Complementariedade para geração de energia: uma nova ferramenta

Professor do Instituto de Pesquisas Hidráulicas estuda o uso complementar de diversos meios para produção de energia visando alcançar um melhor aproveitamento dos recursos energéticos
Instalação de painéis fotovoltaicos sobre espelhos d’água nas represas, como o do reservatório inglês Queen Elizabeth II, são alternativa para a complementariedade energética - Foto: Martin Godwin/The Guardian

“Tem energia de sobra no Brasil”, afirma o professor do Instituto de Pesquisas Hidráulicas da UFRGS Alexandre Beluco, falando sobre como, no país, se exploram até demais os modos alternativos de captar energia – ele cita o campo eólico de Osório como exemplo. Sabendo, entretanto, que existem muitas pessoas que discordam de sua opinião, o doutor em Engenharia Mecânica ressalta que não enxerga como, em nossa configuração atual de sociedade, seria possível viver sem os meios de produção de energia em grande quantidade (aqueles que são poluentes e consomem muitos bens naturais), e rebate que mesmo os métodos alternativos de captação energética geram impactos na natureza. A solução, para Beluco, passa pela complementariedade.

“Se a gente dependesse apenas de campos eólicos para sustentar as nossas cidades, pensando em uma situação limite, iríamos consumir energia das massas de ar da atmosfera, impactando no clima na Terra”, exemplifica. Acontece que toda a energia no planeta é proveniente do Sol, e ela pode se apresentar de várias formas, mas jamais utilizada “gratuitamente”, ou seja, sem transformá-la. As massas de ar, que geram os ventos que movem os moinhos, também são responsáveis por distribuir o calor na atmosfera, influenciando no tempo, nas correntes marítimas, na formação de tempestades, furacões, etc. Porém, elas são movidas por energia cinética e quando encontram resistências como cadeias de montanhas ou hélices de moinhos, dispensam parte dessa energia para atravessá-las ou movê-las – essa energia não “some”, nos campos eólicos, ela é transformada em energia mecânica e então, através de um gerador, em energia elétrica. Se utilizados em grandes quantidades, os campos ofereceriam um grande desgaste na quantidade de energia para o deslocamento das massas de ar, diminuindo sua força e seu alcance e alterando o clima no planeta.

Para o professor, somente em um futuro utópico poderíamos conceber um cenário em que apenas meios sustentáveis suprissem o consumo energético mundial – e mesmo assim, segundo o que propõe, a complementariedade teria de ser aplicada para que não se alterasse drasticamente o equilíbrio da atmosfera. “As pessoas teriam de ser muito mais conscientes” devido aos picos de consumo, que não conversam com os picos de captação e nem com as capacidades atuais de armazenamento de energia – segundo seus artigos, nossos meios para estocar energia ainda são instáveis e não são os ideais. Para que isso fosse possível, a rotina, o comportamento e a própria cultura humana deveriam sofrer mudanças drásticas. Do modo que vivemos hoje, a energia nuclear, as usinas termoelétricas e as hidroelétricas são vitais para suprir as grandes metrópoles, e, se substituídas completamente por meios sustentáveis, ocorreriam igualmente grandes impactos ambientais.

Além disso, o desenvolvimento de novos métodos de captação é vagaroso, principalmente devido aos altos investimentos necessários. Há alguns anos o professor se dedicou a agrupar dados recolhidos por outros pesquisadores na costa do Rio Grande do Sul para estabelecer as possibilidades de captação de energias oceânicas no Brasil (turbinas de correntes, de marés e captação de energia de ondas). Entretanto, mesmo com um panorama bastante cristalino dos potenciais energéticos de um meio ou método, é preciso anos para que um protótipo saia da fase de planejamento e seja fabricado e testado, e mesmo quando isso acontece, não existem muitos incentivos para que sejam de fato aplicados – uma vez que não produzem energia em grandes quantidades, ao contrário dos meios de produção hegemônicos que dominam o mercado e o capital nesse ramo. Portanto, o professor acredita que “unir forças” é o melhor caminho para pensarmos as soluções de energia no mundo como ele é hoje.

Afinal, a cada dia chegam mais pessoas ao planeta, e mais grupos delas passam a se adequar a um estilo de vida mais moderno. A tendência é que nos tornemos mais numerosos e exigentes enquanto sociedade, indo de encontro ao que seria o ideal para dependermos apenas da energia sustentável. O que Beluco chama de complementariedade é o estudo de formas de tornar o abastecimento energético muito mais equilibrado e eficiente. Sobrepondo gráficos que estabelecem os picos e os fossos na produção de energia de diferentes métodos, o professor consegue encontrar combinações que complementem os pontos fracos e fortes entre eles.

Por exemplo, se uma hidroelétrica produz grandes quantidades de energia no inverno, devido às cheias, e no verão sua produção diminui bastante, então seria o caso de encontrar outro meio de produção energética que tenha um pico no verão e que, instalado junto ao primeiro, possa equilibrar o abastecimento. Nesse caso, seria indicada a instalação de painéis fotovoltaicos (de energia solar), colocados sobre os espelhos d’água nas represas, como já acontece em uma grande barreira na China. Beluco diz que sua pesquisa é referência nessa área e tem se focado ultimamente em desenvolver estudos sobre novas formas de armazenamento de energia para que qualquer produção energética seja mais eficientemente estocada e utilizada.

Para o futuro, o professor considera indispensável que a humanidade passe a dominar uma técnica de fusão nuclear para gerar energia. Hoje ela existe em teoria, e ainda não foi descoberto como controlar uma reação dessas. Diferente da fissão nuclear, que causa uma reação em cadeia que gera enorme energia (como nas bombas atômicas), a fusão une duas partículas subatômicas que, devido à sua resistência em assumir esse estado, liberam também uma grande quantidade de energia. Os testes que vêm sendo feitos há alguns anos no Grande Acelerador de Partículas, têm, em parte, o objetivo de entender melhor como desenvolver esse processo.

A defesa desse método é simples: todas as formas de produção energética geram resíduos, mas o professor explica que, diferentemente dos métodos mais populares, na fusão, o próprio resíduo é a energia, e não algum poluente ou desgastes de bens naturais, fazendo desse meio o mais eficiente e sustentável para ser desenvolvido e aplicado. Beluco alerta ainda que, se não dominarmos essa técnica, é certo que dentro de algumas décadas enfrentaremos uma crise enérgica no planeta inteiro. A complementariedade pode gerir esses excessos por enquanto, além de estabilizar economicamente os gastos públicos com energia e incentivar os investimentos em outros métodos. Ao equilibrar pontos fortes e fracos dos meios de produção, esse tipo de eficiência energética também traria maior segurança e menores gastos a toda a sociedade.

Beluco aponta que a Alemanha já está abandonando suas usinas nucleares e migra em grande escala para os campos eólicos. Não é uma situação ideal; é preciso soluções equilibradas, diz ele, mesmo sabendo que muitos de seus pontos de vista podem ser polêmicos, principalmente quando colocados contra aqueles que lutam para conscientizar a humanidade sobre o Efeito Estufa (que o professor reconhece ser bastante alarmante). Embora pesquise como nos tornar menos dependentes dos meios hegemônicos de produção de energia, o pesquisador defende a continuidade do seu uso – ainda que associados a outros mais “verdes”. Apesar disso, continua suas pesquisas (agora em torno de métodos de armazenamento usando hidrogênio) tentando difundir novas linhas de pensamento que possam melhor utilizar os recursos que a nossa espécie tem a seu dispor – segundo ele, de forma abundante.

 

Artigos científicos

FISCHER, Andrea; ALMEIDA, Luiz Emílio B de; BELUCO, Alexandre. Converting energy from ocean currents. International Journal of Research in Engineering and Technology, v. 05, n. 03, 25 maio 2016.

CANALES, Fausto A.; BELUCO, Alexandre; MENDES, Carlos André B.. A comparative study of a wind hydro hybrid system with water storage capacity: conventional reservoir or pumped storage plant?. Journal of Energy Storage, v. 4, dez. 2015.

FISCHER, Andrea et al. Energetic potential and variability of ocean currents on the southern coast of Brazil. IEEE Latin America Transactions, v. 13, n. 5, maio 2015.

BELUCO, Alexandre; SOUZA, Paulo Kroeff de; KRENZINGER, Arno. Influence of different degrees of complementarity of solar and hydro energy availability on the performance of hybrid hydro PV generating plants. Epe, v. 05, n. 04, 2013.

BELUCO, Alexandre; SOUZA, Paulo Kroeff de; KRENZINGER, Arno. A method to evaluate the effect of complementarity in time between hydro and solar energy on the performance of hybrid hydro PV generating plants. Renewable Energy, v. 45, set. 2012.

BELUCO, Alexandre; SOUZA, Paulo Kroeff de; KRENZINGER, Arno. A dimensionless index evaluating the time complementarity between solar and hydraulic energies. Renewable Energy, v. 33, n. 10, out. 2008.

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