Energia mais renovável, descentralizada, flexível, de mais qualidade
Vem aí uma mudança profunda no sector da energia, impulsionada pelas redes eléctricas inteligentes, ainda que hoje mil milhões de pessoas continuem a não ter em casa. Antevisão dos investigadores João Luiz Afonso e Vitor Monteiro
A utilização em larga escala dos diversos recursos energéticos pelo ser humano tem sido um fator fundamental para o grande desenvolvimento alcançado nos últimos séculos, com aplicação aos transportes, indústrias, serviços, residências, principalmente.
Atualmente, as principais fontes utilizadas na produção de energia são os combustíveis fósseis (petróleo, gás natural e carvão), que contribuem com mais de 80% do total da energia a nível global, e que apresentam os problemas bem conhecidos de poluição ambiental do ar, dos solos e dos mares, nos seus processos de extração, transporte e utilização, para além de serem os principais contribuintes para o aumento dos gases de efeito de estufa na atmosfera.
Em Portugal os combustíveis fosseis também correspondem às principais fontes utilizadas para a produção de energia, e uma vez que o nosso país não produz petróleo, gás natural ou carvão, isto vem agravar consideravelmente o défice da nossa balança comercial.
Parte significativa da energia total produzida no mundo é utilizada na forma de eletricidade, sendo que para a sua produção mais uma vez os combustíveis fósseis são preponderantes. Contudo, nos últimos anos a produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis (hídrica, eólica, solar, e outros) tem crescido de forma significativa, prevendo-se que se intensifique nas próximas décadas.
Actualmente, os sistemas elétricos ainda mantêm a estrutura funcional adoptada desde o final do século XIX, em que a energia elétrica é produzida em locais distantes, por grandes centrais termoelétricas ou hidroelétricas, sendo transportada e distribuída por redes elétricas até aos consumidores. Contudo, devido ao custo elevado destas redes, em muitos casos não é viável fornecer energia onde é necessária, o que contribui para que a nível mundial ainda existam cerca de mil milhões de pessoas sem acesso a energia elétrica.
Face a este panorama, e tendo em consideração que as tecnologias no domínio da engenharia eletrotécnica têm evoluído muito nos últimos anos, em particular na área da eletrónica de potência, o setor energético está perante uma mudança profunda de paradigma, impulsionado pelo conceito das redes elétricas inteligentes (smart grids), visando infra-estruturas eficientes e com elevada qualidade de operação, que sejam flexíveis e sustentáveis, integrando a produção descentralizada de energia por fontes renováveis.
A integração de energias renováveis ao nível de macro (grandes centrais hidroelétricas, parques eólicos ou solares) e micro-geração, representa, por si só, uma contribuição significativa para a sustentabilidade do setor energético e para a disseminação das smart grids, sendo também crucial para que populações em locais remotos e carenciados tenham acesso à energia elétrica.
Mas “a energia mais limpa é aquela que não é utilizada”. Mesmo a produção de energia por fontes renováveis não é totalmente inócua para a natureza, já que no fabrico das unidades produtoras há sempre processos industriais com algum impacto ambiental. Desta forma, prioritariamente à aposta na produção de energia por fontes renováveis, é de fundamental importância a adoção de medidas de eficiência e racionalidade na utilização da energia, como por exemplo, a utilização de equipamentos com certificação energética elevada e a redução dos desperdícios de energia.
Para optimizar a geração de energia proveniente de fontes renováveis, principalmente considerando as intermitências associadas à sua produção, no futuro será também fundamental aliar a inclusão de sistemas flexíveis de armazenamento de energia (hidroeléctricas reversíveis, que bombeiam água para as albufeiras, baterias, células de combustível, etc.), permitindo estabelecer a harmonização entre a produção e o consumo.
Como os veículos elétricos são mais eficientes do que os veículos convencionais com motores de combustão interna, a mobilidade elétrica trará uma redução significativa no consumo de energia nos transportes. Além disso, os veículos elétricos não contribuem para a poluição do ar ou para a emissão de gases de efeito de estufa, desde que a energia elétrica utilizada para os recarregar (e também para os fabricar) seja proveniente de fontes renováveis, conforme se pretende que ocorra no futuro. Os veículos elétricos assegurarão ainda uma operação flexível durante os processos de carregamento, assim como a devolução para a rede elétrica de parte da energia armazenada, contribuindo também para a harmonização entre a produção e o consumo dos sistemas elétricos. Adicionalmente, poderão operar como fonte de energia em locais remotos ou durante falhas no fornecimento de energia por parte da rede.
Com o Acordo de Paris, Portugal assumiu o compromisso de reduzir as emissões de gases com efeito de estufa, promovendo políticas que permitam deixar de utilizar combustíveis fosseis até 2050, e para tal será fundamental a aposta na eficiência e racionalidade energética, nas energias renováveis, em sistemas de armazenamento e na mobilidade elétrica, suportadas pelas smart grids.
Tendo em consideração as perspetivas futuras, Portugal poderá posicionar-se como um país relevante no que concerne ao desenvolvimento de soluções tecnológicas inovadoras com aplicação global para a produção e utilização de energia de forma sustentável, contribuindo assim para um maior crescimento económico do país. Várias empresas, instituições e universidades em Portugal estão a trabalhar no desenvolvimento de tecnologias para a sustentabilidade do setor energético e para as futuras smart grids.
*Docentes do Departamento de Electrónica Industrial da Universidade do Minho
Os autores usam o Acordo Ortográfico
Para a série Futuro Sustentável, o PÚBLICO convidou individualidades de organizações reconhecidas nas suas áreas que nos contem o que se prepara para o tempo da próxima geração.
