As Energias Renováveis não são a solução para a sociedade de consumo

O Dr. Ted Trainer detalha a ordem energética da sociedade de consumo colocando em perspectiva a demanda de cada pessoa por eletricidade e combustíveis líquidos. Construindo um panorama por meio de uma ‘auditoria energética’ ele compartilha evidências e argumentos que apontam para a total inviabilidade de continuarmos apostando na sociedade de consumo como modelo civilizatório para todos os habitantes do planeta.

O panorama energético compartilhado por Trainer explica porque as energias renováveis não são a solução para a sociedade de consumo e porque o Brasil não deveria estar abrindo mão desses recursos de modo algum. Enquanto o governo estadunidense e suas corporações precisam criar guerras e justificar conflitos no Oriente médio demonizando outras culturas para assegurar seu suprimento de petróleo (que por sua vez é a base dos padrões de vida de sua população), no Brasil bastou usar a rede de espionagem e apoiar um governo ilegítimo e corrupto para fazer o mesmo. Na semana passada (Junho de 2018) os direitos de exploração de mais 3 lotes das reservas do Pré-sal foram leiloados a preços módicos para corporações estadunidenses e uma estatal Norueguesa.

O texto que segue é do Dr. Ted Trainer autor nas áreas das ciências sociais, educação e limites do crescimento. A teoria de mudança social proposta por ele é conhecida como “O Caminho Mais Simples” (em inglês The Simpler Way). Ela se se baseia em um conjunto de ideologias e diretrizes que, em grande parte, já existem e foram discutidas no artigo anterior explicando porque os avanços tecnológicos e as energias renováveis não resolverão os problemas da sociedade de consumo e desconstruindo a crença no tecno-fix.

O texto original foi publicado em inglês em 2007 e pode ser acessado nesse link. A tradução livre é minha e foi feita em Junho de 2018.

As Energias Renováveis não são a solução para a sociedade de consumo

Por Ted Trainer 

De repente os problemas relacionados ao aquecimento global e a matriz energética viraram manchetes e todos sabemos que medidas drásticas serão necessárias. Mas quais são essas medidas? Bem, basta fazermos uso de tecnologias que não nos tragam esses problemas… e que não ameacem a economia, é claro.

É difícil encontrar uma suposição tão ‘não questionada’ e óbvia como essa de que será possível substituir a energia dos combustíveis fósseis pelas renováveis enquanto a sociedade capitalista continua sua busca feliz por riquezas e crescimento sem limites. Existem evidências muito fortes de que essa suposição está redondamente enganada. O texto que segue é um resumo do meu livro Energias Renováveis não podem manter a sociedade de consumo (Trainer, 2007).

Os limites das energias renováveis tem sido quase que totalmente ignorados como objeto de estudo, mesmo e talvez especialmente dentro do campo das energias renováveis. Nessa área existem forças ideológicas muito fortes. Ninguém quer, nem se quer, pensar na possibilidade de que essas fontes não sejam capazes de sustentar os parâmetros de estilo de vida que exigem cada vez mais riquezas ou o crescimento econômico sem limites.

É necessário dividir a discussão sobre as energias renováveis em duas partes: uma sobre a energia elétrica e outra sobre os combustíveis líquidos. Os combustíveis líquidos são o maior problema.

Eletricidade

Várias fontes energéticas poderiam contribuir para a produção de eletricidade de maneira renovável, mas as 3 principais são a eólica, solar fotovoltaica e solar térmica.

Energia Eólica

Um estudo dos mapas de ventos indica que a quantidade de energia eólica anual disponível pode ser consideravelmente maior que a demanda. A pergunta importante, no entanto, é qual a fração dessa energia pode ser coletada dado o problema da variabilidade, ou seja, o fato de que frequentemente temos poucos ou nenhum vento. Por essa razão costumávamos pressupor no passado que até 25% da demanda energética poderia ser fornecida pela energia eólica. Entretanto, tanto os alemães com muito mais moinhos de vento que qualquer outro país como os Dinamarqueses com a melhor relação de produção eólica e consumo de eletricidade só atingiram 5% da produção dessa forma e tiveram problemas para integrá-la às suas redes. (A produção da Dinamarca chega a c.18% mas grande parte da energia produzida não é usada localmente e acaba sendo exportada)

Um moinho bem localizado pode gerar até 33% da sua capacidade máxima ao longo do tempo, mas essa estimativa não deve ser tomada como provável para o sistema eólico como um todo. Sharman relada que mesmo na Dinamarca, em 2003, a média de produção do sistema eólico funcionou a apenas 17% de sua capacidade máxima e por meses funcionou a apenas 5% (Sharman, 2005). O relatório da E.ON Netz [empresa privada alemã dona da maior provedora de energia elétrica – https://pt.wikipedia.org/wiki/E.ON ] confirma que a Alemanha, o país com o maior número de moinhos de vento, produziu apenas 16% de sua capacidade máxima e em torno de apenas 5% por vários meses do ano de 2003.

Outro problema significativo em um sistema largamente abastecido por energia eólica é que às vezes não há vento algum. Isso significa que a capacidade do sistema de emergência deve ser a mesma do sistema eólico, mas vir de outras fontes. A E.ON Netz confirmou esse problema em relação à experiência alemã. Por essa razão, se construirmos muitos sistemas eólicos, precisaremos construir a mesma quantidade de estações a gás, carvão mineral ou nucleares para usar nos momentos em que não há vento. Isso significa que energias renováveis tendem a ser ‘alternativas’ e não ‘acumulativas’. Talvez precisemos construir dois ou mesmo quatro sistemas separados (eólico, fotovoltaico, termo-solar e carvão mineral/nuclear) cada um com a capacidade de suprir grande parte ou toda a demanda energética em um dado momento enquanto os outros ficam sem uso no mesmo período. Obviamente isso seria muito caro.

Além disso, os sistemas de distribuição teriam que ser reforçados e ampliados, especialmente para dar conta da tarefa de enviar grandes quantidades de energia à partir das localidades onde os ventos ocorram um dado momento. Estações nucleares ou de carvão mineral centralizadas não tem esse problema. Todos esses custos precisam ser levados em consideração para termos uma ideia dos custos reais dos sistemas de energia renovávies.

Davey e Coppin (2003) fizeram um estudo importante sobre como seria a situação se um sistema eólico instalado ao longo de 1.500 km da costa Sudeste da Austrália agregasse a produção energética do país. Coppin aponta que, em geral, essa região do país tem mais potencial eólico do que a Europa. Ligar os moinhos em todas as partes dessa região reduziria a variabilidade do suprimento energético consideravelmente, mas essa variabilidade ainda seria grande. Calmarias de vento poderiam afetar toda a região por dias seguidos. Minha interpretação da Figura n.3 é de que o sistema agregado estaria gerando energia abaixo de 26% de sua capacidade durante 30% do tempo e que por 20% do tempo estaria funcionando abaixo de 20% de sua capacidade. E obviamente um sistema eólico grande teria que ser apoiado por outro sistema igualmente grande e confiável que possa substituí-lo gerando enormes quantidades de energia (o que excederia os limites seguros de emissão de gases de efeito estufa).

E o armazenamento de eletricidade?

Se a eletricidade pudesse ser armazenada em grandes quantidades poderíamos resolver os problemas de variabilidade e integração. Isso não pode ser realizado e não há previsões para soluções satisfatórias. A melhor opção é usar eletricidade para bombear água para represas para posteriormente gerar eletricidade à partir delas. Essa solução funciona muito bem, mas a capacidade é muito limitada. A capacidade mundial de produção de energia em hidroelétricas é de 7 a 10% da demanda total, de modo que frequentemente a produção não alcançaria o suprimento necessário.

Eletricidade produzida com painéis fotovoltaicos.

O grande problema com a produção fotovoltaica é que ela também é uma fonte intermitente. Sem a capacidade de armazenamento em escalas enormes, a contribuição de energia fotovoltaica para um sistema totalmente renovável de produção energética é limitada. Não importa o quão barato os fotovoltaicos se tornem, por volta de 16 horas por dia, ou mesmo em dias muito nublados, eles não podem suprir energia alguma. Muito embora seja caro, o fato de poder retornar o excedente produzido nos telhados para um sistema movido à carvão mineral enquanto usa esse sistema à noite, é uma opção. Mas essa solução só funciona se as usinas à carvão mineral e nucleares funcionassem o tempo todo como enormes ‘baterias’ para as quais os painéis solares possam enviar o excedente.

Eletricidade termoelétrica

Além da energia eólica, a segunda melhor opção em termos de energia renovável para Europa seriam plantas de termo-solares no Deserto do Saara. Essa solução impõe perdas significativas durante a transmissão, mas tem a vantagem de armazenar energia em forma de calor para gerar e transmitir energia quando necessário. Entretanto a magnitude do potencial não é certa e bastante questionável durante o inverno. Os canais de energia termoelétrica não funcionam bem em regiões com baixos índices de incidência solar. Mesmo nas melhores regiões a produção de inverno é apenas 20% da produção durante o verão. E os índices de incidência solar no Saara durante o inverno não impressionam, talvez seja em torno de 6kWh/m/d na região da Líbia e do Egito e na faixa ao longo do mediterrâneo. No inverno as parabólicas solares funcionam melhor que os canais, mas elas são mais caras e porque precisam acompanhar o movimento solar dificultam a canalização do calor por meio de juntas flexíveis para um gerador ou central de armazenamento. Essas parabólicas estão sendo desenvolvidas com motores geradores Stirling embutidos, ou seja, a energia em forma de calor não pode ser armazenada para gerar eletricidade quando necessário. Torres ou sistemas centrais podem armazenar energia, mas assim como os canais temoelétricos eles sua performance reduzida durante o inverno. É provável que sistemas termoelétricos sejam instalados apenas nas regiões mais quentes e tenham que suprir centros de demanda enormes por meio de longas linhas de transmissão não podendo, dessa forma, contribuir muito no inverno.

E se complementarmos os sistemas com combustíveis fósseis?

Poderíamos complementar as falhas energéticas das produções eólicas, fotovoltaicas e termoelétricas nos casos em que estas não conseguem produzir o montante necessário evitando os riscos de emissão de gases de efeito estufa? Infelizmente essas falhas são enormes. Os cenários de emissões do IPCC – Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas indicam que para mantermos a concentraçãoo de carbono na atmosfera em níveis seguros o uso de combustíveis fósseis per capita abaixo de 2 GT/A (gigatoneladas por ano). Para uma população estimada em 9 bilhões de pessoas, isso significa uma média em torno de 0.11 toneladas por ano por pessoa. Essa quantidade geraria em torno de 0.03 kW, em torno de 3% da eletricidade consumida per capita nos países desenvolvidos (Enting, I., Wigley, T., e Heimann, M.; 1994). 

Quais são as conclusões sobre a eletricidade?

As energias renováveis poderiam suprir uma fração considerável da demanda por eletricidade, talvez mais que 25% em alguns países, mas: a) grande parte da capacidade de produção teria que ser duplicada em usinas de nucleares ou de carvão mineral para os momentos quando não há luz solar ou ventos o suficiente; b) a quantidade de carvão mineral necessária excederia em muito os limites de emissão de gases de efeito estufa. 

O hidrogênio

Existem razões muito fortes pelas quais não é provável que tenhamos uma economia baseada no hidrogênio. Se a energia baseada em hidrogênio é gerada usando eletricidade perde-se 30% da energia no uso da eletricidade. Se o hidrogênio é comprimido, bombeado e armazenado para ser reutilizado as perdas energéticas em cada uma dessas etapas resultaram em um balanço energético onde somente 25% da energia gerada estará disponível para uso (por exemplo para mover as rodas de um carro movido a célula de combustível).

Combustíveis Líquidos

Os limites da esperança de conseguirmos suprir a demanda por combustíveis líquidos com fontes renováveis são muito mais claros do que os limites da demanda por eletricidade. Uma quantidade enorme do suprimento teria que vir de etanol produzido por meio de processamento de biomassa. A opinião atual de pesquisadores e agências é que no futuro será possível produzir em torno de 7 GJ de etanol com cada tonelada de biomassa (balanço energético de todos os custos de produção). As pessoas nos países desenvolvidos como a Austrália usam em torno de 128 GJ de combustíveis líquidos (incluindo o gás) por ano. De forma que para suprir essa demanda com etanol seriam necessárias 16.3 toneladas de biomassa por ano (Fulton, L.; 2004).

É provável que a produção em larga escala possa gerar 7 toneladas por hectare por ano. Isso significa que cada pessoa precisaria de 2.6 hectares de terras produtivas para prover a biomassa necessária para produzir a quantidade de combustível líquido e gás que usa (em um balanço energético feito com etanol e não quantidade de energia primária). Para suprir a demanda de uma população de mais de 9 bilhões de pessoas que nós provavelmente teremos por volta de 2060, precisaremos ter 24 bilhões de hectares comprometidos com a produção de biomassa.

Temos um pequeno problema aqui… porque a área total do planeta é de 13 bilhões de hectares e a soma das florestas, terras aráveis e pastos só chega a 8 bilhões de hectares. E essa área já está praticamente toda degradada. Dessa forma que você pode variar as premissas feitas acima como quiser, por exemplo, assumindo 15 toneladas de biomassa vinda de salgueiros por ano por hectare na Europa. Mas não há possibilidade de explicar como todas as pessoas no planeta poderiam viver com os níveis de consumo de combustíveis líquidos atuais dos países desenvolvidos com um suprimento de etanol vindo da produção de biomassa.

O absurdo do compromisso com o crescimento

Todas as referências acima abordam a dificuldade ou impossibilidade de resolvermos a demanda energética atual com fontes renováveis. Esse não é o foco central do problema da avaliação da viabilidade energética da sociedade de consumo. A questão crucial é se podemos resolver a demanda energética de uma sociedade feroz e cegamente comprometida com o crescimento sem limite de ‘padrões de vida’ e renda econômica. O absurdo desse compromisso pode ser mostrado facilmente.

Se 9 bilhões de pessoas fossem viver com os ‘padrões de vida’ das pessoas que vivem nos países ricos em 2070, dado um crescimento econômico de 3% por ano, a soma total da renda econômica seria 60 vezes maior do que é hoje!

O que não é geralmente admitido é a magnitude desse exagero, o tanto que o modo de vida dos países ricos é insustentável. Isso é inequivocamente evidente por meio de várias linhas de argumentação. A mais poderosa delas tem a ver com os limites de emissão de gases de efeito estufa esboçados acima. O problema da ‘pegada de carbono’ oferece outra linha de argumentação. Cada Australiano precisa de 7 hectares de terras aráveis para suprir a demanda atual. A estimativa estadunidense é de 12 hectares por pessoa. No entanto a quantidade de terras produtivas por pessoa no planeta é em torno de apenas 1.3 hectares e quando atingirmos 9 bilhões de pessoas será em torno de 0.8 hectares. Em outras palavras as pessoas na Austrália, por exemplo, tem uma pegada de carbono 10 vezes maior do que poderia ser compartilhado. As estimativas para emissão de gases de efeito estufa são da ordem de mais de 30 vezes.

A sobreposição desses fatores indica que os problemas não poderão ser resolvidos sem reduções drásticas nos volumes industriais e comerciais de produção e consumo atuais; talvez para em torno de 10% dos níveis atuais. Os números são tão grandes que não há premissa plausível em termos de avanços tecnológicos, conservação energética, etc. que possa mostrar que os problemas poderiam ser resolvidos sem adotarmos uma economia com zero crescimento baseada em uma fração do PIB atual.

No capítulo 10 do livro Renewable Energy eu argumento que não há possibilidade de resolvermos os problemas globais atuais a não ser que o compromisso com a riqueza e o crescimento sejam abandonados. Como mencionado acima, a sociedade de consumo é grosseiramente insustentável. Ela envolve taxas de uso de recursos naturais e impactos ambientais que ultrapassam em muito os níveis sustentáveis e nunca poderiam ser adotadas por toda a população do mundo.

A sociedade de consumo também é grosseiramente injusta e impõe um sistema de mercado global que entrega a maior parte das riquezas para as corporações e consumidores dos países ricos. Essa economia de mercado inevitavelmente usa a capacidade de produção dos países em desenvolvimento para suprir a demanda dos ricos e não pode atender as necessidades das pessoas, da sociedade e das gerações futuras. Mais uma vez, se torna evidente, que os problemas dos países em desenvolvimento não poderão ser resolvidos enquanto os países ricos não pararem de usurpar toda as riquezas do planeta. Como Gandhi disse há muito tempo: “Os ricos precisam viver de forma mais simples para que os pobres possam simplesmente viver”. Isso não é possível em uma sociedade comprometida com a riqueza e o crescimento sem limites. De modo que tanto as considerações acerca da sustentabilidade como da justiça levam a conclusão de que os problemas não podem ser resolvidos sem que haja mudanças sistêmicas enormes e radicais.

Na minha visão o fator determinante central da trajetória da sociedade ocidental nos últimos séculos e em um futuro próximo está na escassez de recursos. Depois de 1945 a sociedade de consumo ostentou grandes quantidades de petróleo barato. No momento atual nós estamos provavelmente no pico de produção e em direção ao declínio rápido, o que provavelmente implica um colapso catastrófico. Alguns estimam que 3 bilhões de pessoas provavelmente morrerão nas próximas décadas (veja www.dieoff.com – link em inglês). Estima-se também que cerca de 480 milhões são alimentados por comida ‘irrigada’ por meio do uso do petróleo.

Portanto, pensar em caminhos alternativos exige que levemos em conta o elemento escassez. Esse elemento tem implicações fortíssimas para muitos debates na sociologia e filosofia clássica. Por exemplo, implica que uma boa sociedade não pode ser uma sociedade rica. Marxistas, tanto quanto os Liberais tem se enganado acerca desse fato. [O pico do petróleo e o declínio energético] significam o fim da globalização. Significam que a industrialização não é o futuro (… de fato, é provável que no futuro o modo de produção dominante provavelmente será o artesanato). Significa que assentamentos humanos viáveis em uma era de escassez serão geridos por meio de princípios anárquicos; porque eles não serão capazes de suprir a demanda local por meio de sistemas autogeridos a não ser que esses sistemas sejam participativos e igualitários.

E qual é a solução?

A única forma de resolvermos essa situação alarmante e de rápida deterioração é adotarmos alguma forma de Caminho Mais Simples (link em inglês), que eu discuto amplamente no capítulo 11 do livro Renewable Energy. Isso requer a adoção de padrões de vida que supram bem as necessidades reais [de moradia, alimentação, energia, cultural, lazer, etc.], mas que não sejam baseados em acúmulo de riquezas e economias locais que sejam majoritariamente pequenas e autossuficientes. Obviamente mudanças tão radicais e sistêmicas não poderão ser feitas sem que haja mudanças profundas em nossos valores e visão de mundo. Mudanças que abandonam alguns dos elementos mais fundamentais da cultura ocidental e que tem a ver mais precisamente com a competitividade e o individualismo consumista.

Existem boas razões para que pensemos que não temos nem a inteligência nem a força de vontade para enfrentarmos desafios dessa ordem. Especialmente dado que tais desafios não fazem parte da agenda oficial de discussões e debates públicos. Um fator importantíssimo que manteve esses desafios fora da agenda de discussão pública foi a força da premissa que todos querem crer, de que as energias renováveis podem substituir os combustíveis fósseis e manter a sociedade de consumo.

Referências

Trainer, T. (2007). Renewable Energy Cannot Sustain Consumer Society. Springer, AU.

Sharman, H. (2005). The dash for wind; West Denmark’s experience and UK energy aspirations‘. Disponível em: www.glebemountaingroup.org/Articles/DanishLessons.pdf

E.On Netz (2005). Wind Report. Disponível em: http://www.eon-netz.com .

Davy, R. e Coppin, P. (2003). South East Australian Wind Power Study, Wind Energy Research Unit, CSIRO, Canberra, Austrália.

Enting, I., Wigley, T., e Heimann, M. (1994) Future emissions and concentrations of carbon dioxide; Key ocean/atmosphere/land analyses, Relatório Técnico, CSIRO Division of Atmospheric Research, 31, Melbourne.

Fulton, L. (2004) Biofuels For Transport; An International Perspective. International Energy Agency.

Para mais informações sobre O Caminho Mais Simples e os temas aqui apresentados veja – http://simplicityinstitute.org/