#42 – Investindo em Energia: Entendendo as Renováveis

01/05/2021 4 Por TR

Aviso: Esse post é uma continuação direta desse post.

Exatamente como acabamos o post anterior, esse aqui veio pra responder a pergunta final: qual das renováveis é a energia do futuro?

Energia verde está sendo e continuará sendo altamente demandada. Sabemos que essa tal energia do futuro tem que ser limpa e renovável, nossa tendência é cada vez depender menos das energias sujas e mais das limpas, mas dentre tantas energias renováveis qual é a mais promissora? aquela mais barata, que gera mais energia e que causa menos impacto no planeta?

Lembrando, não adianta só ter esses termos, a energia tem que ser escalável, tem que ser possível produzir uma massiva quantidade de energia pra que ela possa substituir a matriz atual. Vamos lá então, pra responder essas perguntas primeiro temos que entender como cada energia renovável funciona e ver suas vantagens e desvantagens, então vamos a elas.

Hidrelétrica

As hidrelétricas são bem conhecidas por nós brasileiros, isso porque 75% da energia elétrica produzida no Brasil vem dessa fonte. Pra quem não está familiarizado o princípio de funcionamento de uma hidrelétrica é fazer com que a queda d’água atravesse uma turbina, girando-a com a força da queda, transformando a energia potencial (das alturas) em energia mecânica (girando uma turbina). Depois disso a turbina é ligada a um gerador que é onde ocorre a mágica da geração de eletricidade.

A eficiência de uma hidrelétrica fica entre as melhores, mas nem tudo são flores, elas dependem de certos fatores incontroláveis pelo homem; primeiro, um rio num relevo alto; segundo, uma vazão boa pra ter força de girar as turbinas e; terceiro, a quantidade (fluxo) de água desse rio irá determina o preço da energia ao longo do ano, sendo que o menor fluxo tem que compensar os investimentos.

Em vantagens o primeiro sempre será que ela não emite CO2 pra gerar energia e é uma fonte consideravelmente barata, além disse, ela tem uma durabilidade longa. Apesar desses fatores “bons” a hidrelétrica tem desvantagens consideráveis, como o alto custo de implementação e construção, tanto financeiro quanto ecológico, pois algumas usinas precisam inundar áreas gigantescas para serem viáveis, tento que deslocar a população e os animais do local e literalmente matar o ecossistema e a fauna (desmatamento).

Além disso, hidrelétricas trazem modificação climática da região e dos regimes de chuva e também trazem mudanças nas condições climáticas das águas, matando a vida aquática. Dado esses pontos, conseguimos ver que as hidrelétricas não são feitas pra escalar (com a tecnologia atual), isto é, sair construindo várias por aí, dado que elas precisam de locais especiais para nascerem e causam profundo impacto na região.

Eólica

Usamos a energia dos ventos a nossa favor desde muito tempo atrás, moinhos nada mais são do que essa energia convertida em energia mecânica pra fazer as farinhas, já as turbinas eólica fazendo o mesmo, só que convertem pra eletricidade. O funcionamento dela é muito parecido com as hidrelétricas, só que o combustível aqui são os ventos, que giram uma turbinas geradoras e assim produzem a eletricidade.

A vantagens é de novo a não emissão de poluentes, assim como também não há grande impacto no ecossistema local. Seu custo por kWh é outra vantagem, já sendo umas das mais baixas e foi a energia renovável mais barata praticadas em leilões de contratação[1].

Dentro das desvantagens a principal é a alta dependência de ventos para funcionar, o famoso sem vento = sem energia, isso traz alta intermitência da energia e imprevisibilidade da produção. Além disso ela tem alguns impactos locais como a alta mortalidade de pássaros (que se chocam com as pás), o impacto visual e, principalmente, a poluição sonora, pois o contato dos ventos com as pás (além do ruído de rotação) causam um som alto e constante, tendo recomendações para que zonas habitadas fiquem no mínimo a 200 metros de um campo eólico.

Porém, graças a desenvolvimentos tecnológicos recentes (últimos 10 anos) a energia eólica ganhou destaque mundial, com a ajuda de baterias melhoradas (acumula excesso produzido quando há grandes ventos e estoca pra momentos de baixas brisas), de tecnologia de estocagem por hidrogênio e pás mais eficientes e baratas ela passou a ser uma das queridinhas pro combate ao malvado CO2. Sim, achamos nossa primeira energia do futuro!

O mercado de energia eólica está pegando fogo, muitos apostam em grandes fazendas eólicas pra compor uma alto percentual da sua matriz energética, de acordo com o relatório[2] da IRENA (International Renweable Energy Agency), a energia eólica saiu de 1,3% em 2010 para 6% em 2018, em 2030 a previsão é de 21% do market share global e em 2050 35 fucking percent!! Mas vou deixar pra tratarmos do mercado eólico em outro post, continuando…

Bioenergia

Bioenergia é o nome dado à energia criada pela Biomassa, que pode ser utilizada tanto pra geração de eletricidade quanto pra geração de combustíveis, como o bioetanol, biodisel, biogás e biometano. É uma energia limpa (pouca emissão indireta), renovável, com custo relativamente baixo e é originada de matéria orgânica gerada por seres vivos, podendo ser tanto animal quanto vegetal. O crescimento dela ao longo dos últimos 10 anos é animador e é a fonte de energia mais promissora pra substituir a geração de calor em industrias que precisam dessa temperatura.

Apesar de ser uma fonte renovável e limpa com grande entusiasmo, a bioenergia ainda apresenta problemas maiores para serem superados do que a energia eólica ou solar. O primeiro de todos é o impacto ambiental, pois grande parte da bioenergia gerada atualmente vem da fonte agrícola e para que haja produção de energia considerável tem que ter uma área de plantio muito grande, causando a retirada da cobertura vegetal e o desmatamento da região. Junto a isso também precisa de uma quantidade muito grande de água pro crescimento do vegetal fonte[5].

A queima da biomassa também é responsável pela emissão de gases tóxicos e materiais mais particulares, podendo gerar chuva ácida na região e contaminação de alguns ambientes. Outras duas grandes dificuldades é o transporte e armazenamento da biomassa sólida e a baixa eficiência do processo, sendo um combustível menos potente e gerando uma eletricidade mais custosa.

Porém, mesmo com todas essas dificuldades a bioenergia ainda é vantajosa frente aos tradicionais carvão e petróleo, sendo uma fonte boa para países como o Brasil, que já domina essa tecnologia e tem espaço pra produção. Contudo, não serviria para assumir a matriz principal de um país, pois sua escalabilidade é fraca.

Solar

A energia fotovoltaica também e simples de entender. Luz proveniente pelo sol é capturado por placas fotovoltaicas (geram energia a partir de luz) e transformam aquela lindo dia brilhante em eletricidade. Simples e rápido. A energia solar é outra energia limpa em grande foco atualmente, mas que já foi muito apedrejada e criticada, isso porque antes era necessário metros e metros de placas solares para gerar uma pequena quantidade de energia, isto é, sua eficiência era extremamente baixa.

Além disso, sofre do mesmo mal da energia eólica, sem sol = sem energia, não só isso, tá chovendo? baixa produção de energia, tá nublado? baixa produção de energia e por aí vai, pior, sua manutenção era cara e desfavorável, sendo que painéis inteiros eram descartados com poucos anos de vida graças a sua baixa vida útil. Deve ser por isso que nos anos 2000 até 2015 só víamos energia solar em casa de ricos e pessoas que tinham boas condições financeiras para manter.

Mas o mundo dá voltas meus amigos e a Terra de tanta volta que deu em torno do Sol fez com que o cenário mudasse pra energia solar. Os custos baixaram tanto, mais tanto, que fez a energia solar sair da mais cara para uma das mais barata, tudo ajudou, o pessoal de engenharia de materiais fez as placas ficaram mais eficientes, a manutenção melhorou, a vida útil melhorou, tudo ajudou, o custo da energia solar e da eólica caíram mais de 82% desde 2010[3].

A energia solar só enfrenta dois grandes desafios até agora: fazer tem sol 24h por dia (acho que esse eles não resolvem) e tentar diminuir a área útil que elas precisam para que uma boa fazenda solar não tenha que ter áreas gigantes para produza energia. Mesmo assim, esses problemas estão sendo minimizados graças as nossas novas super baterias e a estocagem por hidrogênio. Sim, achamos nossa segunda energia do futuro, e ela vai vem do sol!

Nuclear

Já falei bastante de energia nuclear nesses 4 posts mais antigos (primeiro, segundo, terceiro e quarto), mas esse é um estudo do zero então vamos começar do zero.

A energia nuclear carrega uma fama pejorativa que vou deixar pra entrar em detalhes em outro post, mas essa fama faz com que as pessoas tenham certa aversão e nem leve suas vantagens em consideração, mas acontece que suas vantagens são muito forte e isso despertou um pouco o interesse de muita gente por aí.

Vamos as desvantagens que muita gente pode falar por aí: é uma energia perigosa pois seu principal combustível é o urânio enriquecido (o mesmo usado em bombas nucleares, mas com uma grande diferença de enriquecimento). Outra desvantagem é que ainda não sabemos como tratar seus lixo radioativo (vão continuar radioativos por muito tempo, não podemos colocar eles no ferro velho por exemplo). Mesmo com essas dois grandes obstáculos as vantagens da energia nuclear são fortíssimas quando comparado as outras energias.

Primeiro que a energia nuclear é a mais barata de todas após a construção da usina (sim, o custo da usina é bilionário, mas após construído a energia é muito barata), mas mesmo que considerássemos o custo da usina ela ainda fica equiparável com os custos das outras renováveis no longo prazo. Além disso ela dá a melhor qualidade de energia possível entre todas as energias, isto é, é a energia mais estável para qualquer tempo, haja água, chuva (ou não chuva), sol, nuvem, vento, carvão, fogo, planta, nada disso importa, ela consegue gerar energia 24/7 num ritmo controlável, se precisa de mais, elas ajusta, se precisa de menos, ela ajusta também, não há a necessidade de estocagem (grande vantagem). Seu combustível, que é o urânio, ainda é muito abundante no planeta e pouco explorado.

Outra grande vantagem é que a energia nuclear é extremamente densa, muito muitoooo densa. Isto é, enquanto você precisa de hectares e hectares de terra para uma fazenda solar ou eólica ou mesmo muitos km² de alagamento pra ter uma represa para uma hidrelétrica, com a nuclear precisa apenas de uma espaço modesto pro reator e pro resfriamento.

Não entendeu? Vou tentar por em números.

O carvão ainda é uma das principais fontes de energia atuais, 1 kg de carvão consegue gerar 25.000.000 J, isto é 25 MJ/Kg. Agora quanto de energia você acha que 1 kg de Urânio 235 consegue gerar? Não vou nem responder em energia e sim em carvões,1kg de urânio consegue gerar a mais a mesma quantidade de energia que mais de 1 milhão de quilograma de carvões, isto é, a energia nuclear é um milhão de vezes mais densa que a de carvão, essa economia de espaço é muito forte, fazendo com que apenas um reator do tamanho de uma fabrica normal consiga gerar energia suficiente para uma cidade média inteira e ainda sobrar!

Além disso, é a energia com maior retorno de investimento (ERoI), isto é, o retorno que ela dá em energia é muito superior a todas as outras quando comparado a energia gasta pra construir e viabilizar o processo[4].

Ok, estou exaltando demais aqui a energia nuclear (desvio pessoal meu, é meu “maior” investimento) e não é o local certo, mas afinal de conta, ela é uma das queridinhas?

Não, não é. Apesar de suas vantagens a energia nuclear enfrente ainda grandes cenários políticos e governamentais pra crescer, o que dá caminho livre pra energia eólica e solar desbravarem, é por isso que a maioria das pesquisas atuais não levam em conta o desenvolvimento da energia nuclear, mas deixa comigo que eu vou desenvolver melhor esse ponto em outros posts.

Resumindo então: temos uma demanda cada vez mais crescente por energia renovável e essa demanda vai cair em peso em cima de dois destaques: energia eólica e solar, essas são as queridinhas e é nelas que vamos ver grande aumento de market share.

Mas pra que toda essa informação TR?

No meu caso simplesmente pra investir no setor de energia que eu sei (ou acho que sei né) que vão crescer e não cair, isto é, investir em energia eólica e solar. Não só isso, quanto mais eu conheço de setores em expansão mais eu conheço o que esses setores vão precisar pra expandir, exemplos claros são os setores de metais, lítio, urânio, cobre e hidrogênio.

Todos os meus investimentos tem perspectivas de longuíssimo prazo, de 15 anos pra cima. Meu objetivo depois de fazer um estudo deles é investir e “esquecer” (lembre-se dos meus Planos Futuros). O setor de energia é relativamente previsíveis e pouco mutável, claro que sempre há a chance de vim uma tecnologia disruptiva, algo novo e inovador, mas mesmo que isso aconteça ainda demora muito pra se mudar o cenário, veja que estamos tentando tirar o carvão de cena a séculos e ainda vai demorar uns 30 anos pra ele comece a talvez perder a briga.

Por hoje é isso, já falei demais das opções renováveis. Lógico que existem outras e não inclui elas aqui, mas são participações pequenas e ainda em desenvolvimento e com eficiências mais baixas, sem falar da escalabilidade.

Bons estudos e investimentos a todos.

TR

[1] Custo energia eólica
[2] IRENA – Future of wind
[3] Renewable Power Costs in 2019
[4] Energy return on investment
[5] Recycle Bioenergy