Os dilemas da energia

Futuro? Painéis solares poluem muito menos, não produzem efeito estufa e aproveitam um recurso disponível em toda parte. Mas exigem investimento. Foto: Carta Capital

Século XXI, ano 2003: o mundo assiste, perplexo, às tropas da principal potência econômica invadirem o Iraque. Trata-se do enésimo episódio bélico na região do Oriente Médio. Ano 2005: o petróleo atinge US$ 51 o barril e já podemos afirmar que a energia se tornou importante causa de conflitos no mundo. E essa é apenas uma pequena parte do problema.

A humanidade, a partir da segunda metade deste século, muito provavelmente não contará com a fartura das fontes energéticas sobre as quais construiu 4 mil anos de História, seja pelo esgotamento das reservas após séculos de exploração industrial, seja por limites ambientais, sob pena de causar mudanças climáticas tão profundas que colocariam em xeque a própria vida no planeta. Obter energia barata e menos poluente será o maior de todos os desafios mundiais.

Obviamente, as nações que encontrarem melhores saídas econômicas e tecnológicas vão redesenhar o mapa geopolítico – a exemplo da Inglaterra do século XIX, que se tornou potência internacional por fornecer o principal combustível da Revolução Industrial, o carvão.

Agora, imagine uma nação apta a produzir grande quantidade de energia em alternativa ao obsoleto carvão, ao escasso petróleo e ao também finito gás natural. Que naturalmente seja energizada pelo sol, ventos, corredeiras de água e marés. Capaz de obter 4 mil megawatts de energia valendo-se apenas da fotossíntese, que gera biomassa e não causa efeito estufa, uma vez que a planta reabsorve o dióxido de carbono lançado na atmosfera.

É de imaginar que dessa nação sairá boa parte da solução para os problemas energéticos comuns a todos, e que tais vantagens competitivas poderão inserir o País em um novo eixo de poder. Falamos do Brasil, onde algumas tecnologias de ponta têm sido desenvolvidas, mas talvez em ritmo menor que o necessário e desejável, e certamente mais lento que em países desenvolvidos.

Enquanto o mundo vislumbra um futuro brilhante, alimentado por tecnologias milagrosamente limpas e eficientes, é preciso pôr os pés no chão: mesmo que fosse possível, por um passe de mágica, deter hoje o consumo de combustível fóssil e a emissão de gás carbônico em todo o mundo, mil anos se passariam antes que a atmosfera da Terra voltasse a ser o que era antes da era industrial. A cada ano que continuamos a usá-los, pioramos o problema que será deixado para nossos filhos e netos.

O primeiro risco é o de que o petróleo seja substituído por alternativas ainda mais poluentes. Nos anos 60 e 70, quando a preocupação não era o efeito estufa e sim o preço e o risco de esgotamento do petróleo, outros combustíveis fósseis foram cogitados para substituí-lo: carvão, xisto betuminoso e gás natural, por exemplo.

A alta continuada do preço do petróleo – que agora parece ter poucas chances de voltar a custar muito menos de US$ 45 por barril – e a lembrança de que as reservas continuam a ser finitas e devem se esgotar dentro de algumas décadas podem reanimar tais idéias, o que seria ambientalmente desastroso. Carvão (que representa 70% da energia da China) e xisto betuminoso são energeticamente menos eficientes e poluem mais do que o petróleo, além de inutilizar vastas áreas com sua exploração.

O gás natural é, à primeira vista, mais amigável, pois sua combustão emite menos subprodutos corrosivos e tóxicos. Veículos e termoelétricas a gás são menos ruins para a saúde das metrópoles do que seus equivalentes a diesel, gasolina ou petróleo. Do ponto de vista do efeito estufa, porém, pouco ajudam.

Ao ser queimado, o gás natural gera metade da quantidade de gás carbônico que o petróleo para a mesma energia, mas o próprio combustível (basicamente metano) é 25 vezes mais potente como agente do efeito estufa que o produto de sua combustão. Mesmo um vazamento de 2% (ao longo dos poços, gasodutos, bombas, veículos, fogões etc.) anula a vantagem que poderia oferecer.

O álcool e o biodiesel têm a vantagem, nada desprezível, de não aumentar a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera. Claro que esses combustíveis, tanto quanto os derivados de petróleo, transformam-se nesse gás ao ser consumidos, mas as novas safras, ao ser replantadas, voltam a absorvê-lo. Álcool e óleos vegetais também podem substituir o petróleo em várias aplicações petroquímicas. Também é possível aproveitar energeticamente o biogás (metano) produzido naturalmente pela decomposição de resíduos humanos e agrícolas.

Entretanto, a produção de combustíveis orgânicos emite um volume considerável de dejetos (no caso do álcool de cana, o famigerado vinhoto) e a área de plantação de cana e oleaginosas necessária para suprir as necessidades de combustíveis no mundo seria grande demais.

As plantas são inerentemente pouco eficientes como fonte de energia, pois destinam grande parte da energia que absorvem do Sol a seu próprio crescimento, não a gerar combustíveis úteis para seres humanos. A cana, usada pelo Brasil, é muito mais eficiente que o milho, adotado pelos EUA, mas ainda assim converte em energia combustível apenas 3,3% da energia solar que absorve.

Calcula-se que, direta ou indiretamente, a humanidade já domesticou cerca de 40% dos processos de fotossíntese que ocorrem na superfície dos continentes para suas próprias necessidades, incluindo alimentos, madeira e pastagens. Considerando que um carro consome 10 a 30 vezes mais carbono que seu motorista, não é difícil deduzir que não se pode ir muito longe nessa direção.

A solução biológica pode ser uma forma rápida de atender a uma parte considerável das necessidades de países tropicais e com população não muito densa, como o Brasil, e também uma forma emergencial de amenizar o problema ambiental em países mais industrializados. Mesmo assim, não resolve o problema global.

Células fotovoltaicas, que não precisam consumir energia para crescer, podem ser muito mais eficientes que as plantas. Por isso, a energia solar é a favorita da maioria dos ambientalistas. A eficiência da conversão direta da luz do Sol em energia elétrica é hoje de 12%, o que permite gerar 200 quilowatts-hora por metro quadrado por ano em países temperados.

Custo, investimento e manutenção incluídos são da ordem de US$ 0,20 por quilowatt-hora para fins industriais e US$ 0,37 para fins residenciais. Está 60 vezes mais barata que há 20 anos, mas ainda quatro ou cinco vezes mais cara do que a energia termoelétrica. Entretanto, um estudo da KPMG mostrou, em 1999, que se painéis solares fossem produzidos em massa, por uma fábrica com capacidade para 5 milhões de unidades por ano, o custo cairia 75% e eles se tornariam imediatamente competitivos.

Em clima tropical, sua eficiência é maior: a irradiação solar mantém-se todo o ano em um patamar semelhante ao verão europeu e permite gerar, em média, 50% mais energia.

A Alemanha tem, hoje, perto de Leipzig, a maior central de energia solar do mundo. Construída sobre uma área contaminada de 20 hectares, gera energia suficiente para 1,8 mil residências, cujo consumo, de outra forma, poderia liberar 3,7 mil toneladas de gás carbônico por ano.

Uma objeção freqüente é que, embora a operação dos painéis solares seja limpa, sua produção consome energia e polui. Painéis solares são células fotovoltaicas de silício puro com estruturas de alumínio – dois materiais cuja produção consome muita energia e gera poluição: o Vale do Silício, na Califórnia, já está contaminado por solventes clorados usados para limpar produtos e maquinário, o que elevou significativamente o risco de câncer e defeitos congênitos.

Felizmente, a fabricação de células solares desperdiça muito menos material e energia do que a de microchips. Seu balanço energético, no final das contas, é positivo: hoje, um painel solar, com vida útil de 30 anos, gera a energia necessária para fabricá-lo em menos de quatro anos. Novas tecnologias poderiam reduzir esse prazo a pouco mais de um ano e, a longo prazo, a reciclagem poderá reduzi-lo ainda mais.

Permanece a ressalva de que a energia solar não é infinita e captar energia do Sol é concorrer com a natureza em seu próprio negócio. Hoje, os painéis solares ocupam áreas pouco significativas e pouco úteis (como telhados), mas substituir uma parte importante da energia hoje gerada pelo petróleo significa ocupar áreas extensas com painéis solares e inutilizá-las para a agricultura ou para a preservação ambiental.

É bom lembrar que a indústria da energia fóssil (incluindo poços de petróleo, minas de carvão, oleodutos, refinarias, centrais termoelétricas, áreas contaminadas etc.) já inutiliza áreas extensas. Mas a objeção não é absurda: com o atual padrão de eficiência, a Alemanha precisaria de 27 mil quilômetros quadrados de centrais solares para substituir o seu consumo de combustíveis fósseis, o que equivale a 20% de sua terra arável. Os EUA precisariam de 300 mil quilômetros quadrados, 3% de seu território.

O mundo inteiro necessitaria hoje de 1,25 milhão de quilômetros quadrados de painéis solares, mas seria preciso algo como 8 milhões de quilômetros quadrados – 6% da área dos continentes – se sua população crescer 50% e seu consumo de energia per capita tiver de ser igual ao dos EUA de hoje. A eficiência dos painéis de silício há de melhorar, mas só até certo ponto: acredita-se que pode chegar perto de 20%.

Isso reduziria as áreas exigidas em 40%, mas, para países ricos e densamente povoados, o problema ainda seria considerável. Eficiências mais altas (até 35%) podem ser obtidas com compostos de gálio, arsênico e antimônio, mas nesse caso a produção seria mais cara e muito mais poluente.

A energia eólica é mais barata e imediatamente competitiva, mas também tem limites. Está longe de ser igualmente confiável em todas as partes do planeta, usá-la em grande escala implica cobrir vastas áreas com moinhos de vento e não é infinita: o potencial mundial foi estimado em 10 mil gigawatts, 75% do atual consumo global de energia, mas apenas 10% da demanda de uma hipotética humanidade futura com padrão de consumo semelhante ao dos EUA.

A alternativa geotérmica é restrita a áreas com vulcanismo adequado, como a Islândia. A energia das marés é outra alternativa geograficamente limitada, principalmente para América do Norte, Rússia, Reino Unido e França. A alternativa hidrelétrica já está em boa parte esgotada.

Muitos especialistas em energia julgam que o futuro não poderá dispensar a energia nuclear, que permite gerar vastas quantidades de energia em pequenos espaços sem produzir gases que agravem o efeito estufa e muitos ecologistas respeitados concordam em que ela é um mal muito menor que o petróleo.

Um deles é James Lovelock, autor da chamada Teoria de Gaia. Para ele, se o mundo pudesse esperar mais 50 anos, seria possível apostar na energia solar ou em outras alternativas, mas não há mais tempo para experimentar. A opção nuclear é a única imediatamente disponível, seus riscos são insignificantes se comparados aos do aquecimento global e a oposição a seu uso é irracional. Aliou-se à Associação dos Ambientalistas a favor da Energia Nuclear (AAEN – http://www.ecolo.org), fundada pelo francês Bruno Comby.

Para a maioria dos “verdes”, porém, as usinas atômicas continuam a ser anátema. Sua posição, tão pacifista quanto ambientalista, vem de uma época em que o risco mais imediato de catástrofe ecológica era a guerra nuclear – como registra o próprio nome de sua mais conhecida organização, o Greenpeace, fundado por pacifistas que velejaram em uma área de testes nucleares no Alasca, em 1971.

Que essas razões sejam históricas, porém, não significa que sejam obsoletas. Hoje, o risco de uma guerra nuclear global parece ter diminuído em relação aos piores períodos da Guerra Fria, mas isso pode ser uma ilusão. Aumentou o número de países com acesso à tecnologia nuclear e o governo dos EUA hoje se julga no direito de usar armas nucleares até mesmo contra países que não as possuem.

Mesmo novos modelos de usinas que supostamente não correm risco de derretimento do reator continuam a produzir resíduos que se mantêm perigosamente radioativos por 10 mil anos.

São 10,5 mil toneladas anuais de lixo radioativo hoje, com a energia nuclear representando 6% da energia mundial. Seriam mais de 150 mil toneladas/ano se a energia nuclear substituísse os combustíveis fósseis hoje utilizados e mais de 1 milhão de toneladas/ano se o consumo per capita global de energia chegar a patamares estadunidenses – sem contar o aço e concreto contaminados nas futuras usinas desativadas. Acidentes continuam a acontecer e o risco de atentados terroristas a usinas e depósitos de resíduos radioativos é mais presente do que nunca.

Para esses ambientalistas, o uso da energia nuclear em grande escala exige um grau de segurança e segredo que não só a torna antieconômica, como é incompatível com a democracia. Lovelock responde (no jornal The Independent, 24 de maio de 2004) que “os lobbies verdes, que deviam dar prioridade ao aquecimento global, parecem mais preocupados com ameaças às pessoas do que com ameaças à Terra, sem notar que somos parte dela”.

Em tese, os problemas das usinas baseadas na fissão de urânio e plutônio seriam resolvidos pela tecnologia da fusão nuclear, que converteria hidrogênio, deutério ou lítio no inofensivo gás hélio. Esse processo, porém, continua a ser um sonho: ainda não se consegue sustentá-lo mais do que uma fração de segundo, durante a qual consome tanta energia quanto gera. Em 2004, os EUA concordaram em apoiar o esforço internacional para construir o reator de pesquisa Iter, que custará mais de US$ 10 bilhões, mas França e Japão continuam a disputar o direito de abrigar a experiência, que pode apontar ou não para uma solução.

Por falar em hidrogênio, muito se tem dito e escrito sobre o uso desse gás em células de combustível para substituir os combustíveis com base no petróleo. É verdade que sua combustão não emite gás carbônico, apenas vapor d’água. Mas freqüentemente se esquece de dizer que o hidrogênio não é fonte de energia.

Não há hidrogênio livre neste planeta. Ou o gás é produto da eletrólise da água por energia elétrica – ou seja, é apenas uma forma de empacotar eletricidade produzida por outras fontes – ou, como geralmente acontece hoje, é obtido da decomposição do metano do gás natural, processo que gera grandes quantidades de gás carbônico como co-produto.
Em outras palavras, usar hidrogênio em vez de gasolina pode melhorar a qualidade do ar das metrópoles, mas não refresca o planeta – a menos que a fonte de energia usada para produzi-lo seja totalmente renovável. Caso se use combustível fóssil, a geração de gás carbônico é simplesmente deslocada para outro lugar. Talvez o hidrogênio venha a ser um dos principais combustíveis do futuro, mas certamente não é a energia do futuro.

Uma fonte óbvia e barata de energia é, naturalmente, toda aquela que é desperdiçada ou consumida sem necessidade. Viu-se no Brasil como uma crise temporária de abastecimento pode levar milhões de consumidores e industriais a descobrir rapidamente formas de poupar energia.

Soluções arquitetônicas racionais poupariam muito da energia usada para iluminar e refrigerar prédios de escritórios mal planejados. Em países frios, um isolamento térmico melhor pode reduzir o consumo médio de energia para calefação em 60% a 75%. Substituir peruas esportivas pesadas e volumosas por carros compactos ou, melhor ainda, por transporte coletivo reduziria consideravelmente as emissões de gás carbônico.

Dois estadunidenses, Michael Schellenberger e Ted Nordhaus, conquistaram notoriedade, em setembro do ano passado, com um artigo chamado “A Morte do Ambientalismo”, no qual criticam o movimento por ter sido incapaz de alertar o público e os tomadores de decisão sobre o aquecimento global. Criticaram o ambientalismo por insistir em dizer às pessoas o que não querem ouvir: o que elas não podem fazer e “não” podem ter. Disseram que suas propostas deveriam ser colocadas como passos para criar empregos, melhorar a economia e gerar novas indústrias, sem opor o ambiente ao crescimento.

A verdade, porém, é que parece não haver propostas eficazes que não ponham limites ao consumo e ao investimento e não tenham um preço em termos de crescimento e retorno a curto prazo. Em países como os EUA, propor esse “pós-ambientalismo” é como sugerir mentalizações e Florais de Bach para tratar uma febre perigosamente alta no momento em que a única maneira de salvar o paciente é convencê-lo a aceitar remédios amargos e urgentes.