Aquecimento global, fenómenos climáticos extremos, energia nuclear

Pode ser que exista aquecimento global.

Existem pessoas que dizem que, nos últimos 100 anos, a Terra está a aquecer. Como nesse período também aumentou o nível de CO2 na atmosfera, essas pessoas dizem que a causa do hipotético aumento da temperatura global é o aumento do CO2.

Não estou a negar nem a afirmar, apenas a tornar claro que se trata de uma hipótese científica (que também se chama de teoria), como todo o conhecimento científico.

O conhecimento científico não dá certezas.

Será que vacinar as crianças de tenra idade contra a Covid-19 lhes causa prejuízos no longo-prazo?

Talvez sim, talvez não, não se sabe porque o "longo prazo" ainda não aconteceu. Com o passar dos anos, será recolhida informação que vai confirmar (ou não) que não causa prejuízo, num processo estatístico de "aprendizagem".

Vacinamos hoje 1000 crianças e deixamos 1000 por vacinar. Depois, ano após ano, vamos comparando os problemas dos dois grupos a ver se existem "diferenças estatisticamente significativas". 

Mas nunca teremos a certeza a 100%.

Fig. 1  - O Apocalípse segundo João de Patmos (retomado por Greta Tundeberg) 

Será que a temperatura média está a aumentar?

O clima é uma média no tempo dos valores meteorológicos. Por exemplo, a temperatura altera-se ao longo do dia, ao logo do ano e de ano para ano. 

O clima mostra a temperatura média de muitos anos.

Para vermos se o clima está a mudar, temos que pegar em muitos dados de forma a obtermos um resultado estatisticamente significativo.

Havendo dados, o teste é fácil de fazer, razão pelo que vou testar se a temperatura em Portugal está a aumentar.

Foi à PorData buscar dados da temperatura média de Viana do Castelo, Bragança, Porto, Castelo Branco, Lisboa, Beja, Faro, Funchal e Angra do Heroísmo (os dados vêm do  IPMA).

Calculei a diferença de um ano para o outro e, como não há dados para todos os anos, obtive 501 observações (uma média de 55,6 por local).

Calculei a média do aumento anual e obtive 0,027ºC.

Este valor traduz que a temperatura aumentou na amostra considerada mas, para ver se este aumento não é apenas "ruído", vou ter que calcular o desvio padrão da média que é de 0,025.ºC.

Agora, o teste passa por dividir 0,027 por 0,25 (obtenho t  = 1,09) e ver na tabela se este valor é significativamente diferente de zero com uma probabilidade de 95% e não é.

Este teste falhar implica que não podemos excluir que este aumento é apenas resultado adverso de uma normal flutuação das variáveis meteorológicas.

Mas nas notícias aparecem cada vez mais fenómenos extremos.

Mais uma vez, são dados sem significado porque resultam de as notícias cobrirem cada vez mais área geográficas.

Em termos climáticos, falamos em eventos de 10 anos,  de 100 anos e de 1000 anos. Por exemplo, um evento de 100 anos acontece uma vez em cada 100 anos.

Por exemplo, em Bragança a temperatura média anual é de 12,53ºC com desvio padrão de 0,26.ºC. Isso traduz que, a cada 1000 anos, há um ano em que a temperatura média é 14,55ºC ou superior.

Agora, vem a estatística.

Se as notícias cobrirem uma aldeia, a probabilidade de acontecer a catástrofe de 1000 anos no presente ano é de 0,1% mas se as notícias cobrirem 1000 aldeias, essa probabilidade  aumenta para 63% (que resulta de 1- 0,999^1000). Se as notícias cobrirem, como fazem agora, milhares de aldeias, é quase certo que vamos ter catástrofes todos os dias (mas em locais diferentes).

Desta forma, haver mais tragédias relatadas nas notícias nada diz sobre o aumento da frequência das desgraças mas apenas que a cobertura é maior.

Alguém sabe quantas crianças morrem de fome em África? Pelas notícias, não morre nenhuma.

Vamos agora ao nuclear.

Há um ecologista, James Lovelock, que acredita no aquecimento global, que este resulta do aumento do CO2 na atmosfera e que garante que a única forma de evitar a catástrofe futura é apostarmos na energia nuclear para evitar a emissão de CO2 para a atmosfera.

Em tempo, há uns 20 anos, eu defendia a 100% a energia nuclear, mas agora já não, antes pelo contrário, por causa dos desenvolvimento nos painéis solares fotovoltaicos.

 

De que são feitos os painéis solares fotovoltaicos?

As células solares são uma fatia de silício, actualmente com 0,1mm de espessura (são necessário 1,0kg de silício por kw de potência) com uma camada muito fina "dopada" com fosforo ou boro (menos de 0,1g/kw). Tudo materiais abundantes (o silício compõe 25% da superfície da Terra) e nada perigosos ou poluentes.

Como se trata de um aparelho electrónico, a evolução dos processadores mostram que no futuro será possível diminuir esta espessura 10, 100 ou mesmo 1000 vezes (ser preciso apenas 1g de silício por kw).

O preço do silício com 99,9999% de pureza, em 2010 era de 80€/kg. Neste momento está abaixo dos 20€/kg.

Além do silício, utiliza um vidro (que é óxido de silício!).

Quando os apineis solares chegarem ao fim da sua vida, não vão causar qualquer poluição (como diz Lovelock) porque são totalmente feitos por materiais não poluentes. O vidro pode ser reaproveitado e o resto aterrado.

Por exemplo, uma instalação solar de 4000MW vai produzir durante 25 anos tanta energia como uma central nuclear de 1000 MWe.  Vai ocupar um quadrado com 7 km de lado e, reciclando o vidro, vão resultar 4 mil m3 de entulho (um aterro pequeno aterro com 30m x 30m x 5m) nada perigoso nem contaminante de recursos hidrocos.

Nos últimos 20 anos aconteceram muitas coisas ...

Considerando processadores na mesma gama de preço, em Abril de 2000 foi lançado o poderoso Pentium 4 com uma performance de 50 pontos. Em 2021 temos o AMD Ryzen 9 3900X com uma performance de 33000 pontos, um aumento anual de 38%.

Com o preço dos painéis solares não aconteceu exatamente o mesmo mas também se verificou uma grande diminuição no preço. Se há 20 anos uma célula fotosolar tinha um preço na ordem dos 7000€/kw, agora tem um preço na ordem dos 200€/kw, uma redução de 16% por ano.

Um pinel solar de 1kw produz cerca de 200kwh de electricidade por ano, com um custo na ordem dos 0,02€/kwh, a tecnologia mais barata que existe para produzir electricidade.

Por comparação, um barril de petróleo tem 1700 kwh de energia e um preço de 60€ o que dá 0,035€kwh. Se pensarmos que a transformação para energia motriz é cerca de 30%, temos um custo de 0,10€/kwh (sem impostos :-).

Agora, imaginem que a queda no preço do solar continua mais 10 a 20 anos.

O custo da energia eléctrica vai ficar irrisório, abaixo de 0,001€/kwh.

Já imaginaram o que vai acontecer aos países produtores de petróleo?

Estão a ver o que vai acontecer à Rússia sem o dinheiro do petróleo e do gás natural?

E o médio oriente?

Adivinho que vem ai uma guerra.

Estão a perceber porque a Total desistiu do gás natural em Moçambique? No sector das petrolífero já é difícil arranjar financiamento para investimentos de longo prazo.

Esqueci-me de dizer o que é óbvio.

A luz solar só existe durante o dia e quando há sol que é entre 20% e 25% do tempo.

Para termos electricidade nas outras horas é preciso guardar energia em que, neste momento, a melhor tecnologia são as barragens reversíveis (ver poste).