“Por dentro da Ciência” do Instituto Americano de Física (12/11/08)

Inside Science News Service
12 de novembro de 2008

Altos Padrões de Vida, mas com Menos Energia

Relatório faz Recomendações para a Economia de Energia em Edifícios e Automóveis

Por Phillip F. Schewe
Colaborador do ISNS

Usar a energia de maneira sábia vai ajudar a encher seu bolso, proteger o meio ambiente e, talvez, melhorar a segurança nacional — isto de acordo com um novo relatório sobre eficiência energética emitido pela Sociedade Americana de Física (American Physical Society  = APS), a principal organização de físicos nos EUA. O relatório, que contempla o aumento da eficiência energética nos setores de transportes e da construção civil, faz diversas recomendações específicas para políticas, tais como conseguir independência dos combustíveis fósseis em novas construções até 2030; alcançar um rendimento de 35 milhas por galão (cerca de 15 km/l) para automóveis e caminhonetes até 2020 e de 50 milhas por galão (cerca de 21,5 km/l) até 2030; diminuir o consumo de energia per capita por todo o país; e aumentar a quantidade de dinheiro investido pelo governo federal em pesquisas sobre energia, até chegar aos patamares de 1980.

O presidente do comitê que preparou o relatório, Burton Richter, um cientista em Stanford e ganhador de um Nobel de Física, diz que estamos agora em uma era de instabilidade energética. Porém, diferentemente das crises anteriores, tais como a que atingiu os EUA em 1979, os atuais problemas energéticos provavelmente serão de longo prazo. A dependência americana de petróleo importado é muito maior do que era há 30 anos, existe uma competição com economias em desenvolvimento — especialmente a China e a Índia — por fontes de energia e, atualmente, temos consciência de um problema praticamente desconhecido em 1979, mais exatamente a ameaça ao clima criada pelas massivas emissões de dióxido de carbono.

De algumas formas, as coisas vão melhor do que há 30 anos. Os EUA, através de grandes melhoramentos na produtividade, foram capazes de cortar pela metade a quantidade de energia necessária para a produção de cada unidade do Produto Interno Bruto (PIB). Essas são as boas notícias. As más notícias são que os EUA ainda usam mais energia per capita do que qualquer outro país, exceto o Canadá. Os custos rapidamente crescentes dos combustíveis, a importação massiva de petróleo de lugares instáveis ao redor do globo e as preocupações de que a continuada dependência de combustíveis fósseis estejam alterando o clima, tudo isso realça a necessidade de aumentar a eficiência.

A eficiência energética é a quantidade de energia que alimenta um dispositivo, seja uma lâmpada ou um veículo, que realmente resulta no efeito desejado, tal como a produção de luz ou o movimento. A geração de energia elétrica em uma usina, por exemplo, é em média de 33% de eficiência. Somente cerca de um terço da energia contida em um certo peso de carvão se torna eletricidade; o resto se perde como calor.

Em seu exame do uso de energia no setor da construção, o estudo sobre eficiência da APS afirma que, por volta do ano de 2020, será economicamente factível construir prédios residenciais que não necessitem de consumo de combustíveis fósseis, exceto em climas muito quentes e úmidos. Tais “edifícios de energia-zero” (“zero-energy buildings”, ou ZEB) pode ser feito principalmente com tecnologia já existente, através de uma enorme diminuição na quantidade de energia necessária para aquecer e iluminar o edifício, e através de um maior emprego de fontes de energia renováveis, tais como painéis solares o topo. Muitos experts em energia abraçaram esta meta e até o Departamento de Energia do Governo dos EUA declarou que a construção de ZEB deve ser a meta para a construção de novos prédios do governo federal.

Diminuir a dependência dos edifícios comerciais do consumo intenso de energia é mais difícil do que o caso dos edifícios residenciais, por causa das diferenças de tamanho, formato e das demandas colocadas sobre os sistemas de aquecimento/refrigeração e  iluminação. Porém, argumenta o relatório da APS, até com edifícios comerciais se pode chegar a zerar as necessidades de consumo de combustíveis fósseis por volta do ano de 2030.

Entretanto, para atingir essas metas, será necessário realizar muito mais pesquisa sobre energia. O relatório demonstra que o aumento de recursos só precisa chegar ao ponto que existia em 1980. As pesquisas naquele tempo levaram a um importante aumento nos padrões de eficiência. Por exemplo, as lâmpadas fluorescentes compactas e os refrigeradores atualmente usam apenas um quarto da energia em comparação com os modelos disponíveis há 30 anos. Os aparelhos de ar condicionado são duas vezes mais eficientes do que os de 1980. Esses melhoramentos dramáticos do uso de energia poderiam ser mantidos, argumentam vários experts, mas somente se um programa coordenado de pesquisas energéticas for posto em ação. Os melhoramentos se auto custearão na forma de menores contas de combustível.

A eficiência pode continuar a melhorar? Não teremos chegado ao ponto de extrair toda a eficiência possível? Bem, a Europa usa aproximadamente metade da energia elétrica per-capita da América, com a mesma qualidade de vida. Um menor consumo de energia pode ser possível nos EUA? Já é. O consumo per-capita de energia na Califórnia, cerca de metade da média nacional, vem se mantendo no mesmo patamar nos últimos 30 anos, principalmente por causa de um ambicioso programa de padrões para eletrodomésticos e outras inovações nos projetos de edifícios.

No fronte dos transportes, o relatório da APS reclama por melhores padrões de rendimento para carros e caminhonetes: uma frota com um consumo médio de 15 km/l até 2020 e 20 km/l até 2030. O relatório declara que as metas para 2020 são factíveis com os conhecimentos atuais de projetos, mas a meta para 2030 necessitará de esforços coordenados de pesquisa adicionais. Especialmente na área de baterias, que teriam que ser muito mais econômicas em termos de preços e capacidade de armazenagem de energia, os níveis de pesquisas e incentivos para a comercialização precisam ser aumentados.

O relatório sobre a energia da APS também deixa claro que, ao mesmo tempo que se deve avançar na pesquisa de componentes energéticos específicos, tais como baterias, eletrodomésticos, ou automóveis, é igualmente importante custear a pesquisa básica, o tipo de trabalho que resulta em novos conhecimentos fundamentais sobre novos tipos de materiais e processos de conversão de energia — e pesquisas aplicads de longo prazo que freqüentemente não é contemplada no orçamento federal de pesquisa e desenvolvimento.

Uma cópia do relatório pode ser obtida em: www.aps.org/energyefficiencyreport

Phillip F. Schewe é um escritor de ciências do Instituto Americano de Física e autor de “The Grid: A Journey Through the Heart of Our Electrified World” (National Academies Press, 2007).


Este texto é fornecido para a media pelo Inside Science News Service, que é apoiado pelo Instituto Americano de Física (American Institute of Physics), uma editora sem fins lucrativos de periódicos de ciência. Contatos: Jim Dawson, editor de notícias, em [email protected].

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