Um Grid Global

Em qualquer momento do dia, bate Sol na metade do planeta. Um terço de terra firme é formada por desertos, quase sempre em áreas de alta insolação. Com uma pequena fração desse território – não mais de 0,5% - dá para gerar, de forma contínua, eletricidade suficiente para atender toda a demanda atual e a projetada para o planeta em2050, considerando inclusive a eletrificação de quase todo sistema de transporte e a produção industrial. 

O problema fundamental para tornar viável esse potencial, é suprir a intermitência diária da energia solar na ausência do Sol. Para tanto, é preciso uma combinação deduas revoluções: no armazenamento e na transmissão de energia a longas distâncias. 

Quando ainda é noite na América já é dia na África e Ásia e vice-versa. Uma região do planeta poderia gerar a energia necessária em outras regiões e a transmitir entre os continentes da mesma forma como fazemos hoje com voz e dados por meio dos cabos submarinos. O problema é que sistemas de transmissão de energia tendem a perder muito em eficiência à medida que transportam mais energia entre maiores distâncias, devido ao aquecimento e consequente aumento da resistência. As perdas alcançam cerca de 3,5% a cada mil quilômetros. 

A mais longa e uma das mais eficientes linhas de alta tensão no mundo é a que liga as usinas do Rio Madeira ao Sudeste do Brasil, com 2,4 mil quilômetros por onde transitam 3,1 GW de energia por hora. Uma perda de 5% no trajeto representa 200 MW - oque dá para abastecer uma cidade de 1,5 milhão de habitantes.

O desafio da transmissão intercontinental envolve cem vezes mais energia e o triplo da distância. A solução para isso está nos sistemas de transmissão com base em cabos de supercondutividade que, por operarem em baixas temperaturas, conseguem transmitir muito mais energia por polegada e com perdas menores de 1% a cada cinco mil quilômetros.

O primeiro cabo operacional desse gênero foi instalado em 2014 na cidade de Essen, na Alemanha, ligando uma geradora ao centro de distribuição da cidade. Os cabos supercondutores possuem um engenhoso mecanismo de esfriamento com nitrogênio líquido que circula por dentro deles, como em um sistema de artérias e veias. O interior do cabo por onde transita a energia fica a menos de 200 o C, fato que reduz as perdas em mais de 90%, mesmo considerando a energia gasta para manter o nitrogênio líquido. Os cabos supercondutores representarão para a energia o que a fibra ótica representou para a transmissão de dados.

Os primeiros cabos submarinos de fibra ótica foram instalados em 1988, ligando os Estados Unidos à Inglaterra. Em menos de três décadas, todos os continentes já estão interligados por mais de 280 cabos submarinos com quase um milhão de quilômetros de extensão. Assim, antes de 2050, o planeta terá um grid global interconectando todos os continentes e a eletricidade fluirá pela rede da mesma forma como hoje acontece com dados e voz.

O sistema de armazenamento (tema para ser analisado mais detidamente em futuras colunas) ajudará a dar fluidez à energia em rede. Assim como acontece com dados, poderemos armazená-la em formas fixas ou móveis (exemplo: kits de baterias, em casa ou no carro), de maior ou menor capacidade, e em periféricos ou em nuvem.  

O Grid Global trará consigo oportunidades de geração de energia onde ela for mais limpa e barata, ao mesmo tempo que possibilitará a rápida expansão das fontes renováveis e uma espécie de phase out (uma eliminação progressiva) da produção e do consumo de combustíveis fósseis.

Figura:Diagrama de autoria de S. Chatzivasileiadis / ETH Zurich

Artigo Publicado na coluna Bússola da revista Época Negócios, Nov 2015

Ambição

Próximo a encerrar o prazo para envio das propostas de contribuição dos países para o novo Acordo Climático Global, já é possível avaliar o quão perto estaríamos do cenário de limitar o aumento de temperatura a dois graus até o fim do século. Não são boas notícias. Segundo a análise do Climate Interactive, considerando as propostas de 50 países que respondem por mais de 80% das emissões globais e gases de efeito estufa, as metas apresentadas nos apontam para aumento de temperatura de cerca de 3,5 graus, cerca de um grau abaixo do cenário sem ação (business as usual). É muito, algo como uma pessoa com febre acima de 40 graus.

Neste contexto, a meta brasileira anunciada pela presidente Dilma, no último domingo, se reveste de vital importância. Segundo a proposta, o Brasil se compromete, de forma incondicional, a reduzir as suas emissões em 37% até 2025 e em 43% até 2030, quando comparado com 2005.

São quatro características fundamentais que dão destaque à proposta brasileira: (1) apresenta uma redução absoluta de emissões, e não apenas um desvio de tendência; (2) apresenta o compromisso para 2025 e já aponta a direção para 2030, porém com possibilidade de aumentar a ambição; (3) assume o compromisso não condicionado a recursos externos, embora deixe claro que estes sejam bem-vindos; (4) se alinha à aspiração de descarbonizar a economia neste século.

Por outro lado, quando comparado com as emissões nos anos mais recentes (2012, por exemplo), após longo período de queda do desmatamento, a meta brasileira significa uma redução menos de 10%. No contexto das necessidades do planeta e das possibilidades do Brasil, as metas são pouco ambiciosas e insuficientes.

Com um olhar atento às medidas apresentadas pelo Brasil para justificar a meta, percebem-se alguns avanços, como o compromisso de recuperar 15 milhões de hectares de pastagens, mas, no geral, são ações tímidas como atingir 45% de fontes renováveis na matriz energética, o que é menos do que a média dos últimos dez anos. No caso do desmatamento, a meta apresentada é acanhadíssima. Limita-se a zerar o desmatamento ilegal na Amazônia. Acaba por ignorar os demais biomas (Cerrado, Caatinga, Mata Atlântica, Pantanal e o Pampa) e se restringe à parcela ilegal do desmatamento num momento em que os compromissos de vários países e inclusive de cadeias de produção inteiras apontam para o fim de todo o desmatamento até 2030.

A meta brasileira de redução de emissão é uma medida acertada, na direção correta e que reposiciona o Brasil novamente como protagonista na construção do novo Acordo Climático Global. Mas, para darmos uma contribuição efetiva e justa para limitar o aumento da temperatura em dois graus, será preciso o ajuste da intensidade e a ampliação do nível de ambição nos próximos anos.

Publicado em O Globo - 30.09.2015

MME começa a olhar para o sol

Na sexta feira 28.08 foi realizado o segundo leilão exclusivo para sistemas solares de geração de energia elétrica.  Foram contratados 31 projetos de geração solar com potencial de 834 MW e uma geração média esperada de 231 MW o que é energia suficiente para abastecer uma cidade do tamanho do Rio de Janeiro.

O preço médio foi R$ 302 /MWh o que apresentou um deságio de 13,5% em relação a preço inicial R$ 349/MWh.

Embora mais alto que os preços da energia eólica e hidroelétrica, o valor alcançado já se aproxima de valores competitivos com energia de usinas termoelétricas a carvão. E a tendência é de queda. pelo menos pelos próximos 10 anos.

Em recente seminário realizado no MME em Brasília, o presidente da EPE, Mauricio Tomasquim, ampliou de 3.000 para 7.000 MW o potencial de geração solar instalado no Brasil até 2024. Embora ainda acanhada a mudança da projeção indica que a EPE finalmente começa a levar a sério o potencial solar do Brasil.

Fonte: CCEE, organizado por AcendeBrasil

'Tá Pelando'

Entrei no táxi em S Paulo e o motorista que aguardava do lado de fora entra, segura o volante e solta: “Pô, tá pelando aqui! Imagina no verão”.

É, e não é um fenômeno jabuticaba. A temperatura media do planeta foi de 16,6 graus no mês de julho, o que faz deste o mês mais quente já registrado desde que as medições começaram em 1880. Segundo a Administração Nacional para Oceanos e Atmosfera dos EUA (NOOA, na sigla em inglês), a temperatura média no período janeiro-julho indica que este será o ano mais quente já registrado, com quase 1 grau acima da média do século XX. Se confirmado, nada menos do que 15 dos 16 anos mais quentes desde 1880 terão acontecido neste início de século.

O aumento da temperatura foi maior no oceano que na superfície terrestre, o que é explicado pelo fenômeno do El Niño associado ao aumento do acúmulo de radiação na atmosfera ocasionado pela crescente concentração de gases de efeito estufa (GEE) na atmosfera.

Os impactos estão por toda parte, como secas prolongadas nos EUA, Brasil e Austrália, com perdas recordes para a agricultura e crise no abastecimento de água e ondas de calor que vitimaram milhares de pessoas na Índia e no Paquistão e pico de 40 graus na França, Alemanha e outros países na Europa.

E os recordes devem continuar a ser batidos nos próximos anos. O acúmulo de energia na atmosfera pode ser comparado a uma caixa-d’água na qual o acumulo de água depende da altura do ladrão (ponto de escoamento).

Na atmosfera, a quantidade de gases de efeito estufa determina o quanto de energia pode se acumular. Quando o ladrão de uma caixa-d’água está mais alto, ela passa algumas horas enchendo, antes de estabilizar o nível novamente. Assim funciona com a atmosfera, mas com um processo que leva décadas. Ou seja, os efeitos do acúmulo de GEE na atmosfera se acumulam e perduram por muitos anos.

Segundo os cientistas do IPCC, para que o aumento da temperatura global não ultrapasse dois graus até o fim do século (o dobro do que já aumentou — e com os efeitos que já observamos), temos que reduzir drasticamente nossas emissões de GEE até 2050 e, posteriormente, zerá-las o mais cedo possível.

Este é um esforço que não se faz sozinho. É global e exige a participação de todos e a liderança decisiva dos países que mais emitem GEE como China, EUA, Rússia, Comunidade Europeia e o Brasil (atualmente o sétimo emissor). Esta liderança será percebida nos compromissos e metas que os países aportam no novo acordo climático a ser fechado em Paris em dezembro.

Dos dez maiores emissores, apenas Brasil e Índia ainda não apresentaram suas metas de redução de emissões. O mundo aguarda ansioso por uma boa surpresa do Brasil.

Publicado em O Globo, 26.08.2015

Analise das Emissões de GEE no Brasil 1970-2013

Já esta disponível no site do Sistema de Estimativas de Emissões de Gases de Efeito Estufa (SEEG) do Observátorio do Clima os relatórios analíticos das emissões brasileiras de GEE.

O relatórios podem ser acessados em: http://seeg.eco.br

Micro quer ser grande

Desde abril de 2012, quando a Aneel publicou a norma para microgeração distribuída de energia elétrica, apenas 670 microcentrais geradoras foram instaladas no Brasil, sendo 631 de painéis solares fotovoltaicos (quase todas painéis solares em telhados). A lenta adesão levou a agência a abrir consulta pública para revisar as regras, com objetivo de atingir 500 mil a 700 mil unidades de microcentrais geradoras instaladas em dez anos.

Parece muito, mas não é. Só na Alemanha, nos últimos dez anos, foram instalados mais de 1,4 milhão de unidades de microgeração solar, com potencial instalado de 38 mil MW (mais de duas vezes o potencial da Hidrelétrica de Itaipu). Isso num país que no melhor local para geração de energia solar tem potencial abaixo de Santa Catarina, nossa região de menor potencial.

Entre as principais propostas para superar os entraves para rápida adoção da microgeração identificados nas audiências públicas promovidas pela ANEEL estão a isenção do ICMS na autogeração, a autorização de transferência e/ou comercialização dos excedentes de geração, a possibilidade de condomínio ou associação de produtores e a redução drástica do tempo para conectar a microgeração na rede (a instalação demora poucos dias, mas a conexão na rede em algumas distribuidoras supera um ano).

A adoção da microgeração em escala é uma tremenda oportunidade para o Brasil num momento de forte crise econômica, energética e política. A instalação dos painéis solares é muito rápida e não exige licenciamento e obras civis (e tão pouco empreiteiras). Entre a contratação e entrega são semanas, e não anos.

É uma enorme oportunidade de geração de trabalho e renda. Nos Estados Unidos, que instalaram 200 mil unidades em 2014, foram gerados 174 mil empregos diretos e quase 700 mil indiretos. Além disso, a formação de mão de obra é simples e rápida. Com um curso de dois dias, um eletricista é capaz de montar uma equipe de três pessoas para realizar instalações residenciais. Dependendo do sistemas de financiamento e incentivos, o retorno sobre investimento pode cair dos atuais sete para três anos.

O estimulo à implantação da microgeração deve se dar especialmente para a população mais pobre e que mais sofre com a recente alta na conta de luz. A simples inclusão das unidades microgeradoras como equipamento básico nos projetos do Minha Casa Minha Vida já traria um beneficio imediato como mostra o bem-sucedido piloto realizado em um condomínio do programa em Juazeiro (BA), onde a geração fotovoltaica, instalada com mão de obra dos moradores, cobre todas as despesas de condomínio.

Que venha logo na nova regulamentação da Aneel. É hora da microgeração se agigantar.

Publicado em O Globo em 29.07.2015

Na direção correta, mas frustrante

Frustrante. Não tem outra forma de ler os compromissos do Brasil contidos na declaração sobre clima apresentada durante visita aos EUA.

São basicamente três compromissos apresentados: (i) buscar zerar o desmatamento ilegal em 2030 (a data não esta no documento mas foi expressa pela presidente da entrevista coletiva); (ii) reflorestar ou recuperar 12 milhões de hectares de florestas; e (iii) alcançar em 2030 entre 25 e 33% de participação de fontes renováveis (exceto hidroelétricas) na matrix energética brasileira.

Nada sobre metas de redução de emissões. Talvez porque, ao fazer as contas, o governo concluiu que estas metas não garantem redução de emissões em 2030.

De fato, zerar o desmatamento ilegal é o mesmo que dizer só nos comprometemos a garantir o cumprimento da lei em 2030. Além disso, uma parte do desmatamento é legal, em especial no Cerrado, onde temos atualmente a maior área anual de desmatamento.

No caso do reflorestamento ou recuperação de florestas, o compromisso é menor do que a própria estimativa do governo quanto ao que precisa ser recuperado para cumprimento do código florestal (números variam de 19 a 24 milhões de hectares).

A soma dos dois compromissos fica muito abaixo da meta de zerar a perda de cobertura florestal até 2015 prevista no Plano Nacional de Mudanças Climáticas de 2008.

No caso de energia, a impressão é de que tem algum erro no texto. Historicamente, a participação de energias renováveis que não hidroelétrica sempre estivaram acima da faixa proposta para 2030 como pode ser ver no gráfico abaixo com dados de produção de energia primária do Brasil publicadas no Balanço Energético Nacional. De fato só ficou abaixo de 33% justamente no atual governo. Ou seja, a meta a ser atingida em 2030 seria abaixo da performance histórica.

Nas atividades de cooperação tem algumas coisas interessantes como desenvolver silvicultura de espécies nativas entre outros tópicos. Mas são ações que perdem relevância quando avaliadas no contexto das metas apresentadas.

Enfim, agora é torcer para que este tenha sido apenas um ensaio do que poderá e deverá será  INDC brasileira. E quem sabe até a sua publicação nível de ambição aumente bastante.

O Observatório do Clima na semana passada apresentou uma proposta completa e viável de INDC brasileira com um nível de ambição muito mais alto e poderia servir de inspiração para o governo brasileiro.