O que são recursos renováveis?
Recursos renováveis são recursos que se reabastecem naturalmente. Os recursos renováveis não podem ser esgotados com o uso ou o consumo devido a essa reposição natural. Por exemplo, pense na luz do sol, no vento ou nas ondas das marés. Nós não esperamos que a luz do sol, o vento ou as ondas gigantes diminuam durante nossa existência. Alguns desses recursos renováveis também podem ser usados na geração de energia para produzir eletricidade.
O que é energia renovável?
Os combustíveis fósseis são uma excelente fonte de energia para produzir eletricidade, mas não são a única fonte de energia disponível, porque existe energia em toda a parte. Não, não estamos falando da Força. Estamos falando de energia real e mensurável que está presente em nosso ambiente. A luz solar, o vento, a água e muito mais podem ser usados na geração de eletricidade. O que é ótimo em relação a esses recursos de energia é que eles são infinitos — sempre haverá vento no ar e ondas no oceano, não importa o que façamos. É por isso que pensamos neles como recursos de energia renováveis.
Principais tipos e exemplos de recursos de energia renováveis
Energia solar
A energia solar é um dos recursos de energia renováveis mais conhecidos. Os painéis solares se tornaram onipresentes, aparecendo nos telhados de casas e empresas, em terrenos baldios, em campos e, naturalmente, no meio do deserto.
Os painéis solares consistem em camadas de materiais semicondutores projetados para converter diretamente a radiação solar em eletricidade. Seu preço caiu bastante nos últimos anos, tornando a energia solar bem econômica. Eles podem ser instalados em quase qualquer lugar, embora sejam mais eficazes em climas secos.
A outra tecnologia usada para gerar eletricidade a partir da luz solar é conhecida como energia solar concentrada, ou CSP. Em uma usina de CSP, grandes conjuntos de espelhos são usados para focar a luz do sol em uma pequena área, onde é suficientemente concentrada para produzir vapor, que então é usado para girar uma turbina e um alternador.
Energia eólica
A energia eólica também é muito vista. Dirija por algumas horas em praticamente qualquer rodovia interestadual e, com certeza, você verá aerogeradores atrás de uma colina.
O vento aciona as pás dos aerogeradores; daí, esse movimento é convertido em eletricidade pelo alternador que fica na nacela do aerogerador.
Os aerogeradores aumentaram muito em tamanho e potência nas últimas décadas. Nos anos 1990, as pás dos maiores aerogeradores tinham uma extensão de cerca de 130 pés e podiam gerar cerca de 500 kW de energia. O diâmetro das pás dos maiores aerogeradores da atualidade é de 720 pés. Esses gigantes geram 14.000 kW de energia, quase 30 vezes mais que seus antecessores. Eles são tão grandes que seus componentes não podem ser transportados por estradas; então, eles só podem ser instalados no mar.
Acontece que o mar é um lugar muito bom para instalar um parque eólico — o vento é mais consistente, e não há ninguém para reclamar que os aerogeradores estão estragando a vista.
Hidroeletricidade
A energia de córregos e rios pode ser aproveitada para produzir hidroeletricidade quando há uma mudança significativa na elevação da água, muitas vezes referida como cabeceira. Quanto maior o rio e mais alta a cabeceira, mais eletricidade pode ser gerada. Na China, a Barragem das Três Gargantas represa todo o rio Yangtze, permitindo gerar enormes 22 GW de energia (ou seja, 22.000.000 kW)
Em uma usina hidrelétrica, a água flui por um tubo e é empurrada contra as pás de uma turbina. A turbina gira, e a eletricidade é gerada em um alternador.
Nos Estados Unidos, a maioria das usinas hidrelétricas tem uma barragem onde a água se acumula antes de passar pelas turbinas. A barragem eleva a cabeceira e armazena água sazonalmente, permitindo, em alguns casos, produzir eletricidade durante o ano inteiro. A energia hidrelétrica é uma das formas mais fáceis e econômicas de gerar eletricidade e também é uma das mais antigas.
Energia geotérmica
A energia geotérmica também é usada há muito tempo para gerar eletricidade. Em usinas geotérmicas, injeta-se água no subsolo, onde o calor que emana de bolsões de magma próximos transforma a água em vapor. Daí, o vapor é canalizado de volta para a superfície e usado para girar uma turbina a vapor.
Poços geotérmicos raramente têm mais de 3 quilômetros de profundidade, então as usinas geotérmicas só podem ser construídas quando o magma está presente não muito longe da superfície. Isso normalmente acontece perto de áreas com atividade vulcânica, ou onde as placas tectônicas se encontram. Como resultado, nos Estados Unidos, quase todas as usinas geotérmicas estão no oeste, principalmente na Califórnia, onde a falha de San Andreas faz o magma subir perto da superfície da Terra.
Biomassa
A biomassa é outra importante fonte de energia usada para gerar eletricidade. O termo abrange uma ampla gama de materiais orgânicos que podem servir como combustível. Lascas de madeira, lixo doméstico e licor negro (um subproduto industrial derivado da madeira) são alguns dos combustíveis de biomassa mais usados. O que torna a biomassa um recurso de energia renovável? Em termos simples, a biomassa pode ser cultivada e produzida arbitrariamente.
Energia renovável no decorrer dos anos
Ao longo da História, os humanos usaram muitos desses recursos de energia renováveis de uma forma ou de outra. Os romanos se banhavam em fontes termais aquecidas geotermicamente, e quem quer que tenha descoberto o fogo estava simplesmente usando recursos de energia de biomassa para se manter aquecido.
É claro que a energia elétrica e a eletricidade renovável vieram mais tarde. Em muitos países, a energia hidrelétrica foi a principal fonte de eletricidade até que a demanda por eletricidade superou o potencial hidrelétrico local — renovável não significa ilimitado.
Depois disso, todos os outros tipos de eletricidade renovável mantiveram uma posição relativamente marginal na maioria das partes do mundo até por volta da década passada, quando a energia solar e a eólica entraram em um período de rápido crescimento. Qual foi a velocidade desse crescimento? Muito rápido — entre 2010 e 2019, mais de 580 GW de capacidade solar e 470 GW de capacidade eólica foram adicionados globalmente, o que representou quase sete vezes mais que a construção de nova capacidade eólica e solar na década anterior.
Demanda por energia renovável
O que está causando a ascensão da energia solar e da eólica? Existem dois motivos principais.
O primeiro e mais direto é que os painéis solares e aerogeradores ficaram melhores e mais baratos, tornando a energia solar e eólica muito mais acessível do que há apenas 20 anos. Além disso, como nenhum deles exige combustível, a economia solar e eólica pode ser bastante atraente para os investidores.
O outro motivo, mais complexo, é que em muitos países a tolerância para as emissões associadas às usinas fósseis está diminuindo rapidamente — tanto por preocupações relacionadas ao aquecimento global quanto devido aos efeitos imediatos da poluição do ar. Substituir usinas movidas a combustíveis fósseis por recursos de energia renováveis não é simples, mas até certo ponto é possível. O Reino Unido, por exemplo, aposentou quase todas as suas usinas movidas a carvão e agora passa dias inteiros operando 80% ou mais somente com energia renovável.
A propósito, nem todos os recursos de energia renováveis são totalmente livres de causar impacto no meio ambiente.
A queima de biomassa, por exemplo, pode gerar alguns dos mesmos tipos de emissões indesejáveis que a combustão do carvão, incluindo NOx e material particulado.
Barragens hidrelétricas também têm alto impacto — algumas barragens podem submergir vales inteiros.
Até mesmo as usinas geotérmicas têm o potencial de causar a liberação de substâncias nocivas transportadas por fluidos retirados das profundezas da terra, como arsênio, radônio e sulfeto de hidrogênio. Por esse motivo, muitas usinas geotérmicas operam em circuito fechado, reinjetando no solo o vapor e a água que elas extraem.
Energia renovável ao redor do mundo
Então, quais países são líderes em energia renovável?
A rigor, vários países menores já funcionam inteiramente com eletricidade renovável, e fazem isso há décadas.
A Islândia, por exemplo, nunca precisou de nenhuma outra fonte significativa de energia para alimentar seu sistema elétrico além da hidrelétrica e geotérmica — um benefício da geologia única da ilha. A Costa Rica, da mesma forma, satisfaz quase todas as suas necessidades de eletricidade usando os amplos recursos hidrológicos com os quais foi abençoada. Para esses países, não há cobrança de energia renovável — eles já chegaram lá.
A Alemanha é um dos países em que a mudança no setor elétrico é mais profunda. A Alemanha tradicionalmente gerou a maior parte de sua eletricidade em usinas de carvão e nucleares. Nos últimos 20 anos, muitas dessas usinas foram fechadas e substituídas por fazendas eólicas, painéis solares e instalações de geração a biocombustíveis. Em 2019, 42% das necessidades de eletricidade do país foram atendidas por recursos renováveis.
Energia renovável nos Estados Unidos
A energia renovável também está crescendo rapidamente nos Estados Unidos. Em 2020, o país adicionou 24 GW de capacidade eólica e 18 GW de capacidade solar. Somando os valores, dá quase a capacidade total de todas as novas usinas movidas a combustível fóssil inauguradas no país em 2017, 2018, 2019 e 2020 juntos. Quanto é 18 GW de capacidade solar? Bem, se todas essas fazendas solares estivessem juntas, ocupariam cerca de 220 milhas quadradas, ou dez vezes a superfície total da ilha de Manhattan. É muita terra, mas lembre-se que muitos desses painéis solares são instalados em telhados, em cima de garagens ou em regiões desérticas onde há muita terra vazia.
Qual país instala mais painéis solares e aerogeradores?
Resposta: de longe, é a China. De acordo com dados divulgados pelo governo chinês, a China instalou incríveis 120 GW de capacidade eólica e solar em 2020 — 48 GW de energia solar (ocupando uma área equivalente a 20 vezes a superfície da ilha de Hong Kong) e 72 GW de energia eólica (mais aerogeradores que o resto do mundo combinado instalou no ano anterior).
