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Fabricar energia solar com baixo carbono

A redução das emissões de gases de efeito estufa no Brasil, por meio da implantação de sistemas de energia solar, depende em parte do local de fabricação dos equipamentos, apontou estudo de pesquisadores de centros de pesquisa brasileiros.

O setor energético é o que concentra a maior quantidade de emissões, respondendo, segundo o estudo, por 68% do total. Nesse sentido, limitar o aquecimento global exigirá uma profunda reestruturação no sistema energético global.

Não basta, entretanto, somente substituir uma tecnologia por outra. Os pesquisadores ressaltaram que as alternativas de geração devem passar por uma análise de seu ciclo de vida. Com isso, pode-se explorar todos os impactos socioeconômicos e ambientais associados a cada uma.

No caso dos gases de efeito estufa, todas as tecnologias de geração de eletricidade existentes, sejam renováveis ou não, causam emissões em algum estágio do ciclo de vida – que vai desde a exploração de matéria-prima, passando pela fabricação e terminado com o descarte.

O estudo investigou a mitigação das emissões de sistema solares fotovoltaicos. Ao converter a radiação solar em energia elétrica, esse tipo de fonte não emite gases de efeito estufa ao longo do estágio de operação.

Estágios anteriores, todavia, como a fabricação e a exploração de materiais, podem levar a emissões significativas. E um dos principais fatores de influência na quantidade de emissões é a matriz energética do país no qual se fabrica essa tecnologia.

Gráfico de emissões médias da geração de eletricidade no Brasil
Evolução das emissões de gases de efeito estufa da matriz elétrica brasileira entre 2006 e 2017. Os dados são apresentados em gramas de CO2 por g kWh. Fonte: figura 6 do estudo.

Para investigar a questão, os pesquisadores se concentraram em 10 usinas solares localizadas no Rio Grande do Norte, cuja potência instalada total era de 1,1 megawatts. Aplicando a análise do ciclo de vida das usinas, calcularam a sua efetiva contribuição para a redução das emissões.

Do ponto de vista econômico, as usinas mostraram grande competitividade. O custo de energia ao longo da vida útil foi significativamente menor do que os preços contratados pela empresa de distribuição de energia regional.

Além disso, calculou-se que em média a energia consumida nos processos de fabricação e instalação correspondia a somente 16% da energia produzida ao longo da vida útil das usinas.

Os resultados divergiram quanto à redução de gases de efeito estufa. O fato dos equipamentos terem sido fabricados na China impactou de forma negativa os resultados. A matriz energética do país asiático se apoia fortemente no carvão, o combustível fóssil com as maiores emissões de dióxido de carbono – CO2.

Assim, estimou-se a taxa média de liberação de CO2 equivalente pelas usinas em 68.35 gramas por kWh. Esse valor ficou acima da taxa média projetada para a matriz elétrica brasileira em 2020, que é de 63.9 g CO2/kWh.

A partir dos resultados, os pesquisadores alertaram que a importação de sistemas de energia solar de países baseados em fósseis deveria ser mais cuidadosamente analisada ou mesmo reconsiderada. Se os equipamentos fossem nacionais, as reduções seriam significativas.

O contexto possui uma importância crítica para o desempenho de uma tecnologia. O estudo ressaltou que a energia fotovoltaica apresenta potencial de reduzir as emissões em países baseados em combustíveis fósseis.

Em países como o Brasil, cuja matriz energética é mais limpa, a contribuição desse tipo de tecnologia para a mitigação depende do local de fabricação. A importação dos equipamentos da China implicaria também a importação de emissões de carvão da matriz energética chinesa.

Se bem planejada, é possível desenvolver uma estratégia de sucesso no desenvolvimento da energia solar fotovoltaica no Brasil, com ganhos de escala, redução de custos e das emissões de gases de efeito estufa.

Mais informações: Constantino, G.; Freitas, M.; Fidelis, N.; Pereira, M.G. Adoption of Photovoltaic Systems Along a Sure Path: A Life-Cycle Assessment (LCA) Study Applied to the Analysis of GHG Emission ImpactsEnergies 201811, 2806.
Imagem: figura 8 do estudo – mapa de localização das usinas avaliadas e quantidade média anual de insolação

Informações científicas e recursos audiovisuais sobre o aquecimento global, o efeito estufa e as mudanças climáticas
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