é o suficiente para que os engenheiros estejam a trabalhar em soluções para torná-las mais seguras para a vida selvagem.

Solar: Dos telhados domésticos a instalações de grande escala, a energia solar está a reformular os mercados de energia em todo o mundo. Entre 2007 e 2017, a capacidade total instalada no mundo a partir de painéis fotovoltaicos aumentou cerca de 4300%.

Além dos painéis solares, que convertem a luz solar em eletricidade, as centrais solares térmicas de concentração (CSP) usam espelhos para concentrar o calor do sol, por forma a aproveitar a energia térmica. A China, o Japão e os EUA estão a liderar a transformação solar, mas a energia solar ainda tem um longo caminho a percorrer, representando cerca de dois por cento do total de eletricidade gerada nos EUA em 2017. A energia térmica solar também está a ser usada em todo o mundo para aquecer água e para sistemas de aquecimento e arrefecimento.

Biomassa: A energia da biomassa inclui biocombustíveis como etanol e biodiesel, madeira e resíduos de madeira, biogás de aterros e resíduos sólidos urbanos. Tal 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 problemas espinhosos.

Os críticos do etanol à base de milho, por exemplo, dizem que compete com o mercado de alimentos à base de milho e apoia as mesmas práticas agrícolas prejudiciais que levaram à proliferação de algas tóxicas e outros perigos ambientais. Surgiram também debates sobre se é positivo enviar péletes de madeira das florestas dos EUA para a Europa para que possa ser queimada para gerar eletricidade. Enquanto isso, cientistas e empresas estão a trabalhar em formas mais eficientes de converter a palha de milho, o lodo de águas residuais e outras fontes de biomassa em energia, com o objetivo de extrair valor de materiais que, de outra forma, seria desperdiçado.

Geotérmica: Usada há milhares de anos para cozinhar e aquecer, a energia geotérmica é derivada do calor interno da Terra. Em larga escala, os reservatórios subterrâneos de vapor e água quente podem ser aproveitados através de poços muito profundos para gerar eletricidade. Numa escala menor, alguns edifícios têm bombas de calor geotérmicas que recorrem às diferenças térmicas do subsolo para aquecimento e arrefecimento dos espaços. Ao contrário da energia solar e eólica, a energia geotérmica está sempre disponível, mas tem efeitos colaterais que devem ser geridos, como o cheiro a ovos podres característico do sulfeto de hidrogénio libertado.

Formas de impulsionar as energias renováveis

Cidades, estados e governos de todo o mundo estão a instituir políticas voltadas para o crescimento das energias renováveis. Pelo menos 29 estados dos EUA definiram padrões de energias renováveis: políticas que exigem uma certa percentagem de energia a partir de fontes renováveis. Mais de 100 cidades em todo o mundo utilizam agora pelo menos 70% de energia renovável, com outras a comprometer-se a chegar aos 100%. Outras políticas que poderiam incentivar o crescimento das energias renováveis incluem a precificação do carbono, diretrizes de economia de combustível e de eficiência na construção. As grandes empresas também estão a fazer a diferença, tendo comprado uma quantidade recorde de energia renovável em 2018.

Será que a sua região poderia ser 100% alimentada com energias renováveis? Independentemente da região em que vive, o cientista Mark Jacobson acredita que é possível. A sua visão é apresentada aqui. Embora a sua análise não esteja livre de críticas, reafirma uma realidade com a qual o mundo deve agora contar. Mesmo sem as alterações climáticas, os combustíveis fósseis são um recurso finito. Se quisermos renovar o nosso contrato de arrendamento com o planeta, temos de utilizar energia renovável.
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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