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Ciência e Saúde

Alemanha discute destino de excedente da energia de fontes renováveis

Dificuldades para encontrar maneiras viáveis de armazenar energia levam especialistas a defender a expansão da rede distribuidora no país. Até 2050, 80% da energia consumida pelos alemães virá de fontes limpas.

Em todo o mundo, são grandes os esforços para desenvolver maneiras eficientes de armazenar energia renovável. A ideia é garantir que ela esteja sempre disponível, já que o fornecimento de energia solar e eólica depende basicamente das condições climáticas.

"O armazenamento ajuda a garantir um fluxo estável de energia obtida a partir do vento ou do sol, tornando mais fácil atender assim à demanda existente", explica Martin Kleimaier, membro do grupo de trabalho para armazenamento energético da Associação alemã de Tecnologia Elétrica, Eletrônica e de Informação (VDE, na sigla alemã).

No ano passado, a energia obtida a partir de fontes como vento, biomassa, usinas hidrelétricas e painéis solares atendeu cerca de 20% da demanda na Alemanha. Até 2050, 80% da energia consumida na maior economia da União Europeia deverá provir de fontes "verdes". Assim, o problema do armazenamento se torna mais urgente a cada dia.

Soluções diferenciadas

Ainda não está claro qual é o método mais adequado, porém já está claro: "Não haverá uma única solução para tudo", observa Claudia Kunz, consultora da Agência alemã de Energia Renovável. "Há uma diferença entre armazenamento de curto e de longo prazo. A capacidade das unidades para curto prazo varia de segundos até no máximo algumas poucas horas. Já as de longo prazo podem fornecer energia durante semanas, até meses", explica.

Diversas técnicas de armazenagem estão sendo testadas. Ao longo da última década vêm sendo realizados testes com a chamada usina hidrelétrica reversível, que são hidrelétricas instaladas especialmente nas regiões montanhosas. Se há excesso de geração energia eólica ou solar, ela pode ser usada para bombear água de um reservatório no vale para um segundo lago, montanha acima. Se mais tarde aumenta a demanda de energia, a água é liberada, movimentando turbinas que então geram energia elétrica.

A desvantagem desse sistema é que cerca de um terço da energia da energia gerada se perde durante o bombeamento. Com uma capacidade de produção de 7.500 megawatts, teoricamente as usinas reversíveis disponíveis na Alemanha só poderiam manter a rede elétrica do país em funcionamento durante quatro a oito horas. Insuficiente, portanto no caso de uma calmaria prolongada, paralisando os geradores eólicos durante dias, ou mesmo semanas seguidas.

Armazenagem em usinas hidrelédricas reversíveis ainda é ineficaz

Armazenagem em usinas hidrelédricas reversíveis ainda é ineficaz

Armazenagem química

Sendo assim, os pesquisadores apostam sobretudo nos armazenadores químicos uma boa solução a longo-prazo. Neles, a energia excedente é convertida em gases combustíveis, a serem queimados em usinas a gás quando for necessário de fato, explica Jürgen Schmidt, do Instituto Frauenhofer de Energia Eólica (IWES), em Kassel.

Ele sugere que, em caso de excedente de energia produzida pelo vento, de início se produza hidrogênio. Contudo, como ainda não existe nem na Alemanha nem no resto do mundo uma infraestrutura eficaz para o aproveitamento desse gás, os pesquisadores o transformariam em gás metano ou biogás, através de uma reação química simples.

"Com o metano temos a vantagem de poder usar toda a rede de gás natural, incluindo a unidade armazenadora, para estes armazenamentos a longo prazo", antecipa Schmidt. Essa visão da rede de gás natural como gigantesco depósito de energia eólica e solar atualmente fascina grande número de pesquisadores.

Por um lado, o hidrogênio ou metano são ideais também como armazenadores energéticos em larga escala. Por outro, o metano produzido a partir do vento ou do sol é climaticamente neutro. A dificuldade está no fato de que até agora só existem usinas de pesquisa. E como o grau de eficácia no armazenamento de hidrogênio é atualmente inferior a 40%, faltam os estímulos econômicos.

Expansão das redes

Uma forma de armazenar energia indiretamente é a melhor coordenação entre produção e consumo energético. O número de armazenadores necessários também vai depender da expansão das redes de energia, pois elas ajudam a distribuir a energia excedente para a rede europeia. "Quanto mais a energia for distribuída, menos será preciso armazená-la", afirma Wolfram Welssow, da VDE.

Claudia Kunz aponta a urgência tanto da expansão da infraestrutura quando das pesquisas para o armazenamento energético. "Ainda é preciso muita pesquisa para desenvolver os sistemas de armazenamento de forma que a serem mais rentáveis", explica. É preciso criar agora as condições políticas para que as unidades estejam disponíveis no momento em que forem efetivamente necessárias, em grande estilo.

De acordo com um estudo do Ministério alemão do Meio Ambiente, isso já deverá acontecer entre 2020 e 2030. Até lá, as energias renováveis deverão representar aproximadamente 40% da produção energética alemã. Assim, a já esperada ausência dos armazenadores de energia é um problema anunciado – e uma missão para pesquisadores e políticos.

Autor: Richard A. Fuchs (msb)
Revisão: Augusto Valente

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