Deixamos de ver a eletricidade como uma mera mercadoria. Não se trata apenas de produção e consumo. O comportamento humano deve ser levado em consideração. Considere o seu estilo de condução. Considere maneiras. A seguir, considere os caprichos do vento e do clima.
Agora imagine misturar tudo isso. Como é o equilíbrio? Quando a energia eólica realmente produz eletricidade? Quando os motoristas realmente precisam disso?
Se você pensar bem, poderá chegar à conclusão de que não.
Você está certo. Pelo menos até certo ponto. A resposta perfeita está entre muitas variáveis. É possível, mas improvável, que um dia a resposta seja sim.
Problemas de mudança cultural
O problema das turbinas eólicas já não é um problema de oferta e procura. Pelo contrário, trata-se de mudanças sociais e culturais em hábitos e formas de pensar.
Passar de milhas por galão para quilowatts-hora por milha é mais do que apenas colocar uma bateria no lugar de um tanque de combustível. Trata-se de mudar seus hábitos de direção. Isso está relacionado aos hábitos de viagem. Até a maneira como pensamos sobre o trabalho e o deslocamento está mudando.
Mas mesmo que estas tradições culturais mudem, ainda haverá escassez de energia eólica.
Claro, você também pode gerar a eletricidade necessária. Mas apenas se houver parques eólicos suficientes. Somente se houvesse maneiras suficientes de distribuir o poder. E se, e se, e se.
O vento é um ser inconstante. Apesar das modernas técnicas de previsão, é sazonal. Depende da tempestade. Está mudando e mudando. Muito mais do que o comportamento humano.
Portfólio, não panacéia
A energia eólica para automóveis poderia se tornar parte do conjunto de fontes alternativas de energia. Esta combinação poderá um dia substituir as tradicionais centrais eléctricas a carvão, gás natural e petróleo.
Saiba por que a energia eólica não abastece a frota de automóveis do país. Mas pode servir como uma ferramenta numa caixa de ferramentas energética maior. Essa caixa de ferramentas está à espera para tornar os Estados Unidos um país mais verde e mais eficiente em termos energéticos.
O vento é imprevisível
Muito antes de o termo “aquecimento global” se tornar um termo familiar, o professor do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Stephen Connors, tem acompanhado a intersecção entre energia alternativa e geração de energia convencional. Suas conclusões sobre o uso de carros elétricos no país são confusas. Isso não tem nada a ver com geografia. Já era hora.
As pessoas estão preocupadas com a origem dos elétrons. Eles deveriam perguntar quando o carro precisa deles.
“Um dos grandes problemas dos carros elétricos é que as pessoas querem carregá-los à noite”, disse Connors. Esta prática enquadra-se perfeitamente nas características da infraestrutura de rede tradicional. A maior parte da eletricidade nos Estados Unidos ainda vem de turbinas a vapor que queimam gás natural, carvão e petróleo. Essas plantas não gostam de ficar paradas. Isso é ineficaz. Então eles continuaram girando a noite toda. Isto cria um enorme excedente de electricidade barata quando a procura é mais baixa. A menos que você possua um carro elétrico e carregue às 2 da manhã. Então, esse excedente é o seu desconto.
A energia eólica não se preocupa com a sua programação ou com o relógio do seu país. Ele se preocupa com os padrões climáticos. Estes só podem ser previstos até certo ponto. E raramente correspondem ao comportamento humano.
“Há uma enorme incompatibilidade entre a forma como os carros elétricos são carregados e a disponibilidade de energia eólica”, disse Connors.
As estações não combinam
Nem sempre há vento. Isso é cíclico. Os ventos mais fortes ocorrem durante os meses de inverno. Mas os nossos hábitos de carregamento não mudam com as estações. Conectamos da mesma forma em julho e em janeiro.
Existem variações diárias nessas tendências sazonais. Eles variam de acordo com a região. O pico de vento de um estado pode ser a calmaria de outro. Estas tendências diretas determinam a quantidade real de energia produzida. O vento pode complementar a rede. Não podemos ser o único fornecedor de veículos elétricos em todo o país.
“Este componente sazonal não atende às necessidades atuais”, disse Connors.
A energia eólica sozinha pode sustentar carros elétricos?
Se você olhar os dados, a resposta é não. A infraestrutura da rede elétrica dos EUA é construída para eletricidade de base ou energia estável e previsível. O vento é intermitente. A tecnologia de armazenamento de energia ainda está em desenvolvimento, mas as enormes quantidades de energia necessárias para carregar milhões de carros à noite, quando o vento está calmo, criam uma escassez.
As redes elétricas precisam de mais do que apenas vento. Precisa de uma mistura. As usinas de gás natural de pico podem aumentar sua produção de eletricidade quando o vento para. A energia hidrelétrica poderia preencher essa lacuna. Embora a energia solar seja útil durante o dia, ela não resolve o problema do carregamento à noite.
O argumento de Connors é simples. Estamos tentando instalar um pino quadrado (sazonal, dependendo do clima) em um orifício redondo (24 horas por dia, 7 dias por semana, requer carregamento noturno).
De onde vem a energia?
A localização importa menos do que o momento. Os parques eólicos do Texas podem gerar eletricidade excedente em março. Mas se esta energia não puder ser armazenada ou transportada quando e onde for necessária, ela será desperdiçada. A rede é um ato de equilíbrio. Atualmente, a balança está demasiado inclinada para fontes tradicionais que funcionam 24 horas por dia, 7 dias por semana.
O vento faz parte da solução. Não é a solução completa.
De quanto vento realmente precisamos?
A substituição completa da produção tradicional de eletricidade requer soluções de armazenamento que ainda não existem em escala. As baterias estão melhorando. Existem usinas hidrelétricas reversíveis, mas são geograficamente limitadas. Na ausência de uma grande capacidade de armazenamento, a energia eólica ainda é uma fonte de energia suplementar.
O desequilíbrio entre a produção e o consumo de eletricidade é um problema fundamental. Os carros elétricos são carregados à noite. O vento costuma soprar mais forte no inverno. Os dias de verão são tranquilos. A grade
Por que o vento sozinho não pode mover a América?
Converter a frota nacional em energia eólica limpa é mais um exercício teórico hipotético do que um plano logístico. O primeiro obstáculo? Toda a frota teria que ser elétrica. Mesmo líderes da indústria como Connors questionam se esta mudança será plenamente concretizada até 2050.
Mas vamos supor que isso aconteça. Os números não mentem.
Os dados atuais mostram que os americanos usam 400 milhões de galões de gasolina nas suas viagens diárias. Para atingir esta faixa, os veículos elétricos modernos requerem cerca de 40 quilowatts-hora (kWh) de energia. Isto é baseado em uma média conservadora de 15 milhas por galão. Terreno, aerodinâmica e peso são ignorados. A extensão do problema ainda é clara.
Para substituir a gasolina equivalente a um dia, os produtores teriam de produzir 16 biliões de quilowatts-hora de electricidade por dia. Esse é um número astronômico.
Veja por motorista. Os veículos consomem cerca de 500 galões por ano. A 40 kWh por galão, isso equivale a 20.000 kWh por ano. Isso cobre 10.000 milhas de deslocamento. Em 2006, havia 251 milhões de veículos de passageiros nas estradas dos EUA. Some isso e você terá uma demanda total incrível.
Contudo, em 2007, a produção total de electricidade nos Estados Unidos ultrapassou os 4 biliões de megawatts-hora. Um megawatt-hora corresponde a 1.000 quilowatts-hora, portanto a oferta total é grande. Mas nem tudo se trata do vento. Nem tudo é renovável.
A conclusão é inevitável. As turbinas eólicas por si só não podem fornecer eletricidade aos veículos elétricos do país. Para preencher esta lacuna, a rede eléctrica deve incluir energias renováveis.
Onde o vento se encaixa no mix energético
Então, se o vento não consegue fazer isso sozinho, o que ele realmente faz? Isto funciona como um complemento à carga base e não como uma solução independente.
Os parques eólicos funcionam melhor em áreas com fluxo de ar rápido e estável. O Centro-Oeste e o Texas são os melhores lugares. Mas o vento é intermitente. Quando o vento para, o carro também para de carregar.
É por isso que o armazenamento em rede e os sistemas híbridos renováveis são importantes. A energia eólica deve estar em equilíbrio com a energia solar, hídrica ou geotérmica. Sem esta diversidade, a rede elétrica torna-se instável durante ventos calmos.
A tecnologia dos carros elétricos está em constante desenvolvimento. A densidade da bateria continua a aumentar. A infraestrutura de carregamento está em expansão. No entanto, a fonte de energia é importante. Depender apenas da energia eólica ignora a realidade da consistência da produção de energia.
O futuro sustentável da indústria automóvel não será alcançado através de soluções mágicas. Provém de uma rede energética complexa e interligada. O vento é um fio vital nessa teia. Não é toda a tapeçaria.
As mudanças sazonais são importantes. No entanto, o vento ainda é uma fonte de energia limpa e renovável e não há necessidade de esperar por licenças.
Existem dois tipos principais de turbinas. O eixo horizontal parece uma hélice gigante. Eles dominam os anúncios. As turbinas de eixo vertical são diferentes. Eles se assemelham a esculturas modernas. Ou um batedor de ovos gigante preso num campo.
Ambos os modelos usam aerofólios modificados. O vento soprava contra eles. Torna-se força motriz. A turbina está girando. Produz eletricidade.
Essa energia pode complementar a rede elétrica maior ou ser capturada e armazenada.
Há uma vantagem estranha nesta matemática. Não é linear. Quando a produção de eletricidade é linear, uma revolução do gerador produz um quilowatt-hora. Mas a energia eólica pode atingir a terceira potência. Com energia eólica suficiente, pode produzir 3 quilowatts-hora de energia em uma revolução. É uma relação cúbica. Mais velocidade, exponencialmente mais potência.
Apesar destas vantagens físicas, os parques eólicos ainda não são suficientes. O número de bancos ainda é relativamente pequeno.
O pesquisador de energia do MIT, Stephen Connors, acredita que a energia eólica é apenas mais uma peça do quebra-cabeça. Ele não espera que ele lide com trabalho pesado sozinho. Este plano inclui um pacote muito maior. Geotérmico. Hidro. Solar. Biomassa.
A energia nuclear também é frequentemente adicionada a esta lista. Livre de carbono. Adapta-se ao perfil.
Esta combinação de energia deve desenvolver-se com outras. carro elétrico. E a tecnologia que o suporta. Especialmente redes “inteligentes”. Essa rede desvia o excedente de eletricidade. Obtenha energia onde você mais precisa. Cálculos de demanda em tempo real orientam essas mudanças.
Mas quando os carros realmente se recuperarão?
Connors está olhando para 2050. Pelo menos isso é verdade. Esse é o seu termo para um mundo ideal. Esta é a sua definição de um mundo ideal. As regulamentações do governo são consistentes. A política funciona. A opinião pública muda ao mesmo tempo. A viagem para a terra prometida correu bem.
“Isso raramente acontece”, disse ele.
Os híbridos são um bom estudo de caso. O Toyota Prius entrou no mercado dos EUA há cerca de 10 anos. Esta é a primeira opção comercialmente viável. Agora, mais de dez anos depois, eles estão se tornando uma opção comum de carro.
A frota de automóveis gira lentamente. Levará de 15 a 20 anos até que a China abandone completamente o uso de modelos antigos. Substitua-o por um novo. Os veículos eléctricos ainda não são comercialmente viáveis ou totalmente aceites.
2050 é a data ideal. Não é provável.
Neste momento, o vento moverá mais árvores do que carros. Mas isso pode mudar. Num futuro distante.
Para mais informações sobre energias renováveis, siga os links da próxima página.
Informações detalhadas
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Mais ótimos links
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Associação Americana de Energia Eólica
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Departamento de Energia dos EUA
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Administração de Informação de Energia dos EUA
Fontes
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Associação Americana de Energia Eólica. (23 de junho de 2010) http://www.awea.org/
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Connors, Stephen. Professor do MIT. Entrevista pessoal. Realizado em 19 de novembro de 2009.
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Departamento de Energia dos EUA. (23 de junho de 2010)http://www.energy.gov/
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Administração de Informação sobre Energia dos EUA. (23 de junho de 2010) http://www.eia.doe.gov/
