Grupo de investigação da UVA estuda os limites energéticos dos recursos fósseis e energias renováveis

Cristina G. Pedraz/DICYT O Grupo de Investigação Reconhecido (GIR) de Energia, Economia e Dinâmica de Sistemas da Universidade de Valladolid (UVA, Espanha) está atualmente a trabalhar em diversas linhas de investigação relacionadas com os limites energéticos dos recursos fósseis e das energias renováveis.

No caso dos combustíveis fósseis, não-renováveis, o objetivo final é determinar por quanto tempo poderemos dispor de petróleo, carvão e gás natural se os padrões atuais de consumo continuarem. Para isso, os investigadores criam cenários, ou seja, projeções hipotéticas sobre como podem decorrer as coisas no futuro, segundo cenários que foram normalizados por organismos internacionais como as Nações Unidas (ONU), a Agência Internacional de Energia (AIE) ou da Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico (OCDE).

Como explica Luis Javier Miguel, professor de Engenharia Automática e de Sistemas, além de coordenador do Grupo de Investigação, “é um problema suscitado há um longo tempo e no qual muitos grupos de investigação já andam a trabalhar em todo o mundo”.

Os investigadores da UVA fazem estimativas da quantidade de recursos fósseis que restam no planeta a partir de diferentes cenários. Mas esses cálculos não são simples, porque há muitas variáveis a ponderar. “Por exemplo, em relação ao petróleo, há muitos pormenores a considerar. Entre outras coisas, há reservatórios não convencionais em lugares como as águas profundas dos oceanos ou o Ártico, cuja extração supõe a destruição de uma parte da natureza. Há também ‘óleo pesado’ ou “heavy oil” (óleo cru que não flui facilmente) de má qualidade e cuja extração requer mais esforço”, explica, umas situações que devem ter em conta ao fazerem as estimativas.

Os limites das energias renováveis

Por outro lado, embora as energias renováveis são teoricamente inesgotáveis, quer pela quantidade de energia que contêm, quer pela sua capacidade de se regenerar por meios naturais, existem limites quando se trata de explorar o seu potencial. O Grupo de Energia, Economia e Dinâmica de Sistemas trabalha na avaliação desses limites, utilizando uma abordagem chamada top-down.

“Se quisermos calcular qual o potencial máximo de energia eólica que podemos extrair do planeta haveria duas maneiras de estimá-lo: os métodos top-down e bottom-up. A maioria das estimativas fazem-se usando o último método, de baixo para cima, através do qual se tomaria um parque eólico, seria calculado o seu tamanho e potência e extrapolado para a superfície da Terra. As quantidades que saem são muito elevadas e, embora os primeiros cálculos foram assim realizados historicamente, os números já foram reduzidos porque há muitos fatores que influenciam e que se tem de recolher”, explica Luis Javier Miguel.

A equipa de investigadores da UVA realiza os cálculos com a outra abordagem, de cima para baixo (top-down). “Nós vemos quanta energia tem a atmosfera termodinamicamente, com o ar em movimento, e vemos quanta dessa energia poderia ser aproveitada porque esteja realmente em áreas onde é tecnologicamente viável. Assim, consideramos dois elementos, a tecnologia e a economia, e sobre este último ponto, a Taxa de Retorno Energético (TRE), ou seja, quanta energia é capaz de produzir uma fonte e quanta se precisa para explorar esse recurso”, acrescenta.

As estimativas feitas pelo grupo com base nestes critérios mostram que a quantidade máxima de energia eólica que poderia ser extraída do planeta não seria suficiente para suprir a demanda atual de energia.
Por outro lado, eles utilizaram o método top-down para o cálculo dos limites de outras energias renováveis, como biocombustíveis ou energia fotovoltaica, e também descobriram que os números são menores do que os resultados do método bottom-up.

Análise de materiais tecnológicos

Outra linha de investigação relacionada com a escassez de recursos é a focada na análise do ciclo de vida dos materiais envolvidos em novas tecnologias energéticas. “Preocupa-nos que isto apresente um outro limite. No caso da fotovoltaica, por exemplo, quanto arseniato de gálio (um dos materiais utilizados para a fabricação de células solares) há na natureza? Alguns materiais são muito escassos e não há para todos”, afirma Luis Javier Miguel.

Grupo de Investigação em Energia, Economia e Dinâmica de Sistemas

O Grupo de Investigação de Energia, Economia e Dinâmica de Sistemas da Universidade de Valladolid (em espanhol: ‘Grupo de Investigación em Energía, Economía y Dinámica de Sistemas’) trabalha em várias linhas de investigação no âmbito da energia, da economia e da dinâmica de sistemas, como o instrumento mais adequado para analisar as complexas relações entre algumas das variáveis que influem na sustentabilidade e o desenvolvimento. A equipa está constituída por um grupo de professores e investigadores procedentes de diversas áreas, nomeadamente a Física, Economia ou Engenharia. Embora a equipa trabalha em conjunto há vários anos, foi formalmente constituído como Grupo de Investigação Reconhecido (GIR), da Universidade de Valladolid no passado mês de janeiro.