Perceba porque é que a energia solar é a única opção credível de sustentabilidade energética da humanidade.
Quando os líderes mundiais se reunirem em Paris no próximo mês para a Conferência do Clima das Nações Unidas, existe uma pergunta difícil que terá que ser ponderada: Onde poderá a humanidade conseguir energia suficiente para satisfazer as suas necessidades sem destruir o planeta.
De uma perspetiva puramente científica, a energia solar é a única solução. As metas mais ambiciosas da humanidade – tal como tirar mais de 2 mil milhões de pessoas da pobreza extrema, ou conseguir controlar o aquecimento global – exigem uma abundante fonte de energia limpa e renovável. A questão é como escolher entre opções como a energia solar, eólica e biomassa. Para esse efeito, um grupo de cientistas do Instituto Alemão Max Planck que tem o seu foco na biogeoquímica decidiu descobrir qual a fonte de energia que tem o maior potencial para satisfazer as necessidades energéticas da humanidade a longo prazo. Os resultados são impressionantes:
A energia solar quando comparada com outras fontes energéticas pode oferecer cerca de 100 vezes mais energia.
O total energético que atinge a Terra na atmosfera é de cerca de 175 mil terawatts, ou por outras palavras cerca de 10 mil vezes a quantidade de energia que a humanidade usa atualmente. Grande parte desta energia é absorvida pela atmosfera, onde alimenta os ventos e as tempestades e ajuda as correntes dos oceanos. Um pouco menos de metade de toda esta energia atinge a superfície do planeta, sob a forma de energia de radiação.
A humanidade recolhe a energia do sol de duas maneiras.
- Utilizamos tecnologia solar para recolher a radiação em forma de luz, diretamente do sol.
- Podemos conseguir energia indiretamente, pela queima de matéria orgânica (óleo ou carvão) que o sol ajudou a criar, ou através do aproveitamento do vento e das ondas que a energia solar afeta, mesmo que indiretamente. Cada método tem o seu próprio limite físico – a quantidade de luz solar que, de acordo com as leis da termodinâmica, pode ser convertida em energia utilizável.
Os cientistas de Max Planck pensam que o método indireto é de longe o mais dispendioso. Se falarmos da energia eólica, a melhor eficiência possível – definida como a fração inicial da luz solar captada para o uso humano – é de apenas 0,5%. Por seu lado a energia adquirida dos biocombustíveis, criados a partir de plantas e da fotossíntese, acaba por ser apenas um pouco melhor, com uma eficiência máxima de 1,5% em terra, principalmente porque as plantas conseguem reunir apenas uma pequena parte do espectro da energia solar.
A abordagem direta funciona muito melhor. Os cientistas estimam que a energia solar direta pode ser recolhida com 93% de eficiência, e 73% a partir da luz difusa ou seja a luz ambiente.
A combinação da abundância e de eficiência da energia solar faz dela uma escolha muito mais promissora do que as outras fontes de energia. Utilizando dados de satélites sobre os padrões globais de radiação, os cientistas estimam que a energia derivável solar máxima que chega à terra é de 16.300 terawatts, cerca de 1.000 vezes o nosso uso atual de energia. Esta quantidade de energia é 100 vezes superior àquela que pode ser recolhida a partir de recursos eólicos ou a partir de biomassa. Se juntarmos a energia recolhida dos oceanos a estes números a energia solar ainda continua a ser imensamente mais forte.
Só para sermos claros, a tecnologia fotovoltaica está longe de ser ideal. A eficiência média atual é de apenas 20%, bem abaixo do máximo teórico. Ainda assim, mesmo com estes dispositivos, a energia solar disponível excede o nosso uso atual por mais de 250 vezes. Por isso, faz sentido manter a expansão do uso da tecnologia solar, que vem crescendo em cerca de 5% ao ano durante os últimos 20 anos. Nós podemos satisfazer as nossas necessidades energéticas com quintas solares que cobrem apenas uma pequena fração do planeta, sobretudo se pensarmos que a eficiência desta tecnologia vai melhorar.
Em termos económicos a existência de várias fontes de energia é outra questão. Em locais escuros ou onde o vento é predominante a energia eólica pode ser a melhor escolha. Em outros lugares, as realidades locais podem fazer com que a produção de biocombustível seja a escolha mais sensata. No geral, porém, existe uma abundância grande de energia à nossa volta, e a energia solar é, de longe, a melhor maneira de conseguir essa energia.