Transição energética: quais são as fontes de energia renovável?

Energias renováveis são fontes energéticas que se regeneram em curtos períodos de tempo pela própria natureza, sendo, portanto, consideradas inesgotáveis. Por serem limpas, são centrais na transição energética como substitutas dos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural). As principais fontes de energia renovável são solar, eólica, hidrelétrica, geotérmica, de biomassa e maremotriz.

Entenda a diferença entre cada uma delas e seus desafios:

Energia solar

A energia solar funciona através de painéis solares fotovoltaicos, coletores solares térmicos ou usinas de energia solar concentrada.

Atualmente, os painéis fotovoltaicos são a forma dominante e mais promissora de aproveitamento da energia solar. Esses painéis convertem a luz solar em eletricidade por meio do efeito fotovoltaico (que é a geração de uma corrente elétrica quando a luz solar atinge certos materiais).

A energia solar é considerada uma das mais importantes na transição energética por várias razões:

• É renovável: o que significa que é praticamente inesgotável, ao contrário dos combustíveis fósseis.
• Tem baixo impacto ambiental: a geração de energia solar não emite gases de efeito estufa nem poluentes atmosféricos, contribuindo para a redução da pegada de carbono e para a preservação do meio ambiente.
• Tem disponibilidade global: o sol é uma fonte de energia abundante e está disponível em todo o mundo, tornando-se uma opção viável para muitas regiões, especialmente aquelas sem acesso fácil a outras fontes de energia.
• Independência energética: permite que os indivíduos e comunidades gerem a sua própria eletricidade e sejam responsáveis pela manutenção do sistema, reduzindo a dependência de redes de energia centralizadas.
• Redução dos custos a longo prazo: embora a instalação inicial de sistemas solares seja cara, os custos operacionais são baixos e os painéis solares têm uma vida útil longa. A longo prazo, a energia solar pode ser uma opção estável e resulta na redução significativa da conta de luz.

Energia eólica

A energia eólica é o aproveitamento dos ventos para a geração de energia elétrica por meio de aerogeradores. Assim como a energia solar, não emite gases de efeito estufa nem poluentes atmosféricos no processo de geração de energia.

Uma outra vantagem é que ela pode ser instalada tanto na terra (onshore) quanto em alto mar (offshore), potencializando ainda mais o seu horizonte. No Brasil, as instalações no mar ainda aguardam pelo marco legal e estão em tramitação no Senado Federal. Já as instalações na terra contabilizam 1.043 parques eólicos em 12 estados no Brasil, de acordo com a Associação Brasileira de Energia Eólica.

Energia hidrelétrica

Atualmente a maior fonte de energia do Brasil, a hidrelétrica funciona através da construção de barragens em rios onde a água acumulada é liberada em um sistema de turbinas que convertem a energia hidráulica em energia elétrica. É um processo confiável, sustentável e com baixa emissão de carbono.

Bioenergia

A bioenergia é obtida a partir da biomassa, isto é, a matéria orgânica de fontes vegetais ou animais. Os biocombustíveis e resíduos como bagaço da cana-de-açúcar, madeira, resíduos agrícolas e resíduos urbanos ou industriais são alguns exemplos de biomassa.

A bioenergia desempenha um papel significativo na transição energética por ser potencialmente neutra em carbono, pois as emissões de carbono são absorvidas pelo crescimento das plantas no processo de fotossíntese. Além disso, ela oferece um leque de exploração que pode favorecer diferentes áreas.

Um exemplo é a queima de biomassa em usinas termelétricas ou a produção de biocombustíveis como etanol a partir de culturas como a cana-de-açúcar e o milho. Essa abordagem reduz a dependência de combustíveis fósseis e ajuda a mitigar as mudanças climáticas. Se acoplada ao processo de captura e estocagem de carbono, pode permitir uma pegada de carbono negativa, contribuindo ainda mais para a redução do CO2 na atmosfera.

A bioenergia também pode ser usada no transporte aéreo por meio da conversão do etanol ou de óleos vegetais nos chamados combustíveis sustentáveis de aviação. Para veículos pesados como caminhões e ônibus, o biodiesel já é misturado ao diesel fóssil, enquanto novos biocombustíveis estão sendo desenvolvidos, como o diesel renovável ou diesel verde. Também pode-se obter o biometano, combustível derivado da purificação do biogás que é substituto do gás natural.

Assim como as energias eólica, solar e hidráulica, a bioenergia pode ser usada para produzir hidrogênio verde, a partir do qual se produz fertilizantes (fundamental para o Brasil, que importa 80% dos seus fertilizantes) e substituir fontes fósseis em setores de difícil descarbonização. Vale ressaltar que a bioenergia pode ser sazonal devido às culturas agrícolas, mas não é intermitente como as energias solar e eólica.

Energias geotérmica e maremotriz

A energia geotérmica utiliza o calor proveniente do interior da Terra para gerar eletricidade ou aquecimento. Um exemplo de como ela funciona é através da perfuração de poços profundos para acessar água quente ou vapor subterrâneo que é usado para acionar turbinas que geram eletricidade.

A energia maremotriz usa as marés para gerar energia elétrica. Um exemplo de como ela funciona é através da construção de barragens ou turbinas submarinas em áreas com alta variação de marés. Quando a maré sobe e desce, a água movimenta as turbinas, gerando eletricidade de maneira previsível e renovável.

As energias geotérmica e maremotriz estão em fase de desenvolvimento e tem participação reduzida. Nesse sentido, são gerações de energia renováveis que podem contribuir na transição energética complementando as fontes renováveis principais, solar e eólica.

Quais os impactos e desafios do uso de energias renováveis?

• Algumas fontes renováveis, como solar e eólica, são intermitentes, ou seja, dependem das condições climáticas, nem sempre há sol ou vento para gerar eletricidade. Isso pode afetar a estabilidade do fornecimento de energia.
• As barragens das hidrelétricas afetam o curso natural dos rios, atrapalhando o fluxo de peixes e, consequentemente a pesca, inundando áreas.
• A bioenergia pode causar desmatamento caso ela não seja proveniente de áreas já convertidas para a agricultura.
• A implantação de grandes projetos renováveis, como parques eólicos e usinas solares, pode exigir grandes áreas de terra e recursos naturais, levando a questões ambientais, de uso do solo e competição por recursos, principalmente em regiões com alta demanda por terra.
• A construção de infraestrutura para energia renovável pode ter impactos ambientais locais, como a fragmentação de habitats, perturbação da vida selvagem, impactos da mineração para as baterias.
• A presença de grandes turbinas eólicas ou painéis solares pode afetar a estética do ambiente natural ou rural, gerando preocupações entre as comunidades locais sobre o impacto visual.
• O desenvolvimento de projetos renováveis pode gerar conflitos sociais e comunitários, especialmente quando há discordância sobre questões como o uso da terra, compensação financeira e participação local no processo decisório.
• Em alguns casos, a construção de projetos de energias renováveis pode levar ao deslocamento de comunidades locais, causando impactos sociais e econômicos negativos.
• A transição para energias renováveis requer investimentos em infraestrutura, como redes elétricas inteligentes e sistemas de armazenamento de energia (baterias) para integrar eficientemente as fontes intermitentes na rede elétrica. Isso impactará o mercado de trabalho em postos cujas atividades estão relacionadas à produção e uso de fontes não renováveis como carvão, petróleo e gás natural,
• Embora os custos de energia renovável tenham diminuído ao longo dos anos, ainda pode haver custos iniciais elevados associados à construção e instalação desse tipo de tecnologia.

É fundamental envolver as comunidades locais no processo de planejamento e garantir práticas sustentáveis e responsáveis ao longo de todo o ciclo dos projetos de energia renovável, promovendo um balanço positivo para as populações afetadas e para a natureza, considerando os impactos ambientais, sociais e econômicos.

A implementação bem-sucedida de energias renováveis depende de uma abordagem integrada que combine inovação tecnológica, políticas e regulamentações favoráveis e eficazes, incentivos financeiros e cooperação internacional para alcançar uma transição energética justa e inclusiva.

Fonte: Suani Teixeira Coelho, professora do Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo, orientadora do Programa de Pós Graduação em Energia e coordenadora do Grupo de Pesquisa em Bioenergia do IEE/USP; Danilo Perecin e Daniela Higgin do Amaral, doutorandos energia no IEE/USP; Ricardo Fujii, especialista em Conservação do WWF-Brasil.