É um objetivo muito difícil: nas próximas décadas o mundo terá que se libertar da sua dependência dos combustíveis fósseis e reduzir bem os gases de efeito estufa. As tecnologias atuais só podem nos levar até certo ponto; são necessários avanços revolucionários.
Eis um resumo de quatro tecnologias que, se derem certo, podem mudar radicalmente o cenário energético mundial.
Nada garante o sucesso, é claro. Essas tecnologias apresentam difíceis desafios de engenharia e algumas exigem grandes saltos científicos. E as inovações têm que ser implementadas a um custo que não torne a energia muito mais cara. Se der para conseguir tudo isso, qualquer uma destas tecnologias pode virar o jogo.
Energia solar baseada no espaço Há mais de três décadas, visionários já imaginam captar a energia solar onde o sol sempre brilha — no espaço. Se desse para colocar painéis solares gigantes em órbita em torno da Terra, e enviar para a Terra até mesmo uma fração da energia disponível, eles poderiam abastecer qualquer lugar do planeta, ininterruptamente.
Essa tecnologia pode parecer ficção científica, mas é simples: painéis solares em órbita, a cerca de 35.000 quilômetros da Terra, enviam energia sob a forma de microondas para o solo, onde ela é transformada em eletricidade e conectada à rede elétrica. (Esses raios de baixa potência são considerados seguros.) Uma estação receptora em terra, com 1.600 metros de diâmetro, poderia produzir cerca de 1.000 megawatts — o suficiente para alimentar cerca de 1.000 residências nos Estados Unidos.
O custo de enviar esses coletores solares ao espaço é o maior obstáculo; assim, é necessário projetar um sistema leve o bastante para exigir apenas alguns lançamentos. Um punhado de países e empresas tenciona implementar a energia solar baseada no espaço dentro de cerca de dez anos.
Baterias melhores para veículos Carros elétricos podem reduzir radicalmente o uso do petróleo e ajudar na despoluição do ar (se a energia elétrica adotar combustíveis de baixa emissão de carbono, como o vento ou a energia nuclear). Mas é necessário haver baterias melhores.
As baterias de íon de lítio, comuns nos laptops, são as favoritas para os veículos elétricos e híbridos do tipo “plug in”, que podem ser carregados numa tomada comum. Elas têm mais potência do que as baterias comuns, mas são caras e ainda não conseguem muita quilometragem por carga; o Chevy Volt, híbrido plug-in da GM que chega ao mercado no próximo ano, pode rodar cerca de 65 quilômetros só com a bateria. O ideal é que o carro elétrico alcance perto de 650 quilômetros por carga. Embora as melhorias sejam possíveis, o potencial das baterias de íon de lítio é limitado.
Uma alternativa, a bateria de lítio e ar, promete um desempenho dez vezes superior às de íon de lítio e poderia gerar a mesma quantidade de energia que a gasolina em relação ao seu peso. Como a bateria de lítio-ar suga oxigênio do ar para se carregar, ela pode ser menor e mais leve. Há um punhado de laboratórios trabalhando nessa tecnologia, mas os cientistas crêem que sem uma descoberta revolucionária, ainda podem se passar dez anos até a comercialização.
Armazenamento de eletricidade Todo mundo está torcendo pelo sucesso da energia eólica e solar. Mas para o vento e o sol fazerem diferença, eles precisam de melhor armazenamento.
Uma maneira em estudo utiliza a energia produzida quando o vento está soprando para comprimir o ar em câmeras subterrâneas; o ar então vai para turbinas movidas a gás, fazendo-as funcionar com mais eficiência. Um dos obstáculos: encontrar grandes cavernas utilizáveis.
Ou então, baterias gigantes podem armazenar a energia do vento, mas algumas tecnologias já existentes são caras, e outras não são eficientes. Embora novos materiais para melhorar o desempenho estejam em estudo, grandes saltos tecnológicos não são prováveis.
A tecnologia de íon de lítio pode ser a mais promissora para o armazenamento na rede elétrica, onde não enfrenta tantas limitações como nas baterias para carros. À medida que o desempenho melhora e os preços baixam, as elétricas poderiam distribuir baterias de íon de lítio na periferia da rede elétrica, mais perto dos consumidores. Ali poderiam armazenar o excesso de potência gerado pelas fontes renováveis e ajudar a compensar as pequenas flutuações de potência, reduzindo a necessidade de usinas de reserva movidas a combustíveis fósseis.
Biocombustíveis do futuro
Uma maneira de acabar com a dependência do petróleo é utilizar fontes renováveis de combustível para o transporte. Isso significa uma nova geração de biocombustíveis feitos a partir de fontes não-alimentícias
Os pesquisadores estão projetando novas maneiras de transformar restos de madeira e de várias colheitas, lixo e plantas não-comestíveis em combustíveis de preço competitivo. Porém a maior promessa vem das algas.
As algas crescem depressa, consomem dióxido de carbono e podem gerar mais de 19.000 litros anuais por 4.000 m2 de biocombustível, comparados com 1.320 litros anuais provindos do etanol de milho. O combustível baseado em algas pode ser acrescentado diretamente aos sistemas já existentes de refino e distribuição; em tese, os EUA poderiam produzir o suficiente para atender a toda a necessidade de transporte do país.
Mas ainda é cedo. Dezenas de empresas já iniciaram projetos pilotos e produção em pequena escala. Mas produzir biocombustíveis de algas em quantidade significa encontrar fontes garantidas de água e nutrientes a preço acessível, controlar os agentes patogênicos capazes de reduzir a produção e desenvolver e cultivar as cepas de algas mais produtivas.
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O vento existente nos seis continentes do planeta é suficiente para suprir o consumo mundial de energia em mais de quatro vezes o nível atual de consumo. A energia eólica já é uma história de sucesso e gera eletricidade para milhões de pessoas, empregos para dezenas de milhares de seres humanos e bilhões de dólares de lucro.
A luz solar que ilumina a Terra a cada hora é suficiente para suprir as necessidades humanas por um ano inteiro. Há muitas maneiras de utilizar esta fonte de energia:
