Eletrificação: muito além do carro recarregável 

“As oportunidades abundam no setor de energia e serviços públicos de hoje e, provavelmente, se abrirão à medida que o futuro se desenrolar, marcado por três tendências crescentes: descarbonização, eletrificação e descentralização.” – Deloitte Insights 

Confira o segundo post de nossa série sobre tendências no setor de energia nos próximos anos. O primeiro foi sobre descentralização e, neste, abordaremos características e tendências da eletrificação.

Quando se pensa em eletrificação, uma das primeiras imagens que vêm à cabeça é a do carro elétrico. O gás carbônico emitido por veículos no mundo inteiro é considerado um dos maiores problemas da nossa era e uma solução sustentável que substitua os combustíveis fósseis já é, a esta altura, urgente.  

De 2018 a 2022, o número de modelos de veículos eletrificados passou de nove (2018) a 30 opções (2022), com estimativa de alcançar mais de 100 tipos nos próximos anos. Previsões otimistas apontam que, em 2030, metade dos veículos leves novos vendidos no mundo serão elétricos.  

No entanto, a eletrificação engloba mais do que o setor dos transportes e pode representar uma revolução para indivíduos, governos e empresas em diferentes níveis. Essa transformação não é apenas uma tendência passageira, mas uma mudança profunda e necessária para enfrentar os desafios da sustentabilidade e da eficiência energética nas próximas décadas. 

O que é eletrificação? 

A eletrificação é a substituição de fontes de energia que tradicionalmente usavam combustíveis fósseis por eletricidade. Isso inclui a eletrificação de setores como o citado transporte, e também o de aquecimento, refrigeração, alimentação, além de diversos processos industriais. O objetivo principal é reduzir as emissões de carbono, aumentando a eficiência energética e melhorando a qualidade do ar. 

É importante ressaltar que o próprio setor elétrico também deve passar por uma descarbonização para produzir a chamada “eletricidade descarbonizada”. Atualmente, grande parte das redes elétricas globais é otimizada para a transmissão de volumes constantes de eletricidade gerada por combustíveis fósseis ou energia nuclear. 

Os sistemas de energia fóssil e nuclear têm a vantagem adicional de serem capazes de gerar energia que pode ser rapidamente acelerada quando a demanda do sistema excede os níveis de carga básica e, em seguida, reduzida durante as quedas na demanda. No caso de sistemas como energia eólica e solar, isso ainda não é possível devido a seu caráter intermitente. Nesse sentido, o gás natural poderá ser um aliado relevante dessa indústria. 

Tendências da eletrificação 

Confira, a seguir, alguns dos principais caminhos para alcançar a eletrificação. 

Transporte sustentável 

A eletrificação de veículos está, sem dúvida, em ascensão. Com a crescente disponibilidade de veículos elétricos (VEs) e a infraestrutura de carregamento em expansão, empresas podem explorar oportunidades de fornecimento de energia e infraestrutura de carregamento. Isso vale tanto para os veículos individuais quanto para o transporte público (que, por si só, já é um fator chave na emissão de CO2), reduzindo ainda mais a liberação de gases de efeito estufa (GEE) nas cidades.  

A Índia, por exemplo, vem revolucionando o mercado de veículos elétricos leves. Atualmente, 90% de seus VEs têm duas ou três rodas (como motos e riquixás, mais baratos que carros), segundo a Agência Internacional de Energia. No Brasil, estima-se que, até 2030, 50% dos veículos leves sejam elétricos, enquanto os Estados Unidos ambicionam chegar na mesma data com todos os carros novos vendidos elétricos. Também vale destacar a eletrificação do setor de transportes de grande volume, como é o caso de navios e portos, como vem ocorrendo na Inglaterra. Prevê-se que, só nesse país, a demanda por eletricidade portuária suba de 20 GW por ano (dado de 2016) a 250 GW anuais (previsão para 2050). 

Aquecimento e refrigeração elétricos 

A transição para sistemas de aquecimento e refrigeração elétricos também é outra tendência destacável. Bombas de calor e sistemas de climatização elétricos são mais eficientes e menos poluentes do que os sistemas de combustíveis fósseis. Embora sejam comuns em diversos países há muitos anos, no entanto, ainda representam um desafio para o consumidor e empresas em relação aos maiores gastos com a conta de luz. 

Eficiência com economia 

Por outro lado, existem formas de economizar em algumas áreas atendidas pela energia elétrica. A preferência por dispositivos elétricos modernos e iluminação LED gera um consumo mais eficiente e em conta, já que esses aparelhos podem ser controlados de forma mais inteligente, o que economiza energia. 

Energias renováveis combinadas 

A eletrificação também pode ser combinada com a geração de energia a partir de outras fontes renováveis, como solar e eólica. Isso cria uma sinergia que reduz a dependência de combustíveis fósseis e promove a sustentabilidade. Essa combinação pode ocorrer tanto na eletrificação direta de consumos finais quanto na eletrificação indireta de setores industriais mais desafiadores, como indústria pesada, aviação ou mineração, por meio do hidrogênio verde. 

Benefícios da eletrificação 

A sustentabilidade vai além da preservação do meio ambiente. Ela não apenas melhora a qualidade de vida das sociedades, mas também será mandatória para nossa subsistência. Promover cidades mais inteligentes e seguras passa por implementar a eletrificação, que traz: 

Redução de emissões: como mencionado anteriormente, a eletrificação ajuda a reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE). Isso contribui diretamente para a mitigação das mudanças climáticas, que implicam em desastres naturais, como grandes inundações ou secas prolongadas, eventos cada vez mais comuns em diversas regiões do planeta. 

Melhoria da qualidade do ar: além disso, ao diminuir as emissões de gases gerados pelo consumo de combustíveis fósseis, a eletrificação reduz a poluição do ar, promovendo benefícios massivos para a saúde pública, com impacto direto nos gastos governamentais e empresariais. O que é relevante para grandes cidades e metrópoles. 

Redução de custos a longo prazo: embora o investimento inicial possa ser significativo, a eletrificação resulta em economia de custos a longo prazo devido à eficiência energética. 

Inovação tecnológica com movimentação econômica: A eletrificação abre oportunidades para inovações tecnológicas, com produtos e serviços mais inteligentes, e criando mercados e empregos nesse setor. 

Impactos nas redes e na infraestrutura  

À medida que os diferentes setores migrarem dos combustíveis fósseis para a eletricidade, haverá mais demanda por esse recurso, o que exigirá mais das redes elétricas. A eletricidade representa apenas 20% do consumo mundial de energia hoje, mas no futuro será a espinha dorsal de todo o sistema energético, chegando a perto de 80% em 2050, segundo a AIE.  

De acordo com o mesmo relatório, além de praticamente quadruplicar a geração de energia elétrica, o mundo também precisará triplicar sua capacidade de transmissão. Para isso, serão necessárias a atualização da infraestrutura, a integração de fontes de energia renovável, a implementação de tecnologias de rede inteligente e a melhoria da confiabilidade e resiliência da rede.  

Os investimentos em infraestrutura incluirão expansão, modernização e integração de novas tecnologias na rede elétrica. A eletrificação levará a uma carga aumentada em transformadores e linhas de distribuição, o que potencialmente exigirá a substituição ou o upgrade desses componentes. Infraestrutura elétrica de alta potência também poderá ser necessária em áreas com esforços de eletrificação concentrados. 

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Além disso, com a crescente adoção de veículos elétricos, haverá a necessidade de desenvolver uma extensa infraestrutura de carregamento de VEs. Isso inclui estações de carregamento rápido, unidades de carregamento residencial e pontos de carregamento comerciais. O planejamento e a implantação dessas instalações serão vitais para apoiar a eletrificação do transporte. 

No caso da integração com outras fontes de energia como solar e eólica, ela deve ocorrer porque essas fontes podem ser intermitentes e as redes elétricas precisam se adaptar para acomodar sua natureza variável. Sistemas de armazenamento de energia e estratégias de gerenciamento de rede robustos serão necessários para garantir um fornecimento de energia estável. 

Como afirma Hal Hodson, em artigo para The Economist: “Abandonar as minas e os campos petrolíferos em favor da energia do sol e do ar rarefeito não é apenas uma boa política climática. Tem a sensação apelativa, como a eletrificação sempre teve, de progresso através da desmaterialização (…). Mas, se a produção de eletricidade através de painéis de vidro imóveis e pás giradas pelo vento parece fácil e futurista, levar os gigawatts ao consumidor continuará sendo um processo muito físico.”   

Outro aspecto fundamental ligado à eletrificação é a descentralização da geração de energia. Recursos de energia distribuída, como painéis solares no telhado e pequenos aerogeradores, serão cada vez mais comuns, especialmente após a ampliação do mercado livre de energia. E as redes elétricas estão se adaptando para incorporar essas fontes descentralizadas e gerenciar eficientemente o fluxo de energia. 

Nesse sentido, a eletrificação também permitirá mais programas de resposta à demanda, nos quais os consumidores ajustarão seu consumo de eletricidade para se adequar às condições da rede. Isso pode ajudar a equilibrar oferta e demanda e melhorar a confiabilidade da rede, especialmente em regiões com altas taxas de eletrificação. 

Além disso, a crescente dependência das redes elétricas para diversos aspectos da vida moderna torna fundamental o foco na resiliência da rede e segurança cibernética. Proteger a rede contra ameaças físicas e cibernéticas se torna cada dia algo mais crítico, à medida que a eletrificação avança. 

Governos e órgãos reguladores também desempenharão um papel fundamental na moldagem da eletrificação. Eles precisam estabelecer políticas e regulamentações que apoiem a integração de sistemas eletrificados, garantindo ao mesmo tempo a confiabilidade, acessibilidade e sustentabilidade ambiental. Nos Estados Unidos, por exemplo, legislaturas, comissões de serviços públicos e fornecedores de energia estão discutindo a modernização da rede. Necessidades, políticas, custos e retorno do investimento estão sendo avaliados e, mesmo com variações entre os estados, um relatório da Sociedade Americana de Engenheiros Civis descobriu que as tendências atuais de investimento em rede levarão a lacunas de financiamento de US$ 42 bilhões para transmissão e US$ 94 bilhões para distribuição até 2025. 

Vantagens competitivas 

Ou seja, a atualização de infraestruturas e aquisição de tecnologia podem, inicialmente, envolver custos significativos. São empreendimentos dispendiosos que devem ser cuidadosamente planejados e financiados. Um estudo recente da Energy Transition Comission (uma coalizão de empresas e instituições financeiras), descobriu que, para se atingir a meta de emissões net-zero, cerca de US$ 1,1 trilhão devem ser gastos na rede todos os anos até 2050. 

No entanto, esses custos podem ser vistos como investimentos a longo prazo, com economia de custos e benefícios ambientais e sociais ao longo do tempo. Empresas de diversos ramos, incluindo utilities, que liderem essa mudança poderão aproveitar oportunidades de mercado e ganhar uma vantagem competitiva. 

Além disso, incentivos governamentais, subsídios e regulamentações favoráveis serão chave neste processo, destacando ainda mais o papel do Estado e dos órgãos reguladores. 

A eletrificação é uma tendência imparável com o potencial de tornar sociedade e corporações mais sustentáveis e eficientes. Ao propor uma transição progressiva para a eletricidade proveniente de fontes renováveis, ela beneficia serviços públicos e privados com eficaz redução das emissões de carbono e cria oportunidades para o crescimento e inovação.