18.1: História e consumo de energia renovável

Fontes de energia renováveis podem ser reabastecidas durante a expectativa de vida humana. Embora a energia renovável seja frequentemente classificada como eólica, solar, geotérmica, hidrelétrica (energia hidrelétrica/hidroeletricidade) e biocombustíveis (energia de biomassa), todas as formas de energia renovável surgem de apenas três fontes: a luz de o sol (vento, energia solar, hidrelétrica e biocombustíveis), o calor da crosta terrestre (geotérmica) e a atração gravitacional da lua e do sol (energia das marés; figura\(\PageIndex{a}\)). A luz solar fornece, de longe, a maior contribuição para a energia renovável. O sol fornece o calor que impulsiona o clima, incluindo a formação de áreas de alta e baixa pressão na atmosfera que produzem vento. O sol também gera o calor necessário para a vaporização da água do oceano que acaba caindo sobre a terra criando rios que impulsionam a energia hidrelétrica, e o sol é a fonte de energia para a fotossíntese, que cria biomassa. O sol também é responsável pela energia dos combustíveis fósseis, criada a partir dos restos orgânicos de plantas e organismos marinhos comprimidos e aquecidos na ausência de oxigênio na crosta terrestre por dezenas a centenas de milhões de anos. A escala de tempo para a regeneração de combustíveis fósseis, no entanto, é muito longa para considerá-los renováveis em termos humanos.

Figura\(\PageIndex{a}\): Um gerador de energia de corrente de maré em Race Rocks, na Colúmbia Britânica, Canadá. Imagem de Garry Fletcher (CC-BY-SA).

A maioria das fontes de energia renováveis tem uma pegada de carbono relativamente pequena, o que significa que elas não contribuem significativamente para a mudança climática. No entanto, a construção de barragens para energia hidrelétrica (energia hidrelétrica) libera metano, um potente gás de efeito estufa. As fontes de energia renováveis são livres de poluição (exceto biocombustíveis) e normalmente têm um impacto ambiental mínimo (exceto a perda de habitat em barragens). Até este ponto, no entanto, nenhuma fonte única de energia renovável é suficiente. Eles geralmente estão emparelhados com outras fontes de energia.

O forte interesse pela energia renovável na era moderna surgiu em resposta aos choques petrolíferos da década de 1970, quando a Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP) impôs embargos ao petróleo e aumentou os preços em busca de objetivos geopolíticos. A escassez de petróleo, especialmente gasolina para transporte, e o eventual aumento do preço do petróleo em um fator de aproximadamente 10 de 1973 a 1981 interromperam a operação social e econômica de muitos países desenvolvidos e enfatizaram sua precária dependência do fornecimento externo de energia. A reação nos Estados Unidos foi a mudança do petróleo e do gás para o abundante carvão doméstico para a produção de eletricidade e a imposição de padrões de economia de combustível para veículos para reduzir o consumo de petróleo para transporte. Outros países desenvolvidos sem grandes reservas de fósseis, como a França e o Japão, optaram por enfatizar a energia nuclear (França no nível de 80% e o Japão em 30%) ou desenvolver recursos nacionais renováveis, como energia hidrelétrica e eólica (Escandinávia), geotérmica (Islândia), solar, biomassa e para eletricidade e calor. Com o colapso dos preços do petróleo no final da década de 1980, o interesse por energias renováveis, como energia eólica e solar, que enfrentaram significativas barreiras técnicas e de custos, diminuiu em muitos países. Outras energias renováveis, como energia hidrelétrica e biomassa, continuaram crescendo. À medida que as mudanças climáticas pioram, a energia solar e eólica se expandiu globalmente nos últimos anos.

A energia renovável foi responsável por 11,4% do consumo global total de energia e 26,3% da geração global de eletricidade em 2019 (figura\(\PageIndex{b}\)). Nos Estados Unidos, a energia renovável também foi responsável por cerca de 11% do consumo total de energia, mas apenas 17,6% da geração de eletricidade. Quase metade (43%) do uso total de energia renovável nos EUA é proveniente de biocombustíveis. Para a geração de eletricidade nos EUA, a energia eólica foi o maior contribuinte (7,1%) seguida pela energia hidrelétrica (7,0%), solar (1,7%), biomassa (1,4%) e geotérmica (0,4%).

Figura\(\PageIndex{b}\): A quebra global da eletricidade em 2019. As energias renováveis representaram 26,3% da geração global de eletricidade, com a energia hidrelétrica respondendo por 15,8% seguida pela energia eólica (5,3%), solar (2,7%) e outras energias renováveis (2,5%; geotérmica, biomassa, ondas e marés). Os combustíveis fósseis representaram 63,3% da geração global de eletricidade, incluindo petróleo (3,1%), carvão (36,7%) e gás (23,5%). Para comparação, os combustíveis fósseis representaram 64,8% da geração global de eletricidade em 2000. A energia nuclear foi responsável por 10,4% da geração global de eletricidade. As energias nucleares e renováveis combinadas são consideradas fontes de eletricidade de baixo carbono, representando juntas 36,7% da geração de eletricidade. Para comparação, as fontes de baixo carbono representaram 35,2% da geração de eletricidade em 2000. Imagem modificada de Hannah Ritchie/Nosso mundo em dados (CC-BY).

Atribuição

Modificado por Melissa Ha de Energia Renovável e Desafios e Impactos do Uso de Energia da Biologia Ambiental por Matthew R. Fisher (licenciado sob CC-BY)