quarta-feira, agosto 18, 2021
Hoje, existem soluções de engenharia para substituir os combustíveis fósseis.
Como já referi abundantemente, com o estado actual da tecnologia, os painéis fotovoltaicos são capazes de transformar a luz solar em electricidade.
Grosso modo, um painel solar de 5m2 tem uma potência de 1 kw.
Se os painéis solares estiverem na horizontal, produzem 5kwh/dia enquanto que se estiverem convenientemente inclinadas atingem 10kwh/dia. Então, em termos económicos, o racional é ocupar apenas 1/3 da área (para a sombra de um painel não cobrir os outros painéis). Assim sendo, um painel de 1kw precisa de 15m2 de território.
Como só há luz solar algumas horas por dia, para uma produção média de 1kw, são necessários 5kw de potência instalada, isto é, um total de 75m2 de território.
O problema é que precisamos de ter energia durante a noite.
Existem 4 soluções de engenharia.
= Barragens reversíveis
= Baterias
= Hidrogénio
= Longos cabo eléctrico a ligar fuso horário diferentes.
Como as barragens reversíveis, as baterias e o hidrogénio já foram muito falados, vou-me concentrar nos cabos eléctricos.
Cabos eléctricos a ligar fuso horário diferente.
Se ligarmos Portugal aos confins da Ásia com um cabo de alta tensão com 11 mil km, teremos uma diferença horária de 8h30 minutos. Assim, fica resolvido o problema português (quando os painéis começarem a "morrer" em Portugal, começam a produzir nos confins da Ásia).
Mas o caso português é especial porque fica no extremo ocidental da massa continental, não se aplicando à generalidade dos países, em particular, a parte atlântica dos USA.
Para "resolver" o problema americano é necessária uma ligação da Europa à América com um cabo submarino de 3560 km sob o oceano Atlântico.
E este cabo terá que ter capacidade para transportar qualquer coisa como 500 000 MW (equivalente a 500 centrais nucleares).
Um cabo de alumínio de 150 mm transporta 6000 Amperes (dependente da refrigeração). Para uma voltagem de 500 KV, um cabo duplo +500kv/-500KV, estes 2 cabos conseguem transportar 12000 MW, comparável a produção de 12 centrais nucleares.
Um cabo desta dimensão usa 170 mil toneladas de alumínio, com um preço de mercado de 350 milhões€.
O núcleo de alumínio é revestido por uns 10 cm de isolante (polietileno ou papel impregnado em óleo), uma armadura (para poder ser puxado sem rebentar), ficando tudo isolado da água do mar por uma fina camada de chumbo.
Em termos de recursos naturais, o alumínio é barato e abundante (8% da superfície da terra é feita de alumínio) mas o custo do cabo resulta principalmente da execução da obra.
Exemplo de um projecto já implemetado:
NordLink underground power cables - explanatory film
ABB launches world´s most powerful extruded HVDC cable system - explanatory film
Comparando com o projecto chinês.
A China acabou em 2019 uma linha de corrente contínua semelhante, 12000 MW com 3300 km. O custo foi de 1,5 milhões €/km (ver).
Vamos supor que uma linha Europa-América de 12 000 MW sob o mar custa o dobro da linha terrestre chinesa. Então, teremos um investimento de:
3560 x 2 x 1,5 = 11 mil milhões €.
Será que o Alumínio pondera apenas 3,2% no custo da linha?
Amortizando a linha em 50 anos a uma taxa de juro de 2%/ano, teremos um custo de capital de 350M€ por ano.
Com uma taxa de ocupação de 90%, o custo do transporte será então de 0,004€/kwh.
Fica abaixo das barragens e muito abaixo do que armazenamento em baterias ou o hidrogénio.
Para termos 500 000 MW, precisamos de 40 cabos desses com um investimento de 500 mil milhões €.
Singapura tem um projecto para ficar "neutra" em carbono.
Aviso que ainda é apenas um projecto mas consiste em transportar 3000 MW de energia solar desde a Austrália (Australia–ASEAN Power Link) usando um cabo submarino de 3700 km.
No futuro, prevejo que haverá uma linha a circundar o planeta.
500 000 MW vão circular de Ocidente para Oriente e outros 500 000 MW vão circular em sentido contrário. Durante a noite os USA vão receber 500 000 MW pela Atlântico (produzia no Cazaquistão) e outro tanto pelo Alasca( produzida na Mongólia).
E este futuro não está muito longe, talvez uns 10 anos.
Fig.2 - Vejo um cabo de 27 mil km a dar a volta ao Mundo.
Estamos então capazes de abandonar hoje mesmo o uso dos combustíveis fósseis!
Não é bem assim pois uma coisa é haver solução técnica, outra é haver capacidade de investimento para implementar a solução imediatamente.
Tem que haver capacidade de produção de painéis solares e cabos (bens de investimento) e poupança suficiente para pagar a aquisição desses bens de investimento.
Durante anos, teremos que produzir menos bens de consumo e produzir mais bens de investimento.
Nos últimos anos a potência instalada tem crescido 23%/ano, sendo em 2021 se traduz numa numa potência média de 200 000 MW. Só os USA gastam qualquer coisa como 2 750 000 MW.
Se se produzirem todos os anos painéis solares como em 2021 (40 000 MW), só para ter o consumo americano de energia totalmente com origem solar, serão precisos investimentos por 70 anos e 500 anos para cobrir as necessidades da humanidade.
Fig. 3 - Como as gajas boas (e as outras) de hoje vão estar nesse futuro.
1 comentários:
A solução mais simples e barata continua a ser a abolição do salário mínimo, liberalização dos despedimentos e abolição dos descontos e, mais ainda, outras reformas estruturais.
A necessidade energética diminuiria muito, pois milhões de pessoas tenderiam a sair das grandes metrópoles e instalar-se-iam nas cidades mais pequenas e mesmo nas zonas rurais.
Menos impostos, maior produção alimentar, menores gastos energéticos, utilização dos recursos florestais para aquecimento e cozinha, maior protecção e conservação ambiental, menor necessidade de água canalizada, mais empreendedorismo, menos importações, mais eficiência e eficácia no combate ao esquerdismo, etc.
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