Copyright © 2010 R. Harmsen e Cristina Vasconcelos. Isto é a versão corrigida. À versão original com erros. História do artigo.
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Há uns dias foram realizadas eleições do Parlamento holandês. O debate tratou sobretudo da economia: o orçamento de estado, o défice orçamental, os impostos, os juros hipotecários a deduzir do imposto de renda, as despesas públicas, a política de austeridade.
Quase ninguém discutiu a produção de energia e o aquecimento global.
Antes das eleições todos os partidos políticos têm sempre tempo de emissão na rádio e na televisão, conforme um esquema. Alguns partidos também compram tempo adicional para anúncios publicitários.
Um dia de manhã cedo, ainda meio a dormir, ouvi uma tal mensagem do Partido pelos Animais, em que a cabeça de lista Marianne Thieme disse que achava melhor usarmos mais energia solar em vez de construirmos novas centrais eléctricas alimentadas a carvão.
Concordo. Nada é certo nesta vida. Mas muitos cientistas opinam que o aumento da temperatura deve ser causado pelos efeitos de estufa, intensificados pelas emissões de dióxido de carbono na história recente humana. Pode ter consequências graves, como a subida do nível do mar e a inundação de terras baixas.
Por isso concordo que é desejável reduzir-se as emissões, por produzir a maior parte da energia de que precisamos por outros meios que não os combustíveis fósseis.
Mas as coisas não são tão simples. Substituir a produção de electricidade alimentada a carvão ou gás natural por energia solar ou energia eólica, pode não ser a solução. Os vários métodos de produção de electricidade não são permutáveis, por terem características muito diferentes.
As exigências que um método de produção de electricidade têm de satisfazer, são: fiabilidade e disponibilidade permanente. Porque o consumo varia, a produção tem de ser flexível e ajustável. Mais a mais, o preço tem que ser razoável.
A medida em que diversos métodos podem satisfazê-las varia muito:
| Método | Ajustável | Fiável e previsível | Vantajoso | Perto do consumidor |
|---|---|---|---|---|
| Carvão | − − (1) | + + | + | + + |
| Nuclear | − − (1) | + + | + + | + |
| Gás natural | + + (2) | + + | +/− | + + |
| Geotérmica | + | + + | +/− | +/− |
| Eólica (vento) | − − | − − (3) | − − | + |
| Solar (sol) | − − | +/− (4) | − − | +/− (5) |
| Hidráulica (água) | + + | + | +/− | − (6) |
Numa central eléctrica, alimentada a carvão ou a material nuclear, o calor é transferido para a água a fim de produzir vapor. Uma vez que a água e as componentes metálicas estão quentes, a central tem que continuar a produzir. Arrancar ou parar a instalação só é possível muito lentamente, são precisas muitas horas.
Só se a maquina funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana, o rendimento máximo (que para esse tipo de centrais é óptimo!) poderá ser aproveitado.
Essas centrais são adequadas para funcionar com o nível de carga normal (carga base, inglês: base load): a quantidade de electricidade que é sempre necessária.
Uma turbina a gás não precisa da água como meio de transferência do calor: os gases da combustão, a alta temperatura e pressão, produzem energia mecânica e consequentemente eléctrica.
(Existem turbinas a gás que também utilizam vapor: holandês: STEG ‘stoom en gas’ = «vapor e gás», inglês: “CCGT” = combined cycle gas turbine.)
Variar a potência eléctrica duma turbina a gás é muito mais fácil do que no caso duma central a carvão. Por isto as turbinas a gás são apropriadas para produzir electricidade nos níveis de carga médio e de pico (carga pico).
Quanto ao vento não sabemos quando sopra, e se soprar não sabemos se é forte. Pode soprar quando se precisa de muita electricidade, ou pode soprar quando todos dormem. Portanto a energia eólica não é fiável e não é previsível. Não é apropriada para a carga base nem para a carga pico. É boa para descarregar, em certa medida, as turbinas a gás.
Quanto ao sol sabemos que brilha de dia e não brilha de noite. Mas num dia com céu nublado brilha menos intensamente. Portanto a energia solar e fiável é previsível só até certo ponto. Não é apropriada para a carga base, mas pode servir, em certa medida, para a carga pico.
Há muita energia solar no Saara, mas lá vivem poucas pessoas. Vivem algumas mais no sul de Espanha e no sul de Portugal.
A tecnologia moderna de energia fotovoltaica permite a utilização desta mesma energia em países setentrionais, perto de concentrações de população, por exemplo no Vale do Ruhr na Alemanha. Mas ali o rendimento é mais baixo, o que torna o método menos vantajoso.
Centrais hidroeléctricas são possíveis em países com bastante chuva e com montanhas, por exemplo na Suíça, no Brasil (onde lhe chamam «usinas hidroelétricas») e na Noruega. A energia hidroeléctrica é bastante fiável é previsível – embora nem sempre chova, os lagos artificiais solucionam esse problema.
A Noruega pode produzir muita energia eléctrica dessa forma, mas tem apenas 5 milhões de habitantes. Felizmente, existem cabos de alto tensão entre a Noruega e a Holanda, e entre a Noruega e a Dinamarca. Outros são projectados entre a Noruega e a Alemanha: NorGer e NORD.LINK. Já existe um cabo entre a Suécia e a Alemanha.
Seguimento do anterior:
Um abastecimento de energia eléctrica, só baseado no sol e no vento, não é possível sem armazenamento de energia. Isto porque nem o sol nem o vento podem abastecer a carga base. Serão precisas centrais alimentadas a carvão, petróleo ou material físsil (cindível, nuclear).
Para a carga no nível médio e no nível de pico, também serão necessárias turbinas a gás, se não tivermos instalações de armazenamento de bastante capacidade.
Sem armazenamento, a longo prazo o abastecimento de energia eléctrica não será garantido!
Armazenamento de energia é a única solução!
Já existem instalações, mas a capacidade não é suficiente.
Muitas centrais hidroeléctricas podem ser utilizadas no sentido contrário: em vez de deixarem cair a água com o objectivo de produzir electricidade, a electricidade pode accionar bombas que façam subir a água até ao nível do lago artificial.
Claro que o rendimento do bombar, e o de produzir novamente electricidade, não é de 100%! Também a distância, que pode ser de muitas centenas de quilómetros caso a central se encontre na Noruega, causa perdas de energia.
Existem instalações de armazenamento mais perto das concentrações da população: um exemplo é a central hidroeléctrica reversível (1096 MW) da Société Électrique de l'Our, em Vianden, Luxemburgo. Existem descrições em alemão e francês.
Há outra em Ffestiniog (360 MW) no País de Gales, na Grã-Bretanha.
Em 1981 o engenheiro holandês L.W. Lievense desenvolveu um plano para a utilização do Markerwaard, um lago com uma superfície de 700 km2 na Holanda, como forma de armazenamento de energia de aerogeradores. O plano nunca foi realizado.
Como os leitores de língua portuguesa provavelmente não sabem o que é o Markerwaard, e porque não existe uma página sobre esse assunto na Wikipédia em português, talvez um dia vá escrever mais sobre isso.
Mas não prometo nada.
| Língua | Título |
|---|---|
| Holandês | De regelbaarheid van elektriciteitscentrales – Een quickscan in opdracht van het Ministerie van Economische Zaken; 20 april 2009 |
| Inglês, holandês | Next Generation Infrastructures (NGInfra Academy) |
| Inglês | Intermittent energy source (Wikipédia) |
| Inglês | Dispatchable generation (Wikipédia) |
| Inglês | Energy storage (Wikipédia) |
| Inglês | Pumped-storage hydroelectricity (Wikipédia) |
| Português | Central hidroeléctrica reversível (Wikipédia) |
| Inglês | Solutions to intermittency problem of wind and solar |
| Inglês | Electricity Transmission Grids |
| Holandês | Plan Lievense |
| Holandês | Nederlandse vereniging voor Energie uit Water (EWA) |
| Holandês | Bureau Lievense |
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