Energias alternativas

Esta é uma lista de energias alternativas, útil como ponto de partida para pesquisas adicionais. Nem todas vão vencer, tal como nem todas as dot.com continuam a existir. E boa parte delas está bem no futuro e fora do nosso alcance imediato.

Vou dividir a lista em 4 partes e vou consultar quase só o meu cérebro pelo que a lista contém quase de certeza omissões e erros.

Energias Primárias

Fissão Nuclear, baseada em U235, com produção industrial em larga escala na actualidade. Reservas de U235 limitadas a cerca de 65 anos.

Fissão Nuclear, baseada em U238/P239, em produção limitada, nomeadamente nos reacores do tipo Candu, RMBK e mais 2 ou 3 experimentais do tipo "breeder". Reservas de U238 bastantes para milhares de anos com aumento de consumo exponencial, ou milhões de anos com consumos estabilizados.

Fissão Nuclear, baseada em Th232/U233, em fase protótipo. Um único reactor experimental na Índia, de 30MW, e um em construção de 500MW. Reservas de Th232 têm cerca de 3 vezes a energia potencial do U238 e portanto têm uma duração da mesma ordem de grandeza.

Fusão Nuclear, baseada em D-T, em fase de desenvolvimento experimental. Funcional daqui a 40 anos (?). Reservas de Litium-3, usado na produção de Tritium, suficientes para milhares de anos com aumento de consumo exponencial.

Fusão Nuclear, baseada em D-D, em fase de desenvolvimento experimental, com investimento calculado em 10x o necessário para o ciclo D-T. Daqui a 60 anos (?). Reservas de Deutério suficientes para centenas de milhões de anos com aumento de consumo exponencial, ou muitas vezes a idade do universo com consumos estáveis, portanto mais do que a duração do sol.

Fusão Nuclear, baseada em H-H-H-H (reacção catalisada pelo ciclo C-N-O, ou não catalizada pelo ciclo H-D-3He-4He), em fase de análise teórica. É a energia das estrelas mas talvez seja mais barato recolhê-la do que tentar produzi-la aqui. Reservas... até ao fim do universo, em qualquer cenário de crescimento.

Potencial gravitico. Um buraco negro é teoricamente o melhor conversor de matéria-energia, ejectando o equivalente a 50% da matéria absorvida sob a forma de fotões-gama. Além disso se conseguissemos criar buracos negros pequenos e controlados poderiamos usar os restantes 50% sob a forma de radiação de Hawking. Apesar de esta forma de produção energética ter bases cientificas sólidas e servir como optimo "reciclador universal" serve também como introdução à segunda parte desta lista.

Energias Renováveis

Paineis solares. Desenvolvimento desde há 100 anos, custos vêm baixando de forma sistemática e poderão tornar-se competitivos em menos de 20 anos. Por cada metro quadrado a terra recebe 1kW de energia do Sol. Os paineis actuais baratos recolhem até 15% da energia incidente. Tecnologia de ponta (paineis multi-junção) vai até 45%.

Centrais térmicas solares, vários exemplos em produção e alguns projectos gigantes como uma "torre solar" na Austrália. Este método é particularmente eficiente para produzir calor mas mesmo em produção de electricidade, via utilização de uma turbina e gerador, chega a ser competitivo com o solar fotovoltaico, visto que a base tecnológica é mais simples.

Metano, também conhecido como biogás, gás natural, gás dos pantânos, etc. Produzido por material em decomposição ou por sintese inorgânica directa (a alta temperatura). Enquanto houver bioesfera na terra esta fonte de energia vai existir. A produção de biogas, em grande parte não aproveitado, não chega para satisfazer a procura actual, o que é resolvido extraindo gás fóssil, mas chega para satisfazer o consumo doméstico mesmo com aumentos grandes. Há reservas incalculáveis de metano inorgânico nos sedimentos oceânicos, mas ninguém sabe se é viável de extrair.

Energia das marés. Neste momento a humanidade consome o equivalente a 1/4 da energia total disponível nas marés, pelo que não é uma opção. Mas pode ajudar um pouco em certas zonas costeiras remotas, por exemplo.

Energia do vento. Em última análise é energia solar convertida, mas é mais fácil de extrair actualmente. Países desenvolvidos, como a Dinamarca, conseguem satisfazer 30% das suas necessidades energéticas com ela, mas à custa de imensas captações offshore. Aumentar a densidade de captação resulta em perdas, uma vez que uma ventoinha tira velocidade ao vento numa área grande. É inviável resolver todos os problemas energéticos desta forma, mas é uma ajuda promissora.

Hidroelétrica. É uma energia renovável já bastante desenvolvida, mas com mini-hídricas seria possível duplicar a contribuição. No entanto isso tem impactos ambientais, nomeadamente nos ciclos de desova dos peixes. Também tem impactos ambientais positivos, visto que os lagos artificiais amenizam o clima na zona em que estão implantados.

Desalinização inversa. A pressão osmótica normalmente contrariada, com custos energéticos, para desalinizar a água pode ser usada de forma inversa para gerar energia salinizando água dos rios, por exemplo junto à foz, de forma controlada. Impactos ambientais difíceis de analisar, especialmente em larga escala. Na Holanda estima-se que 1/4 da energia do país possa ser gerada assim. Zonas com estuários de rios caudalosos poderão usar a tecnologia.

Energia do gradiente térmico dos oceanos. É difícil de extrair, devido ao pequeno gradiente térmico, mas existe em grande quantidade, especialmente nos trópicos. Acaba por ser mais uma forma de energia solar, como quase todas as renováveis.

Geotérmica. Largamente desenvolvida nalguns pontos "fáceis", nomeadamente na Islândia e sul de Itália. No entanto há que notar que a energia total dissipada pelo núcleo da terra é somente 1/1000 da energia solar recebida, pelo que é difícil estimar as consequências que teria uma futura extracção alargada, usando perfuração a grande profundidade.

Biocombustivel. Tanto queimando resíduos florestais sólidos como convertendo óleos em diesel ou açucares das plantas e algas em alcool. Diz-se que usando apenas 1 milhão de km quadrados de oceano no cultivo de algas ricas em óleo e açucares se poderia abastecer toda a terra e substituir todo o petróleo. A produção usando plantas terrestres é bem menos eficiente e a capacidade em larga escala é duvidosa. Nem todos os países consomem tão pouco combustível por habitante como o Brasil e têm tanto sol, terra e água. Caso se consiga o cultivo oceânico em larga escala parece uma aposta ganha à partida.

Energias de Armazenamento

Hidrogénio, produzindo por eletrólise da água ou extraído dos hidrocarbonetos (metano, por exemplo). É curioso verificar que o oxigénio libertado pelas plantas é extraído da água, e não do CO2. O armazenamento energético em forma de hidrocarbonetos, açucares e alcool foi a forma que as plantas inventaram de guardar o potencial energético do hidrogénio.

Gás comprimido, que liberta a energia durante a descompressão. Há várias ineficiências pelo meio, com perdas térmicas acentuadas.

Eletroquimica, mais conhecida como "baterias e pilhas". A eficiência na armazenagem varia muito, desde menos de 5% até mais de 90%, consoante o método escolhido.

Armazenazem mecânica. Quem nunca viu um relógio de corda? Mas também pode ser armazenada em grandes volantes rotativos, com uma eficiência semelhante à eletroquimica em termos de peso/energia. O limite está na resistência dos materiais do volante, que o impede de rodar demasiado depressa sem se despedaçar. Como esse limite está relacionado com as ligações atómicas-quimicas no volante a densidade energética acaba por ser semelhante à duma bateria.

Potencial gravítico. Quem nunca viu um relógio de pesos? A versão moderna em larga escala consiste em utilizar excedentes de energia para elevar água entre dois reservatórios a nível diferente, ficando a energia guardada num depósito mais elevado e portanto com um potencial gravítico superior. O sistema pode ser usado da mesma forma que uma central hidroelétrica e pode até usar a mesma infraestrutura, bastando a instalação de novo equipamento. No entanto há perdas por evaporação, que podem ser evitadas cobrindo o depósito com uma membrana plástica, mas apenas se este não for demasiado grande.

Energias da Treta

Hydrinos, energia hidrinica. Duns senhores chamados "BlackLight Power". Antes daquilo funcionar tínhamos que despedir todos os departamentos de física universitária, mas aparentemente há investidores interessados.

Energia do vácuo. Teoricamente poderá ser possível extrair a energia das flutuações quânticas do vácuo. Ninguém sabe muito bem como, e as as bases cientificas para a extração são discutiveis... mas o potencial é inesgotável.

Máquinas de movimento perpétuo. Nunca ninguém as viu, mas muita gente as comprou...

Enjoy!

Autor

Rnbc, em 15/6/2006

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