Em 16 de fevereiro de 2005, a entrada em vigor do Protocolo de Kyoto, somada a novos indícios de que o aquecimento global poderia ser pior do que se imaginava, voltaram a chamar a atenção para a urgência de substituir combustíveis fósseis por formas alternativas de energia que não emitam gás carbônico e diminuam o ritmo em que o problema se agrava. Mesmo que fosse possível, por um passe de mágica, deter 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 continuam sendo usados, piora o problema que será deixado para as futuras gerações.
O primeiro risco é o de que o petróleo seja substituído por alternativas ainda mais poluentes. Nos anos 1960 e 1970 do século XX, quando as preocupações ainda não estavam centradas no efeito estufa e sim nos preços e no 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 parece ter poucas chances de voltar a custar muito menos do que 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 ideias, o que seria ambientalmente desastroso. Isso porque o carvão (que representa 70% da energia da China) e o xisto betuminoso são energeticamente menos eficientes e poluem mais do que o petróleo, além de inutilizar vastas áreas com sua exploração.
- O presidente Lula inaugura gasoduto Gasbel II, da Petrobras, em Minas Gerais, em junho de 2010 (Ricardo Stuckert/PR)
O gás natural é, à primeira vista, mais amigável, pois sua combustão emite menos subprodutos corrosivos e tóxicos. Veículos e termelétricas 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, 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% anula sua vantagem.
O hidrogênio tem sido experimentado em células de combustível e cogitado para substituir os combustíveis com base no petróleo. Sua combustão não emite gás carbônico, apenas vapor de água. Mas, frequentemente, esquece-se de dizer que o hidrogênio não é uma verdadeira fonte de energia. Não há hidrogênio livre no planeta Terra. 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, é obtido da decomposição do metano do gás natural, processo que gera grandes quantidades de gás carbônico como coproduto. Em outras palavras, usar hidrogênio, em vez de gasolina, pode aumentar até certo ponto a eficiência do uso da energia e melhorar a qualidade do ar das metrópoles, mas não resolve o problema do efeito estufa – a menos que a fonte de energia usada para produzi-lo seja totalmente renovável ou nuclear. 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.
Alternativas biológicas
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 serem consumidos, mas as novas safras, quando 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.
A produção de combustíveis orgânicos, entretanto, emite um volume considerável de dejetos, no caso do álcool de cana, o famigerado vinhoto. Além disso, a área de plantação de cana e oleaginosas necessária para suprir a demanda de combustíveis no mundo seria grande demais.
As plantas são inerentemente pouco eficientes como fonte de energia, pois destinam a seu próprio crescimento grande parte da energia que absorvem do Sol, e não a gerar combustíveis úteis para seres humanos. A cana, usada pelo Brasil, é muito mais eficaz que o milho, adotado pelos EUA, mas ainda assim converte em energia combustível apenas 3,3% da energia solar que absorve.
- Estação Marechal Floriano da Linha Verde com ônibus articulado com Biodisel, em Curitiba, em maio de 2013 (Mario Roberto Durán Ortiz)
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 de dez a trinta 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 parte considerável das necessidades de países tropicais e com densidade populacional não muito elevada, como o Brasil, e também de amenizar a situação ambiental em países mais industrializados. Mesmo assim, não resolve o problema global.
Energia solar
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 e por ano em países temperados.
Em 2004, o custo, com o investimento e a manutenção incluídos, era sessenta vezes mais barato que vinte anos antes, mas ainda quatro ou cinco vezes mais caro do que o da energia termelétrica. Um estudo da Consultoria KPMG em 1999 mostrou, entretanto, que se painéis solares fossem produzidos em massa, por uma fábrica com capacidade para 5 milhões de unidades por ano, o custo desses equipamentos cairia 75%, o que os tornaria competitivos.
- Integrantes do Greenpeace fazem ato em frente ao Planalto por incentivo a energia solar, em Brasília, em abril de 2015 (Antonio Cruz/ABr)
Em clima tropical, a eficiência da transformação energética é maior. A irradiação solar, nesse caso, mantém-se todo o ano em um patamar semelhante ao do verão europeu, o que permite gerar, em média, 50% mais energia. Uma objeção frequente é que, embora a operação dos painéis solares seja limpa, a produção deles consome energia e polui. Esses dispositivos consistem em 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 para a população local.
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 trinta anos, pode gerar em quatro anos a energia necessária para fabricá-lo. Novas tecnologias poderiam reduzir esse período a pouco mais de um ano e, a longo prazo, a reciclagem poderá abreviá-lo ainda mais. Permanece, porém, a ressalva de que a energia solar não é infinita e captá-la é concorrer com a natureza em seu próprio negócio. Hoje, os painéis solares ocupam espaços pouco significativos 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 termelétricas, 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 km² 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 km², 3% de seu território.
O mundo inteiro necessitaria hoje de 1,25 milhão de km² de painéis solares, mas seria preciso algo como 8 milhões de km² – 6% da área dos continentes – se sua população crescer 50% e o 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 em 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.
Energia eólica, geotérmica e marés
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. Além disso, 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 à América do Norte, à Rússia, ao Reino Unido e à França. A alternativa hidrelétrica já está em boa parte esgotada.
- Primeira usina de energia eólica da Petrobras, em Macau, Rio Grande do Norte, em 2004 (Imprensa/Agência Petrobras)
- Fábrica Torres Eólicas do Nordeste (TEN), inaugurada em janeiro de 2015, em Jacobina, na Bahia (Elói Corrêa/GOVBA)
Racionalização do uso
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 poderia diminuir o consumo médio de energia para calefação em 60% a 75%. Substituir jipões, peruas e picapes esportivas pesadas e volumosas por carros compactos ou, melhor ainda, pelo transporte coletivo, reduziria consideravelmente as emissões de gás carbônico.