Cinco tecnologias são suficientes para a transição energética

A energia fotovoltaica, a energia eólica, as baterias, os electrolisadores e os aspiradores de CO2, conhecidos como captura direta do ar (DAC), são as cinco tecnologias de que necessitamos para uma transição energética bem sucedida, afirma Christian Breyer. No entanto, o economista solar da Universidade de Tecnologia de Lappeenranta (LUT), na Finlândia, não acredita que as novas centrais hidroeléctricas, a energia geotérmica e a bioenergia sejam soluções convincentes. Nem o hidrogénio verde. Trata-se de uma fonte de energia pesada que deve ser apenas um elemento de base para outras, explica Breyer no programa "Climate Lab" da ntv. O investigador vê o futuro do abastecimento global de energia nos oceanos: Dentro de 30 anos, as centrais solares flutuantes poderão gerar eletricidade que pode ser convertida em amoníaco verde, metanol ou parafina em enormes fábricas offshore de combustíveis sintéticos e distribuída por todo o mundo - graças a processos com décadas de existência e à nova matéria-prima CO2.

ntv.de: O Governo alemão está a elaborar grandes planos para o hidrogénio, sonhando com sistemas de aquecimento a hidrogénio e terminais de gás líquido onde o hidrogénio verde irá um dia aterrar, mas o seu país não consta da lista. Porquê?

Christian Breyer: A lista contém apenas os equipamentos e dispositivos que utilizamos para realizar a transição energética, não um produto específico. Caso contrário, a eletricidade estaria sempre em primeiro lugar, que é o mais importante para a transição energética. É por isso que a energia fotovoltaica e a energia eólica são cruciais, especialmente para a Europa e a América do Norte. Isso é óbvio.

E a energia hidroelétrica?

É importante, mas já está a ser utilizada de forma excelente em todo o mundo. O potencial está largamente esgotado.

Não há mais potencial de crescimento?

As capacidades de produção de energia hidroelétrica podem certamente ser aumentadas entre um terço e 50 por cento. Mas será que estamos apenas à procura de sistemas de energia baratos e renováveis ou também de sistemas sustentáveis? Se a sustentabilidade é importante para nós, temos de tratar os rios com cuidado. Os grandes rios, como o Mekong na Ásia, o Congo em África e, em certa medida, o Amazonas no Brasil, têm o maior potencial para a produção de energia hidroelétrica. Tecnicamente, seria possível construir centrais hidroeléctricas nesses rios, o que também poderia ser economicamente atrativo, mas a ecologia do rio seria quase certamente destruída. E, só no Congo, estamos a falar de umas boas 500 espécies que só ali vivem. É por isso que a energia hidroelétrica, onde existe, faz sempre parte da solução, mas, tal como outras fontes de energia sustentáveis, é limitada.

Porquê?

No caso da energia geotérmica, há décadas que vemos que os projectos não se concretizam como gostaríamos. A bioenergia tem a grande desvantagem de não haver espaço para culturas energéticas, porque precisamos dela para a alimentação animal, que damos aos animais, que por sua vez comemos. Se esta é uma ideia inteligente é outra questão.

A energia fotovoltaica e a energia eólica ocupam as primeiras posições porque já deram provas, funcionam e são baratas?

Claro que sim. Em última análise, a transição energética é uma questão económica. Há potencial para outras tecnologias, mas a um nível de custos diferente. A energia solar, em particular, é incrivelmente barata e é atualmente a forma de eletricidade mais barata do mundo. Basta pensar nisto: metade da capacidade de eletricidade acrescentada a nível mundial em 2021 já era fotovoltaica. Em 2050, haverá cerca de 10 mil milhões de pessoas a viver na Terra e cerca de três quartos delas viverão na cintura solar, onde o sol brilha durante todo o ano. Esta é uma energia barata que está disponível em todo o lado. É por isso que as baterias são tão importantes.

Os primeiros parques solares estão agora a ser construídos sobre a água. Porque há tanto espaço para infra-estruturas?

Esta é uma tecnologia maravilhosa chamada "PV flutuante", que tem sido realizada principalmente em lagos, reservatórios ou lagoas nos últimos dez anos, onde a ligação à rede é comparativamente simples. A questão sempre foi: será que também funciona no mar? Cada vez mais partes do mundo estão a tentar fazê-lo, naturalmente em águas calmas e sem ondas altas. Pode ser dominado. Investigámos esta questão utilizando as Caraíbas como exemplo, porque é sabido que o espaço para o fornecimento de energia é relativamente escasso em muitas ilhas.

Ou em Singapura.

Este é um dos países onde está a ser feita mais investigação sobre a energia fotovoltaica flutuante. Mas, provavelmente, este será apenas um complemento ao cabaz energético, porque, se analisarmos bem a localização geográfica, há muitos argumentos a favor da simples instalação de uma linha eléctrica até Sumatra. Esta enorme ilha indonésia fica mesmo aqui ao lado. Não seria necessário tanto espaço para abastecer de eletricidade um pequeno país como Singapura. Se levarmos esta visão 20 a 30 anos mais longe, seriam possíveis enormes fábricas de combustíveis sintéticos em águas internacionais: uma grande central fotovoltaica flutuante gera eletricidade e hidrogénio verde através da eletrólise. Não se pode fazer muito com isso, por isso converte-se em amoníaco, metanol ou parafina. Estas substâncias poderiam, por sua vez, ser recolhidas por navios-tanque a intervalos regulares a partir destas fábricas offshore e distribuídas nos mercados mundiais.

Os benefícios da energia fotovoltaica, eólica e das baterias são óbvios. Mas porque é que o hidrogénio verde tem de ser novamente convertido?

Em princípio, é possível fazer muito com o hidrogénio, mas o hidrogénio é a molécula mais pequena do universo e, por isso, difícil de manusear. Difunde-se facilmente através dos materiais, é altamente inflamável e é complicado de transportar. Pode ser manuseado tecnicamente, mas custa dinheiro. E, no fim de contas, o transporte marítimo e aéreo com eletricidade e baterias só funciona em distâncias curtas. Posso recarregar facilmente a bateria no Reno, mas não em grandes oceanos. Aí são necessárias fontes de energia química densas. E já sabemos que a parafina não tem de ser produzida a partir do petróleo bruto: Precisamos de hidrogénio e de um carbono, geralmente CO2. Podemos então utilizar o processo Fischer-Tropsch para produzir combustíveis sintéticos como a parafina.

São necessários electrolisadores para este processo?

Para o primeiro passo, quando produzimos hidrogénio verde. Nessa altura, só precisamos de CO2, que deixa de ser um gás de escape que provoca emissões e passa a ser uma matéria-prima. Teríamos então uma solução para a aviação que não exigiria grandes alterações na atual frota de aviões. Outra vantagem é que, para além da parafina, o hidrogénio também pode ser convertido em quase todos os outros produtos importantes de que necessitamos: Metanol para a indústria química ou para a navegação, ou em amoníaco como fertilizante para a agricultura. O hidrogénio propriamente dito é principalmente necessário para a produção de aço.

E onde é que vamos buscar o CO2? Será esta a quinta tecnologia-chave, o aspirador de CO2?

O CO2 pode provir de todo o tipo de fontes, mas, em última análise, a Captura Direta de Ar (DAC) é provavelmente a solução mais escalável. Porque se levarmos a sério as alterações climáticas e a transição energética, em breve estaremos a reduzir as centrais eléctricas a gás, as centrais eléctricas a carvão e a produção de aço a partir do carvão e, consequentemente, todos os principais processos que produzem grandes emissões de CO2. As instalações de incineração de resíduos, as fábricas de papel e as fábricas de cimento continuarão a existir, mas serão fontes bastante pequenas em termos de volume para produzir metanol para a indústria química, parafina para a aviação e amoníaco para a agricultura. Como podemos colmatar esta lacuna de cobertura? Retiramos o CO2 do reservatório em que já existe em excesso, a atmosfera. Os custos para o efeito devem estar dentro de um intervalo aceitável.

Assim, todos os problemas ficam resolvidos - pelo menos em teoria. Mas não estaremos já demasiado atrasados? Sim, estão a ser construídos muitos parques solares em todo o mundo, mas falta capacidade de armazenamento em todo o lado para poder utilizar a energia solar 24 horas por dia. E o DAC só foi utilizado em pequena escala até agora.

A energia eólica funciona, mesmo que ainda não tenham sido resolvidos todos os problemas iniciais. Mas a única coisa que ainda está a ser trabalhada são os pormenores. O mesmo se aplica à energia fotovoltaica. Os módulos fotovoltaicos estão a tornar-se, em média, 0,5 pontos percentuais mais eficientes todos os anos. Esta tendência já se verifica há 20 anos e vai manter-se por muitos mais anos, ao mesmo tempo que se tornam cada vez mais baratos.

Então, vamos assinalar a caixa para a energia eólica e fotovoltaica. E quanto às baterias?

Estamos a assistir a um ponto de viragem. Nos últimos anos, houve problemas com a escassez de cobalto e níquel, mas as baterias de iões de lítio são agora utilizadas principalmente em automóveis eléctricos e sistemas de armazenamento doméstico, que são cada vez mais construídos sem cobalto e níquel. Será que temos lítio suficiente? As opiniões divergem nesta matéria. Em princípio, existe em quantidade suficiente, os oceanos do mundo estão cheios dele, só não conseguimos extraí-lo de forma eficiente. Esse é o verdadeiro problema. Este ano, os dois líderes do mercado mundial introduziram também as baterias de iões de sódio. Com elas, já não há falta de material.

Também para as baterias está tudo garantido?

Há muito a dizer a favor disso. Estas empresas têm uma reputação a perder e não o fariam se não soubessem que funcionaria. E as taxas de crescimento são enormes: se a produção de módulos fotovoltaicos está a crescer a 30% ao ano, a produção de baterias está a crescer a 50-100% ao ano.

E os electrolisadores?

A situação é mais crítica porque o mercado é muito mais pequeno. Mas nós já dominamos a tecnologia há 100 anos e há cerca de duas dúzias de fabricantes e fornecedores de todo o mundo. No final, será uma corrida emocionante para ver quem consegue oferecer os melhores produtos aos melhores preços. Não estou preocupado. Com o DAC, a única questão é a escala, porque a tecnologia também funciona neste caso: é utilizada em submarinos nucleares e em estações espaciais desde os anos sessenta. A única coisa que falta é a comercialização em grande escala, e estes fabricantes estão agora também bem financiados por investidores.

Clara Pfeffer e Christian Herrmann falaram com Christian Breyer. A entrevista foi resumida e editada para maior clareza.