Energia 100% renovável até 2050?

Um modelo global traça o caminho a seguir.

Por Ingrid Fadelli para Phys / TechXplore.

Atingir um equilíbrio perfeito entre a quantidade de gases de efeito estufa liberados na atmosfera e aqueles que são removidos é considerado um marco importante para limitar o aquecimento global e seus efeitos adversos sobre o meio ambiente na Terra. Essa meta é conhecida como emissões líquidas zero, pois implica que as emissões e os gases removidos se anulariam, resultando em zero emissões totais de gases de efeito estufa.

Para pavimentar o caminho rumo às emissões líquidas zero, muitos engenheiros de energia e líderes globais têm desenvolvido e facilitado a implantação de tecnologias energéticas que produzem, armazenam e distribuem eletricidade proveniente de fontes renováveis. As mais consolidadas entre essas tecnologias são as células solares e as turbinas eólicas, mas também incluem sistemas de energia hidrelétrica, sistemas de produção de hidrogênio verde, dispositivos para captura de dióxido de carbono (CO₂) e diversas outras soluções energéticas.

Pesquisadores da Universidade de Tsinghua e de outros institutos realizaram recentemente um estudo com o objetivo de explorar a possibilidade de o mundo funcionar inteiramente com energia limpa até 2050. O artigo, publicado na revista Nature Energy, apresenta um modelo detalhado de um sistema de energia global totalmente renovável, estimando a demanda energética horária em diferentes regiões geográficas do mundo e introduzindo uma proposta de como as tecnologias de energia renovável poderiam ajudar a atender a essa demanda.

“Alcançar sistemas de energia globais com emissões líquidas zero até meados do século exige estruturas integradas que abordem a mitigação das mudanças climáticas e a equidade no acesso à energia”, escrevem Ziheng Zhu, Hanjie Mao e seus colegas em seu artigo. “Apresentamos um modelo de sistema de energia global com resolução espaço-temporal (0,25° × 0,25°, 8.760 horas) que otimiza conjuntamente a expansão da capacidade e as estratégias operacionais.”

Modelagem de um sistema de energia global totalmente renovável

O principal objetivo do estudo recente foi desenvolver um modelo que descrevesse a infraestrutura energética e as tecnologias que permitiriam a todas as regiões do mundo depender de eletricidade proveniente de fontes renováveis. O modelo criado pelos pesquisadores simula a demanda de eletricidade de todas as regiões geográficas do mundo ao longo de um ano, detalhando-a hora a hora.

O modelo previu a implantação de células solares e soluções de energia eólica com base na disponibilidade de terrenos e, em seguida, analisou a proximidade dessas tecnologias às áreas habitadas que necessitam de eletricidade. Usando o modelo criado, a equipe tentou prever se é realmente viável para o mundo depender exclusivamente de eletricidade proveniente de fontes renováveis.

“Nossos resultados mostram que sistemas globais de energia com emissões líquidas zero, que atendam às necessidades universais de eletricidade para padrões de vida dignos, são tecnicamente viáveis, exigindo de 15 a 20 TW de energia renovável variável (ERV)”, escrevem Zhu, Mao e seus colegas. ” Recursos abundantes de ERV oferecem acesso à eletricidade a baixo custo em regiões de baixa renda, como a África, promovendo a justiça climática. O uso da terra é crucial, visto que a energia solar fotovoltaica sozinha requer mais de 9 milhões de hectares. Mais de 80% da ERV está a menos de 200 km dos centros de consumo.”

De modo geral, as análises da equipe sugerem que a implementação de um sistema global de eletricidade com emissões líquidas zero é tecnicamente possível. Além disso, demonstram que algumas regiões geográficas, particularmente partes da África, se beneficiariam enormemente com a introdução de tecnologias e soluções de energia renovável mais acessíveis.

Análises e implicações para os esforços em energias renováveis

O modelo criado pelos pesquisadores também aponta alguns dos desafios que podem ser enfrentados ao tentar criar um sistema energético global totalmente renovável. Especificamente, ele mostra que, para alcançar tal sistema, células solares sozinhas podem precisar ser implantadas em mais de 9 milhões de hectares de terra, o que pode não ser o ideal ou pode ser difícil de realizar.

Os esforços da equipe também permitiram identificar estratégias que poderiam reduzir os custos de um sistema global de eletricidade com emissões líquidas zero. Essas estratégias incluem a gestão da demanda (ou seja, mudanças em quando e como as pessoas usam eletricidade), a expansão de grandes linhas de transmissão de energia elétrica entre diferentes países e a remoção de barreiras comerciais (como tarifas, impostos de importação e restrições comerciais).

“A gestão da demanda poderia reduzir os custos do sistema em 6,5% (aproximadamente US$ 182 bilhões por ano). A expansão da transmissão internacional e a remoção das barreiras comerciais às tecnologias renováveis ​​poderiam reduzir os custos em 5,6% (aproximadamente US$ 157 bilhões por ano) e 12,2% (aproximadamente US$ 345 bilhões por ano), respectivamente, ressaltando o papel fundamental da colaboração internacional na construção de sistemas de energia inclusivos com emissões líquidas zero”, afirmam os pesquisadores.

Este estudo recente poderá orientar o trabalho de líderes globais e decisores políticos que atualmente se empenham na redução das emissões no setor energético. Por exemplo, poderá incentivá-los a investir em infraestruturas internacionais de transmissão de energia, a reduzir ou eliminar impostos sobre energias renováveis ​​e a abordar outros fatores que possam limitar o comércio de energias renováveis ​​entre diferentes regiões geográficas.

Detalhes da publicação:
Ziheng Zhu et al, Planejamento integrado de sistemas de energia líquida zero para todos, Nature Energy (2026). DOI: 10.1038/s41560-026-02054-1.