A energia sustentável é um suprimento de energia que pode atender a demanda atual sem comprometer o suprimento de energia das gerações futuras e sem prejudicar o meio ambiente. Abrange a geração, distribuição e uso de energia. Na produção de energia, ela depende de energias renováveis ​​e, entre outras coisas, do aumento da eficiência energética. A transição de um sistema nuclear fóssil para um fornecimento de energia sustentável é chamada de transição energética.

Definições
Muitas definições foram dadas à noção de energia sustentável, entre as quais:

“Concretamente, a quota de energia capaz de satisfazer as necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras para atender às suas próprias necessidades. […] Energia sustentável tem dois componentes-chave: energia renovável e eficiência energética. – Energia Renovável e Parceria Eficiência Energética.

“Uma harmonia dinâmica entre, por um lado, a disponibilidade equitativa de bens e serviços intensivos em energia e, por outro, a preservação da Terra para as gerações futuras. Além disso:” A solução reside na capacidade de encontrar fontes sustentáveis ​​de energia e maneiras mais eficientes de converter e usar energia. – Energia sustentável por JW Tester et al., Publicado pelo MIT Press.

“Qualquer fonte de geração e conservação de energia para a qual os recursos estão disponíveis em uma escala grande o suficiente para extrair uma parte significativa da energia consumida a longo prazo, de preferência cem anos. – Invest, uma organização sem fins lucrativos que promove o verde tecnologias.

“A quantidade de energia que pode ser regenerada naturalmente durante a vida humana e cuja extração não causa perigo a longo prazo para o meio ambiente. – Jamaica Sustainable Development Network.

Essas definições mostram que o conceito de energia sustentável difere significativamente de outros conceitos relacionados a energias renováveis, como energias alternativas ou energias verdes: se uma fonte de energia é ou não sustentável depende de sua capacidade de fornecer energia. energia por um longo tempo. A energia sustentável pode gerar um certo nível de poluição no meio ambiente, desde que seja baixa o suficiente para não impedir o uso maciço da fonte de energia por um período indefinido de tempo. O conceito de energia sustentável também é diferente de uma “economia de baixo carbono”, que só é sustentável em um sentido muito mais limitado (o de não adicionar CO2 de origem fóssil na atmosfera).

Um problema complexo
Como vimos na introdução, não é fácil classificar uma determinada energia em energias sustentáveis ​​ou não. Devemos adotar a visão mais abrangente possível, levando em conta todo o ciclo de produção e consumo de energia. Não é suficiente considerar apenas a energia primária. É necessário considerar todos os materiais utilizados para a fabricação das unidades de produção (em particular de eletricidade …) e para o seu funcionamento, em comparação com o tempo de vida destes.

Por exemplo, energias renováveis ​​(solar, vento …) exigem grandes quantidades de metais. Além disso, a natureza intermitente da geração de energia solar ou eólica requer o desenvolvimento de técnicas de armazenamento de eletricidade. No entanto, as técnicas de armazenamento mais eficientes são baseadas no uso de lítio, cujas reservas são limitadas.

Os defensores da energia nuclear apontam que as emissões quase zero de gases de efeito estufa defendem isso. No entanto, os recursos de urânio para combustível nuclear para reatores de água pressurizada e zircônio para a fabricação de bainhas que circundam o combustível desses reatores são limitados. Sem mencionar a pegada ecológica da construção de usinas nucleares e o tratamento de resíduos, nem falar sobre os riscos de um acidente nuclear ou proliferação nuclear.

Tecnologias de energia renovável
As tecnologias de energia renovável são contribuintes essenciais para a energia sustentável, pois geralmente contribuem para a segurança energética mundial, reduzindo a dependência de recursos de combustíveis fósseis e proporcionando oportunidades para a mitigação de gases de efeito estufa. A Agência Internacional de Energia afirma que:

Conceitualmente, pode-se definir três gerações de tecnologias renováveis, com mais de 100 anos.

As tecnologias de primeira geração surgiram da revolução industrial no final do século XIX e incluem energia hidrelétrica, combustão de biomassa e energia geotérmica e calor. Algumas dessas tecnologias ainda estão em uso generalizado.

As tecnologias de segunda geração incluem aquecimento e resfriamento solar, energia eólica, formas modernas de bioenergia e energia solar fotovoltaica. Estes estão agora entrando nos mercados como resultado de investimentos em pesquisa, desenvolvimento e demonstração (P & D) desde os anos 80. O investimento inicial foi motivado por preocupações de segurança energética ligadas às crises do petróleo (1973 e 1979) da década de 1970, mas o apelo contínuo dessas energias renováveis ​​deve-se, pelo menos em parte, aos benefícios ambientais. Muitas das tecnologias refletem avanços significativos em materiais.

As tecnologias de terceira geração ainda estão em desenvolvimento e incluem gaseificação avançada de biomassa, tecnologias de biorrefinaria, energia solar térmica concentrada, energia geotérmica de rocha seca quente e energia oceânica. Os avanços na nanotecnologia também podem desempenhar um papel importante.

– Agência Internacional de Energia, RENOVAÇÕES DE FORNECIMENTO DE ENERGIA GLOBAL, Ficha Informativa da IEA

As tecnologias de primeira e segunda geração entraram nos mercados, e as tecnologias de terceira geração dependem muito de compromissos de pesquisa e desenvolvimento de longo prazo, nos quais o setor público tem um papel a desempenhar.

Vários trabalhos de análise de custo-benefício realizados por uma gama díspar de especialistas e agências foram conduzidos para determinar os caminhos mais baratos e mais rápidos para descarbonizar o suprimento de energia do mundo. Com o tema sendo uma de considerável controvérsia, particularmente sobre o papel da energia nuclear.

Tecnologias de primeira geração
As tecnologias de primeira geração são mais competitivas em locais com recursos abundantes. Seu uso futuro depende da exploração do potencial de recursos disponíveis, particularmente em países em desenvolvimento, e da superação de desafios relacionados ao meio ambiente e à aceitação social.

– Agência Internacional de Energia, RENOVAÇÕES DE FORNECIMENTO DE ENERGIA GLOBAL, Ficha Informativa da IEA
Entre as fontes de energia renovável, as usinas hidrelétricas têm a vantagem de ser de longa duração – muitas usinas existentes operam há mais de cem anos. Além disso, as usinas hidrelétricas são limpas e possuem poucas emissões. Críticas dirigidas a usinas hidrelétricas de grande escala incluem: deslocamento de pessoas que vivem onde os reservatórios estão planejados e liberação de quantidades significativas de dióxido de carbono durante a construção e inundação do reservatório.

No entanto, constatou-se que as altas emissões estão associadas apenas a reservatórios rasos em locais quentes (tropicais) e inovações recentes na tecnologia de turbinas hidrelétricas estão permitindo o desenvolvimento eficiente de projetos de hidreletricidade a fio d’água de baixo impacto. Em geral, as usinas hidrelétricas produzem emissões de ciclo de vida muito mais baixas do que outros tipos de geração. A energia hidrelétrica, que passou por um desenvolvimento extensivo durante o crescimento da eletrificação nos séculos XIX e XX, está experimentando o ressurgimento do desenvolvimento no século XXI. As áreas de maior crescimento hidrelétrico são as economias em expansão da Ásia. A China é o líder do desenvolvimento; no entanto, outras nações asiáticas estão instalando a energia hidrelétrica em um ritmo acelerado. Esse crescimento é impulsionado por custos de energia muito maiores – especialmente para energia importada – e por desejos generalizados de geração mais gerada internamente, limpa, renovável e econômica.

As usinas de energia geotérmica podem operar 24 horas por dia, fornecendo capacidade de carga básica, e a capacidade potencial mundial de geração de energia geotérmica é estimada em 85 GW nos próximos 30 anos. No entanto, a energia geotérmica é acessível apenas em áreas limitadas do mundo, incluindo os Estados Unidos, América Central, África Oriental, Islândia, Indonésia e Filipinas. Os custos da energia geotérmica caíram substancialmente dos sistemas construídos nos anos 70. A geração de calor geotérmico pode ser competitiva em muitos países produtores de energia geotérmica, ou em outras regiões onde o recurso é de temperatura mais baixa. A tecnologia do sistema geotérmico aprimorado (EGS) não requer recursos hidrotermais convectivos naturais, portanto, pode ser usado em áreas que antes eram inadequadas para energia geotérmica, se o recurso fosse muito grande. A EGS está atualmente em pesquisa no Departamento de Energia dos EUA.

Os briquetes de biomassa estão sendo cada vez mais usados ​​no mundo em desenvolvimento como uma alternativa ao carvão vegetal. A técnica envolve a conversão de quase qualquer matéria vegetal em briquetes comprimidos que normalmente têm cerca de 70% do valor calórico do carvão. Existem relativamente poucos exemplos de produção de briquetes em larga escala. Uma exceção é em Kivu do Norte, no leste da República Democrática do Congo, onde o desmatamento para a produção de carvão vegetal é considerado a maior ameaça ao habitat do gorila da montanha. A equipe do Parque Nacional de Virunga treinou e equipou com sucesso mais de 3500 pessoas para produzir briquetes de biomassa, substituindo o carvão produzido ilegalmente dentro do parque nacional e criando empregos significativos para pessoas que vivem em extrema pobreza em áreas afetadas por conflitos.

Na Europa, no século XIX, havia cerca de 200.000 moinhos de vento, um pouco mais que os modernos aerogeradores do século XXI. Eles eram usados ​​principalmente para moer grãos e bombear água. A era dos motores a vapor movidos a carvão substituiu esse uso precoce de energia eólica.

Tecnologias de segunda geração
Os mercados de tecnologias de segunda geração são fortes e crescentes, mas apenas em alguns países. O desafio é ampliar a base de mercado para o crescimento contínuo em todo o mundo. A implantação estratégica em um país não apenas reduz os custos de tecnologia para os usuários de lá, mas também para os de outros países, contribuindo para a redução geral de custos e melhoria de desempenho.

– Agência Internacional de Energia, RENOVAÇÕES DE FORNECIMENTO DE ENERGIA GLOBAL, Ficha Informativa da IEA
Os sistemas de aquecimento solar são uma tecnologia de segunda geração bem conhecida e geralmente consistem em coletores solares térmicos, um sistema de fluido para mover o calor do coletor para seu ponto de uso e um reservatório ou tanque para armazenamento de calor e uso subsequente. Os sistemas podem ser usados ​​para aquecer a água quente doméstica, a água da piscina ou para aquecimento de espaços. O calor também pode ser usado para aplicações industriais ou como uma entrada de energia para outros usos, como equipamentos de refrigeração. Em muitos climas, um sistema de aquecimento solar pode fornecer uma porcentagem muito alta (20 a 80%) da energia da água quente doméstica. A energia recebida do sol pela terra é a da radiação eletromagnética. Raios de luz visível, infravermelha, ultravioleta, raios X e ondas de rádio recebidos pela Terra através da energia solar. A maior potência de radiação vem da luz visível. A energia solar é complicada devido a mudanças nas estações e do dia para a noite. A cobertura de nuvens também pode aumentar as complicações da energia solar, e nem toda a radiação do sol atinge a Terra porque é absorvida e dispersa devido a nuvens e gases dentro das atmosferas da Terra.

Nos anos 80 e no início dos anos 90, a maioria dos módulos fotovoltaicos forneceu energia remota, mas por volta de 1995, os esforços da indústria se concentraram cada vez mais no desenvolvimento de usinas fotovoltaicas e centrais elétricas para aplicações conectadas à rede (ver artigo sobre centrais fotovoltaicas para mais detalhes). Atualmente, a maior usina de energia fotovoltaica na América do Norte é a Usina Solar Nellis (15 MW). Há uma proposta para a construção de uma estação de energia solar em Victoria, na Austrália, que seria a maior usina fotovoltaica do mundo, com 154 MW. Outras grandes centrais fotovoltaicas incluem a Central Solar Girassol (62 MW) e o Parque Solar Waldpolenz (40 MW).

Algumas das energias renováveis ​​de segunda geração, como a energia eólica, têm alto potencial e já atingiram custos de produção relativamente baixos. No final de 2008, a capacidade de parques eólicos em todo o mundo era de 120.791 megawatts (MW), representando um aumento de 28,8% durante o ano, e a energia eólica produzia cerca de 1,3% do consumo global de eletricidade. A energia eólica representa aproximadamente 20% do consumo de eletricidade na Dinamarca, 9% na Espanha e 7% na Alemanha. No entanto, pode ser difícil localizar turbinas eólicas em algumas áreas por motivos estéticos ou ambientais, e pode ser difícil integrar a energia eólica em redes elétricas em alguns casos.

As usinas térmicas solares operam com sucesso na Califórnia comercialmente desde o final dos anos 80, incluindo a maior usina de energia solar de qualquer tipo, os Sistemas Geradores de Energia Solar de 350 MW. Nevada Solar One é outra planta de 64MW que abriu recentemente. Outras usinas parabólicas sendo propostas são duas usinas de 50 MW na Espanha e uma usina de 100 MW em Israel.

Solar e eólica são fontes de energia intermitentes que fornecem eletricidade 10 a 40% do tempo. Para compensar essa característica, é comum emparelhar sua produção com a geração de hidroeletricidade ou gás natural já existente. Em regiões onde isso não está disponível, a energia eólica e a energia solar podem ser combinadas com a hidroeletricidade por armazenamento bombeado significativamente mais cara.

O Brasil possui um dos maiores programas de energia renovável do mundo, envolvendo a produção de etanol combustível a partir da cana-de-açúcar, e o etanol agora fornece 18% do combustível automotivo do país. Como resultado disso, juntamente com a exploração de fontes nacionais de petróleo em águas profundas, o Brasil, que anos atrás precisou importar grande parte do petróleo necessário para o consumo interno, alcançou recentemente a total autossuficiência em petróleo.

A maioria dos carros na estrada hoje em dia nos Estados Unidos pode funcionar com misturas de até 10% de etanol, e os fabricantes de veículos automotores já produzem veículos projetados para operar com misturas de etanol muito maiores. Ford, DaimlerChrysler e GM estão entre as empresas automobilísticas que vendem carros, caminhões e minivans com “combustível flexível”, que podem usar gasolina e etanol que variam de gasolina pura até 85% de etanol (E85). Em meados de 2006, havia aproximadamente seis milhões de veículos compatíveis com o E85 nas estradas dos EUA.

Tecnologias de terceira geração
Tecnologias de terceira geração ainda não são amplamente demonstradas ou comercializadas. Eles estão no horizonte e podem ter potencial comparável a outras tecnologias de energia renovável, mas ainda dependem de atrair atenção suficiente e financiamento de PD & D. Essas tecnologias mais recentes incluem gaseificação avançada de biomassa, tecnologias de biorrefinaria, centrais térmicas solares, energia geotérmica de rocha quente e seca e energia oceânica.

– Agência Internacional de Energia, RENOVAÇÕES DE FORNECIMENTO DE ENERGIA GLOBAL, Ficha Informativa da IEA
Os biocombustíveis podem ser definidos como “renováveis”, mas podem não ser “sustentáveis” devido à degradação do solo. A partir de 2012, 40% da produção americana de milho vai para o etanol. O etanol ocupa uma grande porcentagem do “uso de energia limpa” quando, na verdade, ainda é discutível se o etanol deve ser considerado como uma “energia limpa”.

De acordo com a Agência Internacional de Energia, novas tecnologias de bioenergia (biocombustível) que estão sendo desenvolvidas hoje, especialmente biorrefinarias de etanol celulósico, podem permitir que os biocombustíveis tenham um papel muito maior no futuro do que se pensava anteriormente. O etanol celulósico pode ser feito a partir de matéria vegetal composta principalmente por fibras de celulose não comestíveis que formam os caules e ramos da maioria das plantas. Resíduos de culturas (como caules de milho, palha de trigo e palha de arroz), resíduos de madeira e resíduos sólidos urbanos são fontes potenciais de biomassa celulósica. Culturas energéticas dedicadas, como o switchgrass, também prometem fontes de celulose que podem ser produzidas de forma sustentável em muitas regiões dos Estados Unidos.

Em termos de energia oceânica, outra tecnologia de terceira geração, Portugal possui a primeira fazenda comercial de ondas do mundo, o Parque das Ondas de Aguçadora, em construção em 2007. A fazenda utilizará inicialmente três máquinas Pelamis P-750, gerando 2,25 MW. e os custos são colocados em 8,5 milhões de euros. Sujeito a operação bem-sucedida, outros 70 milhões de euros deverão ser investidos antes de 2009 em outras 28 máquinas para gerar 525 MW. O financiamento para uma fazenda de ondas na Escócia foi anunciado em fevereiro de 2007 pelo Executivo Escocês, a um custo de mais de 4 milhões de libras, como parte de um pacote de financiamento de £ 13 milhões para energia oceânica na Escócia. A fazenda será a maior do mundo, com capacidade de 3 MW, gerada por quatro máquinas Pelamis. (veja também Farm do Wave).

Em 2007, a primeira turbina do mundo a criar quantidades comerciais de energia usando energia das marés foi instalada nos estreitos de Strangford Lough, na Irlanda. O gerador de eletricidade de maré de 1,2 MW aproveita o fluxo de maré rápido no lago, que pode ser de até 4 m / s. Embora o gerador seja poderoso o suficiente para abastecer até mil casas, a turbina tem um impacto ambiental mínimo, já que está quase totalmente submersa, e os rotores giram lentamente o suficiente para não representar perigo para a vida selvagem.

Os painéis de energia solar que usam nanotecnologia, que podem criar circuitos a partir de moléculas individuais de silício, podem custar metade das células fotovoltaicas tradicionais, segundo executivos e investidores envolvidos no desenvolvimento dos produtos. A Nanosolar garantiu mais de US $ 100 milhões de investidores para construir uma fábrica de painéis solares de película fina de nanotecnologia. A planta da empresa tem uma capacidade de produção planejada de 430 megawatts de energia de pico de células solares por ano. A produção comercial começou e os primeiros painéis foram enviados aos clientes no final de 2007.

Grandes projetos de pesquisa nacionais e regionais sobre fotossíntese artificial estão projetando sistemas baseados em nanotecnologia que usam energia solar para dividir a água em combustível de hidrogênio. e uma proposta foi feita para um projeto Global de Fotossíntese Artificial Em 2011, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram o que eles chamam de “Folha Artificial”, que é capaz de dividir a água em hidrogênio e oxigênio diretamente da energia solar. quando caiu em um copo de água. Um lado da “Folha Artificial” produz bolhas de hidrogênio, enquanto o outro lado produz bolhas de oxigênio.

As usinas de energia solar mais atuais são feitas de uma série de unidades similares, onde cada unidade é continuamente ajustada, por exemplo, com alguns motores de passo, de modo que o conversor de luz permaneça no foco da luz solar. O custo de focalizar a luz em conversores como painéis solares de alta potência, motor Stirling, etc. pode ser drasticamente reduzido com uma mecânica de corda simples e eficiente. Nesta técnica, muitas unidades são conectadas a uma rede de cabos, de modo que a tração de duas ou três cordas é suficiente para manter todos os conversores de luz em foco simultaneamente, à medida que a direção do sol muda.

O Japão e a China possuem programas nacionais voltados para a Energia Solar Baseada no Espaço (SBSP) em escala comercial. A Academia de Tecnologia Espacial da China (CAST) venceu o Concurso Internacional de Design SunSat de 2015 com este vídeo de seu projeto de Multi-Rotary Joint. Os proponentes da SBSP afirmam que a energia solar baseada no espaço seria limpa, constante e global, e poderia ser dimensionada para atender a toda demanda de energia planetária. Uma recente proposta da indústria multi-agência (ecoando a recomendação do Pentágono de 2008) venceu o Desafio de Inovação do SECDEF / SECSTATE / USAID D3 (Diplomacia, Desenvolvimento, Defesa).

Tecnologias capacitadoras para energia renovável
Bombas de calor e armazenamento de energia térmica são classes de tecnologias que podem permitir a utilização de fontes de energia renováveis ​​que seriam inacessíveis devido a uma temperatura muito baixa para utilização ou um intervalo de tempo entre quando a energia está disponível e quando é necessária. Ao aumentar a temperatura da energia térmica renovável disponível, as bombas de calor têm a propriedade adicional de aproveitar a energia elétrica (ou em alguns casos, energia mecânica ou térmica) para extrair energia adicional de uma fonte de baixa qualidade (como água do mar, água do lago, o solo, o ar ou o calor residual de um processo).

As tecnologias de armazenamento térmico permitem que o calor ou o frio sejam armazenados por períodos que variam de horas ou durante a noite até as intersazonais e podem envolver armazenamento de energia sensível (ou seja, mudando a temperatura de um meio) ou latente (por meio de mudanças de fase de um meio , entre água e lama ou gelo). Estoques térmicos de curto prazo podem ser usados ​​para barbear-se no sistema de aquecimento urbano ou de distribuição elétrica. Os tipos de fontes de energia renováveis ​​ou alternativas que podem ser ativadas incluem energia natural (por exemplo, coletada por meio de coletores solares térmicos ou torres de resfriamento usadas para coletar o frio do inverno), energia residual (por exemplo, de equipamentos HVAC, processos industriais ou usinas de energia) ou energia excedente (por exemplo, sazonalmente de projetos hidrelétricos ou intermitentemente de parques eólicos). A Comunidade Solar Drake Landing (Alberta, Canadá) é ilustrativa. O armazenamento de energia térmica do poço permite que a comunidade receba 97% de seu calor durante todo o ano de coletores solares nos telhados da garagem, que a maioria do calor coleta no verão. Os tipos de armazenamento para energia sensível incluem tanques isolados, aglomerados de furos em substratos que variam de cascalho a leito de rocha, aqüíferos profundos ou poços rasos revestidos que são isolados na parte superior. Alguns tipos de armazenamento são capazes de armazenar calor ou frio entre estações opostas (particularmente se forem muito grandes), e algumas aplicações de armazenamento exigem a inclusão de uma bomba de calor. O calor latente é normalmente armazenado em tanques de gelo ou o que é chamado de materiais de mudança de fase (PCMs).

Eficiência energética
A mudança para a sustentabilidade energética exigirá mudanças não só na forma como a energia é fornecida, mas também na forma como é utilizada, e a redução da quantidade de energia necessária para fornecer vários bens ou serviços é essencial. As oportunidades de melhoria no lado da demanda da equação de energia são tão ricas e diversificadas quanto as do lado da oferta, e geralmente oferecem benefícios econômicos significativos.

A energia renovável e a eficiência energética são por vezes consideradas os “pilares gémeos” da política energética sustentável. Ambos os recursos devem ser desenvolvidos para estabilizar e reduzir as emissões de dióxido de carbono. A eficiência diminui o crescimento da demanda de energia, de modo que o aumento do fornecimento de energia limpa pode causar cortes profundos no uso de combustível fóssil. Se o uso de energia crescer muito rápido, o desenvolvimento de energia renovável perseguirá um alvo em recessão. Uma análise histórica recente demonstrou que a taxa de melhorias na eficiência energética tem sido geralmente superada pela taxa de crescimento da demanda de energia, que é devido ao contínuo crescimento econômico e populacional. Como resultado, apesar dos ganhos de eficiência energética, o uso total de energia e as emissões de carbono relacionadas continuaram a aumentar. Assim, dados os limites termodinâmicos e práticos das melhorias de eficiência energética, é essencial desacelerar o crescimento da demanda de energia. No entanto, a menos que os suprimentos de energia limpa entrem em operação rapidamente, a desaceleração do crescimento da demanda só começará a reduzir as emissões totais; A redução do teor de carbono das fontes de energia também é necessária. Qualquer visão séria de uma economia de energia sustentável exige, portanto, compromissos tanto para a energia renovável quanto para a eficiência.

A energia renovável (e a eficiência energética) não são mais setores de nicho que são promovidos apenas por governos e ambientalistas. O aumento dos níveis de investimento e o fato de que grande parte do capital provém de atores financeiros mais convencionais sugere que as opções de energia sustentável estão se tornando predominantes. Um exemplo disso seria o Projeto Aliança para Economizar Energia com a Stahl Consolidated Manufacturing, (Huntsville, Alabama, EUA) (StahlCon 7), um eixo gerador patenteado projetado para reduzir as emissões dentro dos sistemas de geração de energia existentes, concedidos direitos de publicação à Alliance em 2007.

As preocupações com as mudanças climáticas, juntamente com os altos preços do petróleo e o crescente apoio do governo, estão impulsionando taxas crescentes de investimento nas indústrias de energia sustentável, de acordo com uma análise de tendências do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente. Segundo o PNUMA, o investimento global em energia sustentável em 2007 foi superior aos níveis anteriores, com US $ 148 bilhões de novos recursos levantados em 2007, um aumento de 60% em relação a 2006. O total de transações financeiras em energia sustentável, incluindo aquisições, foi de US $ 204 bilhões.

Os fluxos de investimento em 2007 ampliaram e diversificaram, tornando o quadro geral um de maior amplitude e profundidade de uso de energia sustentável. Os principais mercados de capitais estão “agora totalmente receptivos às empresas de energia sustentável, apoiadas por um aumento nos fundos destinados ao investimento em energia limpa”.

Tecnologia de rede inteligente
Smart grid refere-se a uma classe de tecnologia que as pessoas estão usando para trazer sistemas de distribuição de energia elétrica para o século 21, usando controle remoto e automação baseados em computador. Esses sistemas são possíveis graças à tecnologia de comunicação bidirecional e ao processamento de computadores, utilizados há décadas em outros setores. Eles estão começando a ser usados ​​em redes de eletricidade, desde usinas e parques eólicos até os consumidores de eletricidade em residências e empresas. Eles oferecem muitos benefícios para as concessionárias e os consumidores – em grande parte, vistos em grandes melhorias na eficiência energética da rede elétrica e nas residências e escritórios dos usuários de energia.

Investimentos em energia limpa
2010 foi um ano recorde para investimentos em energia verde. De acordo com um relatório da Bloomberg New Energy Finance, cerca de US $ 243 bilhões foram investidos em parques eólicos, energia solar, carros elétricos e outras tecnologias alternativas em todo o mundo, representando um aumento de 30% em relação a 2009 e quase cinco vezes o dinheiro investido em 2004. teve investimentos de US $ 51,1 bilhões em projetos de energia limpa em 2010, de longe o maior valor para qualquer país.

Nas economias emergentes, o Brasil vem em segundo lugar para a China em termos de investimentos em energia limpa. Apoiado por fortes políticas de energia, o Brasil tem uma das maiores capacidades de biomassa e energia hidrelétrica do mundo e está preparada para um crescimento significativo no investimento em energia eólica. O potencial de investimento acumulado no Brasil de 2010 a 2020 é projetado em US $ 67 bilhões.

A Índia é outro líder crescente em energia limpa. Enquanto a Índia ficou em 10º lugar em investimentos privados em energia limpa entre os membros do G-20 em 2009, espera-se que nos próximos 10 anos suba para a terceira posição, com investimentos anuais em energia limpa sob previsão de crescimento de 369% entre 2010 e 2010. 2020

É claro que o centro de crescimento começou a mudar para as economias em desenvolvimento e elas podem liderar o mundo na nova onda de investimentos em energia limpa.

Em todo o mundo, muitos governos subnacionais – regiões, estados e províncias – têm buscado agressivamente investimentos em energia sustentável. Nos Estados Unidos, a liderança da Califórnia em energia renovável foi reconhecida pelo The Climate Group quando concedeu ao ex-governador Arnold Schwarzenegger seu prêmio inaugural de liderança climática internacional em Copenhague em 2009. Na Austrália, o estado da Austrália do Sul – sob a liderança do ex-premier Mike Rann – liderou o caminho com a energia eólica, que compreende 26% de sua geração de eletricidade até o final de 2011, superando a geração a carvão pela primeira vez. A Austrália do Sul também teve a maior aceitação per capita de painéis solares domésticos na Austrália após a introdução do governo de Rann de leis de alimentação solar e campanha educativa envolvendo a instalação de instalações solares fotovoltaicas nos telhados de edifícios públicos proeminentes, incluindo o parlamento. , museu, aeroporto e pavilhão e escolas de Adelaide Showgrounds. Rann, o primeiro ministro da mudança climática da Austrália, aprovou uma legislação em 2006 estabelecendo metas para as energias renováveis ​​e cortes de emissões, a primeira legislação na Austrália a fazê-lo.

Além disso, na União Europeia há uma clara tendência de promoção de políticas que incentivem investimentos e financiamento para energia sustentável em termos de eficiência energética, inovação na exploração de energia e desenvolvimento de recursos renováveis, com maior consideração dos aspectos ambientais e sustentabilidade.

Exemplos:

portadores de energia como hidrogênio, nitrogênio líquido, ar comprimido, oxi-hidrogênio, baterias, para veículos de potência.
o armazenamento de energia do volante, a hidroeletricidade de armazenamento bombeado é mais utilizável em aplicações estacionárias (por exemplo, para alimentar residências e escritórios). Nos sistemas de energia domésticos, a conversão de energia também pode ser feita para reduzir o cheiro. Por exemplo, matéria orgânica, como esterco de vaca e matéria orgânica estragável, pode ser convertida em biocarvão. Para eliminar as emissões, a captura e o armazenamento de carbono são usados.
Normalmente, no entanto, a energia renovável é derivada da rede elétrica principal. Isso significa que o armazenamento de energia não é usado principalmente, pois a rede de eletricidade principal é organizada para produzir a quantidade exata de energia consumida naquele momento específico. A produção de energia na rede de eletricidade da rede elétrica é sempre estabelecida como uma combinação de usinas de energia renovável (em grande escala), bem como outras usinas de energia, como usinas de energia a combustível fóssil e energia nuclear. No entanto, esta combinação, que é essencial para este tipo de fornecimento de energia (por exemplo, turbinas eólicas, centrais de energia solar, etc.) só pode produzir quando o vento sopra e o sol brilha. Esta é também uma das principais desvantagens do sistema, uma vez que as centrais a combustíveis fósseis são poluentes e constituem uma das principais causas do aquecimento global (sendo a energia nuclear uma exceção). Embora as usinas a combustível fóssil também possam ser feitas sem emissões (por meio de captura e armazenamento de carbono), bem como renováveis ​​(se as usinas forem convertidas, por exemplo, em biomassa), a melhor solução ainda é eliminar as últimas usinas ao longo do tempo. As usinas nucleares também podem ser mais ou menos eliminadas de seu problema de resíduos nucleares, através do uso de reprocessamento nuclear e de novas usinas, como criador rápido e usinas de fusão nuclear.

As usinas de energia renovável fornecem um fluxo constante de energia. Por exemplo, usinas hidrelétricas, usinas térmicas oceânicas, usinas de energia osmótica fornecem energia a um ritmo regulado e, portanto, estão disponíveis fontes de energia a qualquer momento (mesmo à noite, momentos de vento, etc.). Atualmente, no entanto, o número de usinas de energia renovável de fluxo constante por si só ainda é pequeno demais para atender às demandas de energia nas horas do dia em que as usinas de energia renovável de produção irregular não conseguem produzir energia.

Além do greening de usinas de energia fóssil e nuclear, outra opção é a distribuição e uso imediato de energia de fontes exclusivamente renováveis. Neste set-up, o armazenamento de energia não é novamente necessário. Por exemplo, o TREC propôs distribuir a energia solar do Saara para a Europa. A Europa pode distribuir energia eólica e oceânica para o Saara e outros países. Desta forma, o poder é produzido a qualquer momento, como em qualquer ponto do planeta, à medida que o sol ou o vento aumentam ou as ondas do mar e as correntes se agitam. No entanto, esta opção provavelmente não é possível a curto prazo, uma vez que o combustível fóssil e a energia nuclear ainda são as principais fontes de energia na rede de eletricidade da rede elétrica e sua substituição não será possível da noite para o dia.

Várias sugestões de armazenamento de energia em larga escala para a rede foram feitas. Em todo o mundo há mais de 100 GW de hidroeletricidade por armazenamento bombeado. Isso melhora a eficiência e diminui as perdas de energia, mas a conversão para uma rede elétrica de armazenamento de energia é uma solução muito cara.Os consumidores podem ser reduzidos com o uso de equipamentos de armazenamento de energia que compram energia e não o estado. Um exemplo são as baterias em banheiros que dobraram como um tampão de energia para uma rede elétrica. No entanto, além do custo, a criação de um sistema ainda muito sério é muito difícil e difícil. Além disso, os dispositivos de armazenamento de energia como baterias também são construídos com materiais que representam uma ameaça ao meio ambiente (por exemplo, lítio). A produção combinada de baterias para uma parte tão grande é ter um impacto ambiental.Além disso, as baterias de automóveis, no entanto, outros projetos de armazenamento de energia da rede usam meios de transporte de energia menos poluentes (por exemplo, tanques de ar comprimido e armazenamento de energia do volante).