A morte lenta da era da energia de carbono | Futuro da Energia P1

Energia. É um grande negócio. E, no entanto, é algo em que raramente pensamos muito. Assim como a Internet, você só enlouquece quando perde o acesso a ela.

Mas, na realidade, seja na forma de comida, calor, eletricidade ou qualquer outra de suas muitas formas, a energia é a força motriz por trás da ascensão do homem. Toda vez que a humanidade domina uma nova forma de energia (fogo, carvão, petróleo e logo solar), o progresso acelera e as populações disparam.

Não acredite em mim? Vamos dar uma rápida corrida pela história.

Energia e a ascensão dos humanos

Os primeiros humanos eram caçadores-coletores. Eles geraram a energia de carboidratos de que precisavam para sobreviver, aprimorando suas técnicas de caça, expandindo para novos territórios e, mais tarde, dominando o uso do fogo para cozinhar e digerir melhor a carne caçada e as plantas coletadas. Esse estilo de vida permitiu que os primeiros humanos se expandissem para uma população de cerca de um milhão em todo o mundo.

Mais tarde, por volta de 7,000 aC, os humanos aprenderam a domesticar e plantar sementes que lhes permitiam cultivar carboidratos em excesso (energia). E armazenando esses carboidratos em animais (alimentando rebanhos durante os verões e comendo-os durante os invernos), a humanidade conseguiu gerar energia suficiente para acabar com seu estilo de vida nômade. Isso permitiu que eles se concentrassem em grupos maiores de vilas, vilas e cidades; e desenvolver os blocos de construção da tecnologia e da cultura compartilhada. Entre 7,000 aC a cerca de 1700 dC, a população mundial cresceu para um bilhão.

Durante os anos 1700, o uso de carvão explodiu. No Reino Unido, os britânicos foram forçados a extrair carvão para uso energético, devido ao desmatamento maciço. Felizmente para a história mundial, o carvão queimou muito mais quente do que a madeira, não apenas ajudando as nações do norte a sobreviverem a invernos rigorosos, mas também permitindo que aumentassem muito a quantidade de metal que produziam e, mais importante, alimentavam a invenção da máquina a vapor. A população global cresceu para dois bilhões entre os anos 1700 e 1940.

Finalmente, o petróleo (petróleo) aconteceu. Embora tenha entrado em uso de forma limitada por volta da década de 1870 e expandido entre 1910 e 20 com a produção em massa do Modelo T, ele realmente decolou após a Segunda Guerra Mundial. Foi um combustível de transporte ideal que possibilitou o crescimento doméstico de automóveis e diminuiu os custos do comércio internacional. O petróleo também foi transformado em fertilizantes, herbicidas e pesticidas baratos que, em parte, lançaram a Revolução Verde, reduzindo a fome no mundo. Os cientistas o usaram para estabelecer a indústria farmacêutica moderna, inventando uma série de medicamentos que curavam muitas doenças fatais. Os industriais usaram-no para criar uma gama de novos plásticos e produtos de vestuário. Ah sim, e você pode queimar óleo para eletricidade.

Ao todo, o petróleo representou uma bonança de energia barata que permitiu à humanidade crescer, construir e financiar uma variedade de novas indústrias e avanços culturais. E entre 1940 e 2015, a população mundial explodiu para mais de sete bilhões.

Energia no contexto

O que você acabou de ler foi uma versão simplificada de cerca de 10,000 anos de história humana (de nada), mas espero que a mensagem que estou tentando passar seja clara: sempre que aprendemos a controlar uma fonte nova, mais barata e mais abundante de energia, a humanidade cresce tecnologicamente, economicamente, culturalmente e demograficamente.

Seguindo essa linha de pensamento, a pergunta precisa ser feita: o que acontece quando a humanidade entra em um mundo futuro cheio de energia renovável quase livre, ilimitada e limpa? Como será este mundo? Como irá remodelar nossas economias, nossa cultura, nosso modo de vida?

Este futuro (a apenas duas ou três décadas de distância) é inevitável, mas também um que a humanidade nunca experimentou. Essas e outras perguntas são o que esta série Futuro da Energia tentará responder.

Mas antes de podermos explorar como será um futuro de energia renovável, primeiro temos que entender por que estamos deixando a era dos combustíveis fósseis. E que melhor maneira de fazer isso do que com um exemplo que todos conhecemos, uma fonte de energia barata, abundante e extremamente suja: o carvão.

Carvão: um sintoma do nosso vício em combustíveis fósseis

É barato. É fácil extrair, enviar e queimar. Com base nos níveis de consumo atuais, há 109 anos de reservas comprovadas enterradas sob a Terra. Os maiores depósitos estão em democracias estáveis, exploradas por empresas confiáveis ​​com décadas de experiência. A infraestrutura (usinas de energia) já está instalada, a maioria das quais durará várias décadas antes de precisar ser substituída. À primeira vista, o carvão parece uma ótima opção para alimentar nosso mundo.

No entanto, tem uma desvantagem: é sujo como o inferno.

As usinas alimentadas a carvão são uma das maiores e mais sujas fontes de emissões de carbono atualmente poluindo nossa atmosfera. É por isso que o uso de carvão está em um declínio lento em grande parte da América do Norte e Europa – construir mais capacidade de geração de energia a carvão simplesmente não é compatível com as metas de redução de mudanças climáticas do mundo desenvolvido.

Dito isto, o carvão ainda está entre as maiores fontes de eletricidade para os EUA (20%), Reino Unido (30%), China (70%), Índia (53%) e muitas outras nações. Mesmo que migrássemos completamente para as energias renováveis, poderia levar décadas para substituir a fatia de energia que o carvão representa agora. É também por isso que o mundo em desenvolvimento está tão relutante em parar seu uso de carvão (especialmente China e Índia), pois isso provavelmente significaria pisar no freio em suas economias e jogar centenas de milhões de volta à pobreza.

Então, em vez de fechar as usinas de carvão existentes, muitos governos estão experimentando torná-las mais limpas. Isso envolve uma variedade de tecnologias experimentais que giram em torno da ideia de captura e armazenamento de carbono (CCS): queimar carvão e esfregar o gás das emissões de carbono sujo antes que ele atinja a atmosfera.

A morte lenta dos combustíveis fósseis

Aqui está o problema: instalar a tecnologia CCS em usinas de carvão existentes pode custar até meio bilhão de dólares por usina. Isso tornaria a eletricidade gerada por essas usinas muito mais cara do que as usinas de carvão tradicionais (sujas). “Quanto mais caro?” você pergunta. O economista relatado em uma nova usina de energia a carvão Mississippi CCS de US$ 5.2 bilhões, cujo custo médio por quilowatt é de US$ 6,800, comparado a cerca de US$ 1,000 de uma usina a gás.

Se o CCS fosse implementado em todos os 2300 usinas a carvão em todo o mundo, o custo pode ser superior a um trilhão de dólares.

No final, enquanto a equipe de relações públicas da indústria do carvão promove ativamente o potencial da CCS para o público, a portas fechadas, a indústria sabe que, se algum dia investir para se tornar verde, isso os colocaria fora do negócio – aumentaria os custos de sua eletricidade a um ponto em que as energias renováveis ​​se tornariam imediatamente a opção mais barata.

Neste ponto, poderíamos passar mais alguns parágrafos explicando por que essa questão de custo agora está levando ao aumento do gás natural como substituto do carvão - visto que é mais limpo para queimar, não cria cinzas ou resíduos tóxicos, é mais eficiente e gera mais eletricidade por quilo.

Mas nas próximas duas décadas, o mesmo dilema existencial que o carvão está enfrentando agora, o gás natural também experimentará - e é um tema que você lerá com frequência nesta série: a principal diferença entre fontes de energia renováveis ​​e baseadas em carbono (como carvão e petróleo) é que um é uma tecnologia, enquanto o outro é um combustível fóssil. Uma tecnologia melhora, fica mais barata e proporciona maior retorno ao longo do tempo; enquanto com os combustíveis fósseis, na maioria dos casos, seu valor aumenta, estagna, torna-se volátil e, finalmente, diminui ao longo do tempo.

O ponto de inflexão para uma nova ordem mundial de energia

2015 marcou o primeiro ano em que a economia mundial cresceu enquanto as emissões de carbono não– essa dissociação da economia e das emissões de carbono é em grande parte o resultado de empresas e governos investirem mais em energias renováveis ​​do que em geração de energia baseada em carbono.

E este é apenas o começo. A realidade é que estamos a apenas uma década de tecnologias renováveis, como energia solar, eólica e outras, chegando a um ponto em que se tornam a opção mais barata e eficiente. Esse ponto de inflexão representará o início de uma nova era na geração de energia e, potencialmente, uma nova era na história humana.

Em apenas algumas décadas, entraremos em um mundo futuro repleto de energia renovável quase gratuita, ilimitada e limpa. E isso vai mudar tudo.

Ao longo desta série sobre o Futuro da Energia, você aprenderá o seguinte: Por que a era dos combustíveis sujos está chegando ao fim; por que o petróleo deve desencadear mais um colapso econômico na próxima década; por que carros elétricos e energia solar vão nos levar a um mundo pós-carbono; como outras energias renováveis, como o vento e as algas, bem como o tório experimental e a energia de fusão, ocuparão um segundo lugar em relação à energia solar; e então, finalmente, exploraremos como será nosso futuro mundo de energia verdadeiramente ilimitada. (Dica: vai ficar bem épico.)

Mas antes de começarmos a falar seriamente sobre energias renováveis, primeiro temos que falar seriamente sobre a fonte de energia mais importante da atualidade: oleo.

LINKS DA SÉRIE FUTURO DA ENERGIA

Óleo! O gatilho para a era renovável: Futuro da Energia P2

Ascensão do carro elétrico: Futuro da Energia P3

Energia solar e a ascensão da internet energética: Futuro da Energia P4

Renováveis ​​vs os curingas de energia Thorium e Fusion: Future of Energy P5

Nosso futuro em um mundo com abundância de energia: Futuro da Energia P6