Há energia suficiente no vento para atender a todas as demandas de energia do mundo, sem alterar radicalmente o clima do planeta, de acordo com duas equipas independentes de cientistas. A energia eólica é muitas vezes apontada como amiga do ambiente, não gerando poluentes. É uma fonte cada vez mais popular de energia renovável, mas ainda assim, tem havido dúvidas sobre a quantidade de energia eólica necessária para fornecer o mundo.
Para saber mais, a cientista Katherine Marvel no Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia, e seus colegas desenvolveram um modelo climático global, que analisou de que forma as turbinas de vento teriam que arrastar a atmosfera para coletar a energia dos ventos na superfície do planeta e altitudes mais elevadas. Historicamente, as pessoas construíram turbinas eólicas em terra e no mar, mas a pesquisa sugere que turbinas aéreas poderiam gerar mais energia a partir de ventos mais rápidos e estáveis de alta altitude.
Adicionando turbinas eólicas de qualquer tipo retarda os ventos, e Marvel e seus colegas descobriram que a adição de mais do que uma certa quantidade de turbinas já não geraria mais eletricidade. Ainda assim, as suas simulações sugerem que pelo menos 400 terawatts de potência, podem ser gerados a partir de ventos de superfície e mais de 1.800 terawatts podiam ser extraídos a partir de ventos em toda a atmosfera. Comparativamente, no mundo as pessoas usam atualmente cerca de 18 terawatts de energia.
A simulação de um século de produção de energia eólica sugere que a colheita de potência máxima a partir desses ventos teria efeitos dramáticos a longo prazo sobre o clima, provocando grandes mudanças na circulação atmosférica. "No entanto, é importante entender que esses valores são muito, muito maiores do que a demanda atual de energia global", disse Marvel.
Em contraste, a extração de energia eólica suficiente para satisfazer as demandas atuais de energia global só teria efeitos climáticos mínimos, enquanto as turbinas eólicas fossem espalhadas. Se o fizer, pode afetar a temperatura da superfície em cerca de 0,1 graus Celsius e afetar a precipitação média em cerca de 1%.
Independente da pesquisa de Marvel, o cientista atmosférico Mark Jacobson, da Universidade de Stanford ,na Califórnia, e a pesquisadora Cristina Archer da Universidade de Delaware, em Newark, usaram um modelo de computador 3D que analisou as interações entre a atmosfera, a terra e os oceanos a uma escala mundial, incluindo fatores como química e vapor de água.
Eles estimaram a quantidade de energia que as turbinas localizados a uma altura convencional de 330 metros do chão poderiam extrair, com base em dados do fabricante sobre como turbinas de vento convertem energia. Eles também simularam turbinas simuladas a seis milhas do chão, a altura típica da corrente de jato.
Eles descobriram que a quantidade de energia eólica disponível à altitude da maioria das turbinas modernas antes do ponto de retorno decrescente é de cerca de 80 terawatts em todos os continentes, menos na Antártica e perto de suas costas, e mais de 250 terawatts se as turbinas eólicas fossem colocadas em toda a superfície do planeta, incluindo os oceanos. À altitude da corrente de jato, cerca de 380 terawatts aparecem disponíveis.
Os números de ambas as equipas não são exatamente comparáveis, em parte porque Jacobson e Archer olharam para a extração de energia em altitudes específicas na atmosfera, enquanto a Marvel e seus colegas observaram a atmosfera como um todo. "As duas equipes obtiveram conclusões semelhantes utilizando duas abordagens diferentes, o que nos dá ainda mais confiança sobre os nossos resultados", disse Archer.
Mais realista, Jacobson e Archer concluíram que 4 milhões de turbinas de 5 megawatts que operam na superfície do planeta podem fornecer tanto como 7,5 terawatts de energia sem impactos negativos significativos sobre o clima. Isso é mais da metade da potência que o mundo exige, em 2030, assumindo de forma otimista, que toda a energia é convertida em energia limpa até então.
Os pesquisadores sugerem que metade dessas turbinas devem ser colocadas no oceano, enquanto as restantes exigem um pouco mais do que 0,5% da superfície terrestre, cerca de metade da área do Alasca. Praticamente nenhuma desta área terá de ser usada exclusivamente para o vento, mas pode, por exemplo, também servir como campos agrícolas.
Espalhando-se essas turbinas terrestres em locais ventosos em todo o mundo, tais como as planícies americanas e do Saara, seria aumentar a eficiência, prevenindo-os de roubar energia eólica um do outro, e reduzindo o seu impacto ambiental global. Ambos os modelos assumem que as turbinas eólicas podem ser instaladas em qualquer lugar, sem levar em conta considerações sociais, ambientais ou financeiras, como o seu custo, ou como poderia afetar aves migratórias.
Embora estes pesquisadores se concentraram sobre os efeitos climáticos globais de energia eólica numa escala muito grande, mais estudos são necessários. Archer disse que os resultados sugerem que mesmo o uso pesado da energia eólica é provavelmente uma forma inteligente, segura e limpa de gerar energia. Marvel e seus colegas detalharam as suas descobertas na revista Nature. Jacobson e Archer publicaram sua pesquisa na revista Proceedings. Ambas as equipas apresentarão os seus trabalhos na Conferência Airborne Wind Energy em Hampton, Virgínia
