São identificadas tecnologias energéticas emergentes que necessitam de desenvolvimento rápido para testar sua viabilidade de investimento a longo prazo.
O objetivo é a redução das emissões de gases de efeito estufa, e o setor de energia, como o maior contribuinte, está no centro dos esforços, com uma ampla gama de tecnologias de descarbonização à sua disposição.
Tecnologias essenciais como a eólica e a solar já estão amplamente comercializadas, mas novas tecnologias de energia limpa estão em constante desenvolvimento e surgimento. Diante dos compromissos assumidos no âmbito do Acordo de Paris e da pressão para o lançamento dessas tecnologias, a questão é quais dessas tecnologias emergentes necessitam de foco em pesquisa e desenvolvimento para determinar seu potencial de investimento a longo prazo.
Com isso em mente, o Comitê Executivo de Tecnologia da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (UNFCCC) identificou seis tecnologias emergentes que provavelmente trarão benefícios em escala global e que precisam ser lançadas no mercado o mais rápido possível.
São elas as seguintes.
Tecnologias de fornecimento de energia primária
A energia solar fotovoltaica flutuante não é uma tecnologia nova, mas tecnologias de alto nível de prontidão tecnológica, totalmente comercializadas, estão sendo combinadas de novas maneiras, afirma o Comitê. Um exemplo são os barcos de fundo plano ancorados com sistemas fotovoltaicos, incluindo painéis, transmissão e inversores.
São indicadas duas classes de oportunidades: quando o parque solar flutuante é independente e quando é adaptado ou construído em conjunto com uma central hidroelétrica, formando um sistema híbrido. Os parques solares flutuantes também podem ser projetados para rastreamento solar, com um custo adicional limitado, mas com um ganho de energia adicional de até 25%.
A energia eólica flutuante oferece o potencial de explorar os recursos eólicos encontrados em águas muito mais profundas do que as torres eólicas offshore fixas, que normalmente estão em águas com 50 metros ou menos de profundidade, e em regiões com fundos marinhos profundos próximos à costa. O principal desafio é o sistema de ancoragem, com dois tipos principais de projeto recebendo investimentos: submersíveis ou ancorados ao fundo do mar, cada um com suas vantagens e desvantagens.
O Comitê afirma que os projetos de energia eólica flutuante encontram-se em diferentes níveis de maturidade tecnológica, sendo as turbinas flutuantes de eixo horizontal mais avançadas do que as turbinas de eixo vertical.
Tecnologias habilitadoras
O hidrogênio verde é um tema em voga atualmente, com oportunidades de uso para aquecimento, na indústria e como combustível. No entanto, a forma como o hidrogênio é produzido é crucial para o seu impacto nas emissões, observa a TEC.
Os custos dependem de dois fatores: o da eletricidade e, principalmente, o dos eletrolisadores, que devem ser impulsionados por economias de escala.
Segundo o Comitê, estão surgindo baterias de próxima geração para armazenamento de energia em larga escala, como as de lítio-metal de estado sólido, que oferecem melhorias significativas em relação à tecnologia de baterias existente em termos de densidade de energia, durabilidade e segurança, além de possibilitar tempos de carregamento mais rápidos.
Se a produção puder ser ampliada com sucesso, seu uso poderá ser transformador, principalmente para o mercado automotivo, pois potencialmente possibilita o desenvolvimento de veículos elétricos com baterias com vida útil e autonomia comparáveis às dos veículos tradicionais atuais.
O armazenamento de energia térmica para aquecimento ou resfriamento pode ser feito com diversos materiais, com diferentes capacidades térmicas e custos, sendo que sua maior contribuição provavelmente virá da construção civil e da indústria leve, segundo o Comitê.
Os sistemas residenciais de energia térmica podem ter um impacto muito grande em regiões frias e com baixa umidade, onde as bombas de calor são menos eficazes, enquanto outra área fundamental para pesquisas futuras são as "cadeias de frio" em países em desenvolvimento e recém-industrializados.
As bombas de calor são uma tecnologia bem estabelecida, mas também uma área em que inovações continuam a ser feitas em aspectos como refrigerantes, compressores, permutadores de calor e sistemas de controlo melhorados, para proporcionar ganhos de desempenho e eficiência.
Estudos demonstram consistentemente que as bombas de calor, alimentadas por eletricidade com baixas emissões de gases de efeito estufa, são uma estratégia fundamental para as necessidades de aquecimento e resfriamento, afirma o Comitê.
Outras tecnologias emergentes
Outras tecnologias analisadas incluem a energia eólica aerotransportada e os sistemas de conversão de energia das ondas marinhas, das marés e térmica oceânica, que podem ser cruciais para os esforços de alguns países ou sub-regiões, mas, enquanto os desafios de engenharia e de viabilidade econômica não forem superados, é improvável que proporcionem benefícios em escala global, comenta o Comitê.
Outra tecnologia emergente de interesse é a bioenergia com captura e armazenamento de carbono, que está apenas passando da fase de demonstração para uma implantação comercial limitada. Devido aos custos relativamente altos em comparação com outras opções de mitigação, a adoção precisaria ser impulsionada principalmente por iniciativas de políticas climáticas, com uma implantação em larga escala no mundo real potencialmente envolvendo uma combinação de diferentes tipos de combustíveis, abordagens de CCS e setores-alvo.
—Por Jonathan Spencer Jones
Data da publicação: 14 de janeiro de 2022