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Nova tecnologia de energia das ondas pode ajudar a gerar eletricidade de baixo custo

 

Tecnologia de energia das ondas – O novo dispositivo custa menos que os designs convencionais, tem menos partes móveis e é feito de materiais duráveis.

Foi concebido para ser incorporado nos sistemas de energia oceânica existentes e pode converter a energia das ondas em eletricidade.

University of Edinburgh*

Experimentos de pequena escala em um simulador oceânico mostram que um dispositivo de tamanho completo poderia gerar o equivalente a 500 kW, eletricidade suficiente para cerca de 100 residências.

Engenheiros dizem que seu projeto poderia ser usado em frotas de estruturas de baixo custo e facilmente mantidas no mar em décadas, para aproveitar as fortes ondas em águas escocesas.

Membranas flexíveis

Engenheiros da Universidade de Edimburgo e da Itália desenvolveram seu dispositivo – conhecido como Gerador de Elastômero Dielétrico (DEG) [ no original: Dielectric Elastomer Generator ] – usando membranas flexíveis de borracha.

Ele é projetado para caber em cima de um tubo vertical que, quando colocado no mar, preenche parcialmente com água que sobe e desce com o movimento das ondas.

Quando as ondas passam pelo tubo, a água dentro empurra o ar preso para cima para inflar e desinflar o gerador na parte superior do dispositivo.

Como a membrana infla, uma voltagem é gerada. Isso aumenta à medida que a membrana se esvazia e a eletricidade é produzida. Em um dispositivo comercial, essa eletricidade seria transportada para a costa por meio de cabos submarinos.

Testes de água

Uma versão reduzida do sistema foi testada na instalação FloWave da Universidade de Edimburgo, um tanque circular de 25 m de diâmetro que pode reproduzir qualquer combinação de ondas e correntes oceânicas.

O sistema poderia substituir projetos convencionais, envolvendo turbinas de ar complexas e peças móveis caras.

O estudo, publicado no Proceedings of the Royal Society A, foi realizado em colaboração com as Universidades de Trento, Bolonha e Scuola Superiore Sant’Anna Pisa, na Itália.

Foi apoiado pelo programa Horizonte 2020 da União Europeia e pela Wave Energy Scotland.

A energia das ondas é um recurso potencialmente valioso no entorno da costa da Escócia, e o desenvolvimento de sistemas que aproveitem isso poderia desempenhar um papel valioso na produção de energia limpa para as gerações futuras. Professor David Ingram, University of Edinburgh’s School of Engineering

 

Esta é uma imagem esquemática de um dispositivo conversor de energia das ondas

Esta é uma imagem esquemática de um dispositivo conversor de energia das ondas que está sendo desenvolvido por pesquisadores das Universidades de Trento, Bolonha e Edimburgo e Scuola Superiore Sant’Anna Pisa.

 

Referência:
Modelling and testing of a wave energy converter based on dielectric elastomer generators
Giacomo Moretti , Gastone Pietro Rosati Papini , Luca Daniele , David Forehand , David Ingram , Rocco Vertechy and Marco Fontana
Published: 13 February 2019
https://doi.org/10.1098/rspa.2018.0566

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 13/02/2019

[cite]

 

[CC BY-NC-SA 3.0][ O conteúdo da EcoDebate pode ser copiado, reproduzido e/ou distribuído, desde que seja dado crédito ao autor, à EcoDebate e, se for o caso, à fonte primária da informação ]

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Mudanças climáticas ameaçam a energia eólica na Índia

 

Energia eólica vulnerável às mudanças climáticas na Índia – O aquecimento das águas no Oceano Índico está enfraquecendo a circulação das monções e diminuindo a velocidade do vento

Por Leah Burrows * **

 

energia eólica

 

O aquecimento do Oceano Índico, causado pela mudança climática global, pode estar causando um lento declínio no potencial eólico na Índia, de acordo com um novo estudo da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson (SEAS) e da Universidade de Harvard. Projeto China .

A Índia, o terceiro maior emissor de gases causadores do efeito estufa, atrás da China e dos Estados Unidos, está investindo bilhões em energia eólica e estabeleceu a ambiciosa meta de dobrar sua capacidade de energia eólica nos próximos cinco anos. A maioria das turbinas eólicas está sendo construída no sul e no oeste da Índia para capturar melhor os ventos da monção de verão indiana, o padrão climático sazonal que traz fortes chuvas e ventos para o subcontinente indiano.

No entanto, os pesquisadores descobriram que a monção indiana está enfraquecendo como resultado do aquecimento das águas no Oceano Índico, levando a um declínio constante na energia gerada pelo vento.

“Descobrimos que, embora a Índia esteja investindo pesadamente em energia eólica para enfrentar as mudanças climáticas e a poluição do ar, os benefícios desses investimentos substanciais são vulneráveis às mudanças climáticas”, disse Meng Gao, bolsista de pós-doutorado do SEAS e do Projeto China Harvard. primeiro autor do estudo.

A pesquisa, publicada na Science Advances , calcula o potencial de energia eólica na Índia nas últimas quatro décadas e descobre que as tendências da energia eólica estão ligadas à força da monção de verão indiana. De fato, 63% da produção anual de energia a partir do vento na Índia vem dos ventos de monção da primavera e do verão. Nos últimos 40 anos, esse potencial de energia diminuiu cerca de 13%, sugerindo que, à medida que a monção se enfraqueceu, os sistemas de energia eólica instalados durante esse período tornaram-se menos produtivos.

A Índia Ocidental, incluindo os estados de Rajasthan e Maharashtra, onde o investimento em energia eólica é o mais alto, viu o maior declínio nesse período de tempo. No entanto, outras regiões, particularmente no leste da Índia, registraram menor ou nenhum declínio.

“Nossas descobertas podem fornecer sugestões sobre onde construir mais turbinas eólicas para minimizar as influências da mudança climática”, disse Michael B. McElroy, professor de Estudos Ambientais Gilbert Butler e autor sênior do estudo.

Em seguida, os pesquisadores pretendem explorar o que acontecerá com o potencial da energia eólica na Índia no futuro, usando projeções de modelos climáticos.

Esta pesquisa foi co-autoria de Yihui Ding, Shaojie Song, Xiao Lu e Xinyu Chen. Foi apoiado pelo Harvard Global Institute.

Referência:

Secular decrease of wind power potential in India associated with warming in the Indian Ocean
Meng Gao,Yihui Ding, Shaojie Song, Xiao Lu,, Xinyu Chen and Michael B. McElroy,
Science Advances 05 Dec 2018:
Vol. 4, no. 12, eaat5256
DOI: 10.1126/sciadv.aat5256
http://advances.sciencemag.org/content/4/12/eaat5256

 

* Com informações da Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS)
** Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate

 

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 07/12/2018

[cite]

 

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Eliminar as emissões das usinas a carvão na Índia e na China pode acrescentar anos à vida das pessoas

 

Nova pesquisa [The impact of power generation emissions on ambient PM2.5 pollution and human health in China and India] calcula mudanças na mortalidade e expectativa de vida devido à geração de energia

Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences*

 

termelétrica a carvão

 

Os 2,7 bilhões de pessoas que vivem na China e na Índia – mais de um terço da população mundial – costumam respirar um pouco do ar mais sujo do planeta. A poluição do ar é um dos maiores contribuintes para a morte em ambos os países, ocupando o 4º lugar na China e 5º na Índia, e as emissões nocivas de centrais a carvão são um dos principais fatores contribuintes.

Em um estudo recente, pesquisadores da Universidade de Harvard queriam saber como a substituição de usinas a carvão na China e na Índia por energia limpa e renovável poderia beneficiar a saúde humana e salvar vidas no futuro.

Os pesquisadores descobriram que eliminar as emissões nocivas das usinas de geração de energia poderia economizar cerca de 15 milhões de anos de vida na China e 11 milhões de anos de vida na Índia.

A pesquisa foi publicada na revista Environment International .

Pesquisas anteriores exploraram a mortalidade pela exposição ao material particulado fino (conhecido como PM2.5) na Índia e na China, mas poucos estudos quantificaram o impacto de fontes específicas e regiões de poluição e identificaram estratégias eficientes de mitigação.

Usando modelos de química atmosférica de última geração, os pesquisadores calcularam mudanças anuais específicas em termos de mortalidade e expectativa de vida devido à geração de energia. Usando a abordagem específica da província, os pesquisadores conseguiram restringir as áreas de maior prioridade, recomendando atualizações para as tecnologias existentes de geração de energia nas províncias de Shandong, Henan e Sichuan, na China, e Uttar Pradesh, na Índia, devido às suas contribuições dominantes aos riscos atuais à saúde.

“Este estudo mostra como os avanços na modelagem e expansão das redes de monitoramento estão fortalecendo a base científica para estabelecer prioridades ambientais para proteger a saúde dos cidadãos chineses e indianos”, disse Chris Nielsen, diretor executivo do Projeto Harvard-China e co-autor do estudo. “Isso também mostra em que medida os países de renda média poderiam se beneficiar com a transição para fontes de eletricidade não-fósseis à medida que crescem”.

 

Referência:

Meng Gao, Gufran Beig, Shaojie Song, Hongliang Zhang, Jianlin Hu, Qi Ying, Fengchao Liang, Yang Liu, Haikun Wang, Xiao Lu, Tong Zhu, Gregory R. Carmichael, Chris P. Nielsen, Michael B. McElroy,
The impact of power generation emissions on ambient PM2.5 pollution and human health in China and India,
Environment International, Volume 121, Part 1, 2018, Pages 250-259, ISSN 0160-4120,
https://doi.org/10.1016/j.envint.2018.09.015.
(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412018313369)

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 19/10/2018

[cite]

 

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Turbinas eólicas poderiam cobrir 40% do consumo atual de eletricidade na Alemanha

 

energia eólica

 

A energia eólica é um pilar importante na recuperação da política energética da Alemanha.

Universität Freiburg*

De acordo com o governo alemão, o recurso deve cobrir 65% das necessidades de eletricidade da Alemanha até 2030, juntamente com a energia solar, hidroelétrica e biomassa. Em um estudo recente, o Dr. Christopher Jung e o Dr. Dirk Schindlerda Universidade de Friburgo mostram que será possível cobrir 40% do consumo de eletricidade atual apenas com energia eólica até 2030.

O pré-requisito é que os operadores distribuam as plantas de maneira otimizada no continente alemão. Para estimar a energia eólica utilizável, os pesquisadores desenvolveram um novo modelo tridimensional. Como base para o seu cálculo, usaram o número de novas instalações em 2017. Se permanecer constante até 2030, a Alemanha pode atingir o valor calculado. A equipe publicou recentemente suas descobertas na revista Energy Conversion and Management .

Uma ideia fundamental dos pesquisadores ao desenvolver o modelo foi aumentar a eficiência com a qual a energia eólica é usada. Os cientistas mostram que, em particular, a repotenciação – ou seja, a substituição de plantas velhas e pequenas por outras maiores e mais novas – permite enormes aumentos nos rendimentos de até várias centenas de por cento.

Como resultado, o custo de geração de eletricidade, que é criado quando a energia é convertida em eletricidade, pode ser reduzido significativamente a um nível comparável ao do carvão marrom. No entanto, para atender as atuais metas de expansão do Governo Federal, uma parcela significativa das 30.000 turbinas eólicas deve ser renovada e 6.000 sistemas adicionais devem ser instalados adicionalmente.

Com base no modelo dos pesquisadores, os recursos eólicos disponíveis podem ser determinados para todos os tipos de plantas comuns. Além disso, o alvo de expansão pode ser ajustado conforme desejado. Usando o modelo, os cientistas podem desenvolver e avaliar cenários em que a densidade de plantas, a estratégia de expansão e a intensidade de repotenciação são variadas.

O modelo também permite uma distribuição espacial equilibrada. “Em princípio, podemos evitar uma concentração desproporcional em certas regiões”, resume Jung. Além disso, o algoritmo leva em conta que o número de novas instalações a serem instaladas é mantido o mais baixo possível. “Isso minimizaria as interrupções na paisagem, levando em conta a paisagem e a conservação da natureza”, diz Schindler.

Referência:

Jung, C., Schindler, D., Grau, L. 2018. Achieving Germany’s wind energy expansion target with an improved wind turbine siting approach. Energy Conversion and Management 173. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2018.07.090

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 06/09/2018

[cite]

 

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Nos EUA, uso de água para fraturamento hidraulico (fracking) aumentou 770% desde 2011

 

A quantidade de água usada por poço para fraturamento hidráulico (fracking) aumentou em até 770% entre 2011 e 2016 em todas as principais regiões produtoras de gás e óleo de xisto dos EUA, segundo um novo estudo da Duke University.

Por Tim Lucas* **, in EcoDebate

 

O volume de água usado para frear os recursos energéticos aumentou acentuadamente nos últimos anos, levantando preocupações sobre sua sustentabilidade em regiões onde os recursos hídricos são enfatizados. (Crédito: Duke University)

O volume de água usado para frear os recursos energéticos aumentou acentuadamente nos últimos anos, levantando preocupações sobre sua sustentabilidade em regiões onde os recursos hídricos são enfatizados. (Crédito: Duke University)

 

O volume de águas residuais carregadas de salmoura que fraturou poços de petróleo e gás gerados durante o primeiro ano de produção também aumentou em até 1440% durante o mesmo período, mostra o estudo.

Se essa rápida intensificação continuar, a pegada hídrica do fracking poderá crescer em até 50 vezes em algumas regiões até 2030 – aumentando as preocupações sobre sua sustentabilidade, particularmente em regiões áridas ou semi-áridas nos estados ocidentais, ou em outras áreas onde o fornecimento de água subterrânea estão estressados ou limitados.

“Estudos anteriores sugeriram que a fraturação hidráulica não usa significativamente mais água do que outras fontes de energia, mas essas descobertas foram baseadas apenas em dados agregados dos primeiros anos de fraturamento”, disse Avner Vengosh, professor de geoquímica e qualidade da água na Escola Nicholas de Duke. Meio Ambiente.

“Depois de mais de uma década de operação de fracking, agora temos mais anos de dados para extrair várias fontes verificáveis. Observamos claramente um aumento anual constante na pegada hídrica do fraturamento hidráulico, com 2014 e 2015 marcando um ponto de virada em que o uso da água e a geração de refluxo e água produzida começaram a aumentar a taxas significativamente mais altas ”, disse Vengosh.

“Enquanto a extração de shale gas e tight oil se tornou mais eficiente com o tempo, a produção líquida de gás natural e petróleo desses poços não convencionais aumentou, a quantidade de água usada para fraturamento hidráulico e o volume de esgoto produzido de cada poço aumentaram a taxas muito mais altas, tornando a pegada hídrica do fracking muito mais alta ”, acrescentou.

A equipe de Duke publicou seus resultados revisados por especialistas em 15 de agosto na Science Advances .

Para conduzir o estudo, eles coletaram e analisaram seis anos de dados sobre o uso de água e gás natural, petróleo e águas residuais da indústria, governo e organizações sem fins lucrativos para mais de 12.000 poços individuais localizados em todos os principais gás de xisto dos EUA e produtores de petróleo. regiões. Em seguida, eles usaram esses dados históricos para modelar o uso futuro da água e o volume de águas residuais do primeiro ano em dois cenários diferentes.

Os modelos mostraram que, se os atuais preços baixos do petróleo e do gás aumentarem e a produção atingir novamente os níveis observados durante o auge do fracking no início de 2010, o uso cumulativo da água e os volumes de esgoto poderiam aumentar em até 50 vezes nas regiões não convencionais até 2030, e até 20 vezes em regiões produtoras de petróleo não convencionais.

“Mesmo que os preços e as taxas de perfuração permaneçam nos níveis atuais, nossos modelos ainda prevêem um grande aumento até 2030 tanto no uso da água quanto na produção de águas residuais”, disse Andrew J. Kondash, aluno de PhD no laboratório de Vengosh.

As águas residuais de um poço são compostas principalmente por salmouras extraídas com o gás e o óleo do subsolo, misturados com parte da água inicialmente injetada no poço durante a fraturação hidráulica. Essas salmouras são tipicamente salgadas e podem conter elementos radioativos tóxicos e de ocorrência natural, tornando-os difíceis de serem tratados e descartados com segurança. Para acompanhar o crescente volume de águas residuais que estão sendo geradas atualmente, as empresas de perfuração estão cada vez mais injetando-as de volta no subsolo em poços de águas residuais. Esta prática ajuda a manter as águas residuais fora do abastecimento de água local, mas tem sido associada a terremotos de pequeno a médio porte em alguns locais.

“Novas tecnologias de perfuração e estratégias de produção estimularam o crescimento exponencial da produção não convencional de petróleo e gás nos Estados Unidos e, cada vez mais, em outras partes do mundo”, disse Kondash. “Este estudo fornece a linha de base mais precisa até o momento para avaliar os impactos ambientais de longo prazo que esse crescimento pode ter, particularmente na disponibilidade de água local e no gerenciamento de águas residuais”.

“Lições aprendidas com o desenvolvimento da produção nos Estados Unidos podem informar diretamente o planejamento e a implementação de práticas de fraturamento hidráulico em outros lugares, já que outros países, como China, México e Argentina, trazem suas reservas não convencionais de gás natural”, disse ele.

Nancy E. Lauer, graduada em doutorado em 2018 da Duke’s Nicholas School, que agora trabalha como especialista em política ambiental na Duke School of Law, é co-autora da nova pesquisa.

O financiamento veio da National Science Foundation.

The Intensification of the Water Footprint of Hydraulic Fracturing,” Andrew J. Kondash, Nancy E. Lauer, Avner Vengosh; Science Advances, August 17, 2018. DOI: 10.1126/sciadv.aar5982
http://advances.sciencemag.org/content/4/8/eaar5982

 

* Com informações da Duke University
** Tradução de Henrique Cortez

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 16/08/2018

 

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Transações de Bitcoin com uso intensivo de energia representam uma ameaça ambiental crescente

 

Um estudo publicado na revista Energy Research & Social Science alerta que o fracasso em reduzir o uso de energia pelo Bitcoin e projetos similares de Blockchain pode impedir que as nações cumpram suas obrigações de mitigação das mudanças climáticas sob o Acordo de Paris.

Elsevier*

 

Bitcoin: estimated kWh used per transaction

 

O estudo, de autoria de Jon Truby, PhD, professor assistente, diretor do Centro de Direito e Desenvolvimento da Faculdade de Direito da Universidade de Qatar, Doha, Qatar, avalia as opções financeiras e jurídicas disponíveis para os legisladores moderarem o consumo de energia relacionado ao blockchain, promovendo um setor tecnológico sustentável e inovador.

Com base nessa revisão e análise rigorosas das tecnologias, modelos de propriedade e jurisprudência e práticas jurisdicionais, o artigo recomenda uma abordagem que impõe novos impostos, encargos ou restrições para reduzir a demanda de usuários, mineradores e fabricantes de minas que empregam tecnologias poluidoras e oferece incentivos que incentivam os desenvolvedores a criar blockchain menos intensivo em energia.

“A mineração digital de moeda é a primeira grande indústria desenvolvida a partir da Blockchain, porque suas transações sozinhas consomem mais eletricidade do que nações inteiras”, disse o Dr. Truby. “Ele precisa ser direcionado para a sustentabilidade, se quiser perceber suas vantagens potenciais.

“Muitos desenvolvedores não levaram em conta o impacto ambiental de seus projetos, por isso devemos incentivá-los a adotar protocolos de consenso que não resultem em altas emissões. Não tomar nenhuma ação significa que estamos subsidiando a tecnologia de alto consumo de energia e fazendo com que futuros desenvolvedores de Blockchain sigam o mesmo caminho prejudicial. Precisamos des-socializar os custos ambientais envolvidos, continuando a incentivar o progresso desta importante tecnologia para desbloquear seus benefícios econômicos, ambientais e sociais ”, explicou o Dr. Truby.

A verificação de transação peer-to-peer do Bitcoin é um processo poluente

A verificação de transação peer-to-peer da Bitcoin é um processo poluidor, exigindo que o hardware de máquina em todo o mundo funcione a uma taxa alta, 24 horas por dia, produzindo grandes quantidades de calor e emissões.

Como um livro digital acessível e de confiança de todos os participantes, a tecnologia Blockchain descentraliza e transforma a troca de ativos por meio de verificação e pagamentos de ponto a ponto. A tecnologia Blockchain tem sido defendida como sendo capaz de fornecer benefícios ambientais e sociais sob os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU. No entanto, o sistema Bitcoin foi construído de uma forma que é uma reminiscência da mineração física de recursos naturais – os custos e esforços aumentam à medida que o sistema atinge o limite final de recursos e a mineração de novos recursos requer recursos de hardware crescentes, que consomem enormes quantidades de eletricidade.

Colocando isso em perspectiva, disse Truby, “os processos envolvidos em uma única transação Bitcoin poderiam fornecer eletricidade a um lar britânico por um mês – com os custos ambientais socializados para benefício privado.

“O bitcoin veio para ficar e, portanto, os futuros modelos devem ser projetados sem depender do consumo de energia, de forma desproporcional em relação aos seus benefícios econômicos ou sociais”.

O estudo avalia várias tecnologias Blockchain por suas pegadas de carbono e recomenda como tributar ou restringir os tipos de Blockchain em diferentes fases de produção e usar para desencorajar versões poluentes e incentivar alternativas mais limpas. Ele também analisa as medidas legais que podem ser introduzidas para incentivar os inovadores de tecnologia a desenvolver projetos de blockchain de baixa emissão. As recomendações específicas incluem a imposição de taxas para evitar que a inércia dependente do caminho restrinja a inovação:

Taxas de registro coletadas por corretores de compradores de moedas digitais.
A sobretaxa de “Imposto de Sinistro de Bitcoins” sobre a propriedade de moeda digital.
Impostos e restrições verdes sobre compras / importações de maquinário (por exemplo, máquinas de mineração de Bitcoin).
Taxas de transação de contrato inteligente.

Segundo o Dr. Truby, essas descobertas podem levar a novos impostos, encargos ou restrições, mas também podem levar a recompensas financeiras para inovadores que desenvolvem blockchain neutro em carbono.

Referência:

Decarbonizing Bitcoin: Law and policy choices for reducing the energy consumption of Blockchain technologies and digital currencies
Jon Truby
Energy Research & Social Science, volume 44 (2018)
https://doi.org/10.1016/j.erss.2018.06.009

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 01/08/2018

 

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Novas turbinas eólicas são eficientes mesmo com pouco vento – os benefícios são cinco vezes maiores

 

Technical Research Centre of Finland (VTT)*

 

Novas turbinas eólicas são eficientes mesmo com pouco vento - os benefícios são cinco vezes maiores

Foto: VVT

 

O Centro de Pesquisa de Tecnologia da VTT (VTT) explorou os benefícios potenciais e econômicos da nova tecnologia de energia eólica. A tecnologia aumentaria grandemente os benefícios da energia eólica e permitiria a utilização competitiva da energia eólica na Finlândia.

Investimentos pesados estão sendo feitos em energia eólica, o que destaca a importância desta nova e competitiva tecnologia. A energia eólica é responsável por cerca de 4% do consumo global de eletricidade e por mais de 10% na Europa.

A VTT investigou o potencial de energia eólica da Finlândia e comparou várias gerações da tecnologia relacionada. Turbinas eólicas terrestres são frequentemente construídas em locais abertos, onde há vento suficiente. O problema é que ventos baixos não geram energia adequada. No entanto, a nova tecnologia agora permite torres mais altas e rotores maiores, ou seja, pás mais longas, do que a geração anterior de turbinas eólicas. A pesquisa da VTT revelou que as turbinas eólicas de nova geração também são razoavelmente eficientes em ventos baixos. Isso permitirá que as turbinas sejam localizadas mais livremente no futuro, por exemplo, em áreas florestais.

A nova tecnologia permitirá um aumento na energia eólica competitiva. Embora os custos de investimento das novas usinas sejam maiores do que antes, há um aumento de cinco vezes no potencial oferecido, comparado à tecnologia mais antiga. Com base nos mesmos pressupostos de custos, a nova tecnologia poderia cobrir todo o consumo de eletricidade da Finlândia (86 TWh), enquanto o potencial da tecnologia antiga era limitado a cerca de 16TWh. Além disso, as restrições de uso da terra não têm grande impacto na avaliação do potencial da nova tecnologia, uma vez que permitiria uma produção economicamente viável em mais locais do que antes.

‘Energia eólica suficiente está disponível na Finlândia. A tecnologia e as restrições de uso da terra afetam o potencial eólico disponível, isto é, a produção anual de energia. A questão fundamental é decidir até que ponto esse potencial é realizado. Na prática, a energia eólica destina-se a cobrir parte do consumo de eletricidade. O uso em larga escala de energia eólica exigirá novos tipos de soluções em todo o sistema de energia elétrica ”, afirma a cientista de pesquisa Erkka Rinne, da VTT.

A energia eólica é uma forma de energia renovável e a experiência da Finlândia na energia eólica do Árctico dá-lhe uma vantagem competitiva particular a este respeito. A VTT está desenvolvendo tecnologia de ponta que leva em conta os impactos e benefícios ambientais, por exemplo, das ferramentas e ajustes precisos possibilitados pela modelagem virtual de turbinas eólicas.

Referência:

Erkka Rinne, Hannele Holttinen, Juha Kiviluoma & Simo Rissanen.
Effects of Turbine Technology and Land Use on Wind Power Resource Potential.”
Nature Energy, 2018. doi:10.1038/s41560-018-0137-9.

 

*Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 12/06/2018

 

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Morar perto de turbinas eólicas afeta negativamente a saúde humana?

 

Parque eólico.

Credito: Água Clara

 

American Institute of Physics*

Algumas pessoas relatam distúrbios do sono pelo ruído audível e subaudível das turbinas eólicas; pesquisadores no Canadá reavaliaram as descobertas de um estudo anterior sobre a relação entre ruído e saúde

As turbinas eólicas são uma fonte de energia limpa e renovável, mas algumas pessoas que moram nas proximidades descrevem a oscilação da sombra, os sons audíveis e os níveis subaudíveis de pressão sonora como “irritantes”. Eles alegam que esse incômodo afeta negativamente sua qualidade de vida.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Toronto e Ramboll, uma empresa de engenharia que financia o trabalho, começou a investigar como a distância residencial das turbinas eólicas – dentro de uma faixa de 600 metros (1.968,5 pés) a 10 quilômetros (6,2 milhas) – – afeta a saúde das pessoas.

Eles reanalisaram os dados coletados para o “Community Noise and Health Study” [“Estudo sobre Ruído e Saúde da Comunidade”], de maio a setembro de 2013, pelo Statistics Canada, o escritório nacional de estatística. A equipe relata sua nova análise no Journal of the Acoustical Society of America .

“O Estudo de Ruído e Saúde da Comunidade gerou dados úteis para estudar a relação entre a exposição de turbinas eólicas e a saúde humana – incluindo incômodos e distúrbios do sono”, disse Rebecca Barry, autora do estudo. “Seus resultados originais examinaram o ruído modelado da turbina eólica baseado em uma variedade de fatores – fonte de potência sonora, distância, topografia e meteorologia, entre outros.”

A nova avaliação da equipe confirmou as descobertas iniciais do Statistics Canada. “Os entrevistados que vivem em áreas com níveis mais altos de valores sonoros modelados (40 a 46 decibéis) relataram mais aborrecimentos do que os entrevistados em áreas com níveis mais baixos de valores sonoros modelados (<25 dB)”, disse Barry. Sem surpresa, os entrevistados da pesquisa que vivem mais perto das turbinas “tinham mais probabilidade de relatar estarem irritados do que os entrevistados que moram mais longe”.

O estudo anterior do Statistics Canada não encontrou ligação direta entre a distância dos residentes às turbinas eólicas e os distúrbios do sono (medidos pelas avaliações do sono e pelo Índice de Qualidade do Sono de Pittsburgh), pressão sangüínea ou estresse (auto-relatado ou medido pelo cortisol capilar). No entanto, o estudo mais recente mostrou que os respondentes da pesquisa mais próximos das turbinas eólicas relataram classificações mais baixas para sua qualidade de vida ambiental. Barry e seus co-autores observam que seu estudo transversal não consegue distinguir se esses entrevistados estavam insatisfeitos antes da instalação das turbinas eólicas.

“Turbinas eólicas podem ter sido colocadas em locais onde os moradores já estavam preocupados com sua qualidade de vida ambiental”, disse Sandra Sulsky, pesquisadora da Ramboll. “Além disso, como é o caso de todas as pesquisas, os entrevistados que escolheram participar podem ter pontos de vista ou experiências diferentes daqueles que escolheram não participar. Os entrevistados da pesquisa podem ter participado precisamente para expressar sua insatisfação, enquanto aqueles que não participaram poderiam não tem preocupações sobre as turbinas “.

O estudo mais recente da equipe não encontrou evidências de que a exposição às turbinas eólicas realmente afeta a saúde humana, mas no futuro, “medir as percepções e preocupações da população antes e depois da instalação das turbinas pode ajudar a esclarecer quais efeitos – se houver – a exposição às turbinas eólicas pode ter na qualidade de vida “, disse Sulsky.

Referência:

Using residential proximity to wind turbines as an alternative exposure measure to investigate the association between wind turbines and human health featured
Rebecca Barry, Sandra I. Sulsky, and Nancy Kreiger
The Journal of the Acoustical Society of America 143, 3278 (2018); https://doi.org/10.1121/1.5039840

Referências adicionais:

 

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*Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 06/06/2018

 

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Investir em tecnologia de baixo carbono agora economizará dinheiro no futuro

 

energia 'verde'

 

Imperial College London*

Esperando por uma ‘tecnologia unicórnio’ que fornece energia verde a baixo custo? Isto pode ser mais caro do que adotar tecnologias de baixo carbono agora.

Pesquisadores do Imperial College London dizem que, se a Grã-Bretanha investisse mais nas tecnologias de energia de baixo carbono de hoje, economizaria mais dinheiro a longo prazo do que esperar por uma tecnologia futura e mítica que talvez nunca se materialize.

Em um estudo publicado na Nature Energy, eles dizem que usar tecnologias existentes agora, mesmo imperfeitas, poderia economizar 61 por cento dos custos futuros.

Tecnologias de energia renovável, como painéis solares e parques eólicos, estão crescendo em uso. Eles são uma parte fundamental dos planos para atingir as metas climáticas até 2050 e até agora se beneficiaram de um apoio substancial para ajudar na sua implantação.

No entanto, a energia produzida usando outras tecnologias de baixo teor de carbono atualmente custa mais para produzir do que as fontes tradicionais de combustíveis fósseis. Estes incluem captura e armazenamento de carbono (CCS), que remove o dióxido de carbono das emissões das usinas de combustíveis fósseis. Como resultado, aqueles que planejam novos sistemas de energia freqüentemente citam o custo dessas tecnologias como uma razão contra uma maior adoção e investimento nelas.

Pesquisadores temem que, ao planejar o futuro, alguns tomadores de decisão prefiram esperar por uma ‘tecnologia unicórnio’ que gera eletricidade a zero emissões de carbono, baixo custo e alta flexibilidade, em vez de investir em tecnologias atuais imperfeitas.

Para descobrir o impacto dessa estratégia, pesquisadores do Centro de Política Ambiental e do Departamento de Engenharia Química da Imperial modelaram uma série de cenários futuros entre dois extremos. O chamado “Agora” seria a opção de investimentos em tecnologias renováveis atualmente viáveis. A ‘Espera’ seria a opção defende que as tecnologias energéticas de baixo carbono, mais baratas e mais avançadas, eventualmente venham a existir, justificando a espera.

A equipe modelou a expansão da rede elétrica da Grã-Bretanha sob esses cenários, incluindo o investimento do governo em tecnologias como sequestro de carbono e energia nuclear, para o surgimento de uma tecnologia inovadora de unicórnio e sua absorção imediata.

Eles descobriram que, independentemente do ‘unicórnio’ se materializar ou não, atrasar o investimento nas tecnologias de hoje pode ter grandes implicações no custo e nas emissões. Por exemplo, esperar por uma tecnologia que não se materializa aumentaria os custos em 61% sobre a implantação de tecnologias existentes agora.

Mesmo que um ‘unicórnio’ se materialize, a espera ainda aumentaria os custos, porque muita infraestrutura de combustível fóssil ainda seria construída, mas não mais usada. Por exemplo, poderiam ser construídas novas usinas de gás natural e oleodutos que simplesmente não seriam usados quando a nova tecnologia surgisse, significando que o custo de construí-los seria desperdiçado.

Referência:

Impact of myopic decision-making and disruptive events in power systems planning
Clara F. Heuberger, Iain Staffell, Nilay Shah & Niall Mac Dowell
Nature Energy (2018)
doi:10.1038/s41560-018-0159-3
https://www.nature.com/articles/s41560-018-0159-3

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 22/05/2018

 

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Estudo indica que energias solar e eólica poderiam atender 80% da demanda de eletricidade dos EUA

 

energia 'verde'

 

UNIVERSITY OF CALIFORNIA – IRVINE*

Os Estados Unidos poderiam satisfazer com confiança cerca de 80% de sua demanda de eletricidade com geração de energia solar e eólica, de acordo com cientistas da Universidade da Califórnia, Irvine; o Instituto de Tecnologia da Califórnia; e a Carnegie Institution for Science.

No entanto, atender a 100 por cento da demanda de eletricidade com energia solar e eólica precisaria armazenar várias semanas de energia elétrica para compensar a variabilidade natural desses dois recursos, disseram os pesquisadores.

“O sol se põe, e o vento nem sempre sopra”, observou Steven Davis, professor associado do UCI da ciência do sistema da Terra e co-autor de um estudo de energia renovável publicado hoje na revista Energy & Environmental Science . “Se queremos um sistema de energia confiável com base nesses recursos, como lidamos com suas mudanças diárias e sazonais?”

A equipe analisou 36 anos de dados meteorológicos horários dos EUA (1980 a 2015) para entender as barreiras geofísicas fundamentais para o fornecimento de eletricidade com apenas energia solar e eólica.

“Observamos a variabilidade da energia solar e eólica em tempo e espaço e comparamos isso com a demanda de eletricidade dos EUA”, disse Davis. “O que achamos é que poderíamos conseguir aproximadamente 80% da nossa eletricidade a partir dessas fontes criando uma rede de transmissão em escala continental ou instalações que poderiam armazenar 12 horas da demanda de eletricidade do país”.

Os pesquisadores disseram que essa expansão das capacidades de transmissão ou armazenamento significaria investimentos muito substanciais – mas não inconcebíveis -. Eles estimaram que o custo das novas linhas de transmissão exigidas, por exemplo, poderia ser centenas de bilhões de dólares. Em comparação, armazenar que muita eletricidade com as baterias mais baratas de hoje provavelmente custaria mais de um trilhão de dólares, embora os preços estejam caindo.

Outras formas de armazenamento de energia, como o bombeamento de água subindo para posterior fluxo de volta através de geradores hidrelétricos, são atraentes, mas de alcance limitado. Os EUA têm muita água no Oriente, mas não muito elevação, com o arranjo oposto no Ocidente.

A produção de eletricidade baseada em combustíveis fósseis é responsável por cerca de 38% das emissões de dióxido de carbono dos EUA – a poluição por CO2 é a principal causa das mudanças climáticas globais. Davis disse que está animado com o progresso que foi feito e as perspectivas para o futuro.

“O fato de podermos obter 80% do nosso poder de energia eólica e solar sozinho é realmente encorajador”, disse ele. “Cinco anos atrás, muitas pessoas duvidaram que esses recursos possam representar mais de 20 ou 30 por cento”.

Mas, além da marca de 80 por cento, a quantidade de armazenamento de energia necessária para superar as variações sazonais e climáticas aumenta rapidamente. “Nosso trabalho indica que serão necessárias fontes de energia de baixa emissão de carbono para complementar o que podemos colher do vento e do sol até que as capacidades de armazenamento e transmissão dependem do trabalho”, disse o co-autor Ken Caldeira da Carnegie Institution for Science . “As opções podem incluir a geração de energia nuclear e hidrelétrica, bem como gerir a demanda”.

Referência:

Geophysical constraints on the reliability of solar and wind power in the United States
DOI:10.1039/C7EE03029K
Energy Environ. Sci., 2018,
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/EE/C7EE03029K#!divAbstract

 

* Tradução e edição de Henrique Cortez, EcoDebate.

in EcoDebate, ISSN 2446-9394, 28/02/2018

 

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