Na origem de todas as energias renováveis exploradas hoje pela humanidade, existem apenas duas grandes fontes: o Sol e a Terra. Ainda assim, para facilitar a compreensão das suas diferenças, os especialistas costumam dividir estas energias em cinco grandes famílias, cada uma com características próprias.
Falamos de energia renovável quando nos referimos a uma energia que, pelo menos à escala humana, é praticamente inesgotável e existe em grande quantidade. As cinco grandes categorias são a energia solar, a energia eólica, a energia hidráulica, a biomassa e a geotermia. Todas têm um ponto em comum: durante a sua exploração, produzem poucas ou nenhumas emissões poluentes, contribuindo assim para limitar o efeito de estufa e o aquecimento global.
A energia solar fotovoltaica ou térmica
A energia solar corresponde à energia que é possível obter a partir da radiação emitida pelo Sol.
Dentro desta categoria, é importante distinguir a energia solar fotovoltaica da energia solar térmica. A energia solar fotovoltaica é a eletricidade produzida por células fotovoltaicas. Estas células captam a luz solar e transformam uma parte dessa luz em eletricidade. Uma das grandes vantagens desta tecnologia é a sua modularidade: os painéis fotovoltaicos podem servir tanto uma habitação particular como grandes centrais de produção de energia.
Já nos sistemas de energia solar térmica ou termodinâmica, a radiação do Sol é utilizada para aquecer um fluido. Pode tratar-se de água, por exemplo, como acontece em alguns sistemas domésticos de aquecimento. Quando se adiciona um sistema de concentração, formado por espelhos, o calor solar pode elevar a temperatura do fluido até cerca de 1.000 °C. A partir daí, a tecnologia torna-se útil, por exemplo, para produzir eletricidade.
O principal limite da energia solar é a sua intermitência. Pelo menos atualmente, só pode ser explorada quando há luz solar suficiente.
O ar na origem da energia eólica
Os moinhos de vento são os antepassados diretos das turbinas eólicas modernas. Hoje, estas estruturas produzem energia – nomeadamente eletricidade, quando estão ligadas a um gerador – graças ao movimento das massas de ar. O princípio é simples: aproveitar a energia cinética do vento.
As turbinas eólicas podem ser instaladas em terra. Nesse caso, fala-se de turbinas onshore. Do ponto de vista técnico, são as mais simples de conceber e instalar. No entanto, os espaços disponíveis para as acolher podem tornar-se cada vez mais limitados. Por isso, as instalações no mar, conhecidas como turbinas offshore, são frequentemente vistas como uma opção particularmente eficaz.
Tal como acontece com a energia solar, a energia eólica também é intermitente. Só há produção quando o vento sopra. Por outro lado, ao contrário dos painéis solares, instalar uma turbina eólica num jardim não é uma solução simples. Esta tecnologia destina-se sobretudo a infraestruturas de grande dimensão.
A energia hidráulica graças às correntes marinhas
A energia hidráulica designa a energia obtida através da exploração da água. É uma família de energias menos dependente do clima do que a solar ou a eólica, mas continua geralmente associada a uma produção em larga escala. Entre as principais formas de energia hidráulica, encontram-se:
• As barragens, que libertam grandes volumes de água sobre turbinas para gerar eletricidade.
• A energia das marés, baseada na energia potencial criada pelas diferenças de nível da água e pelas correntes resultantes.
• A energia das correntes marítimas, que aproveita o movimento natural das correntes no mar.
• A energia das ondas, que utiliza a energia cinética das vagas e da ondulação.
• A energia térmica dos oceanos, obtida com prudência a partir da diferença de temperatura entre águas profundas e águas de superfície, para evitar perturbações nos fluxos naturais marinhos.
• A energia osmótica, que permite produzir eletricidade a partir da diferença de pressão causada pela diferença de salinidade entre a água do mar e a água doce.
A energia de biomassa proveniente de matérias orgânicas
A biomassa pode ser transformada em calor, eletricidade ou combustível. Para aproveitar esta fonte de energia, podem ser usadas várias técnicas, como a combustão, a gaseificação, a pirólise ou a metanização.
A energia de biomassa tem a vantagem de poder ser produzida localmente. No entanto, em certos contextos, é essencial garantir que a sua produção não concorre com a cadeia alimentar.
A biomassa inclui:
• A madeira, uma fonte ancestral de energia. Pode produzir calor, eletricidade ou biocombustíveis, através da hidrólise da celulose em glicose, seguida de fermentação em etanol.
• Os biocombustíveis líquidos ou gasosos, obtidos a partir da transformação de vegetais como a colza ou a beterraba, no caso da 1.ª geração; de matérias celulósicas, no caso da 2.ª geração; ou de microrganismos como as microalgas, no caso da 3.ª geração.
Ainda assim, a biomassa só pode ser considerada verdadeiramente renovável se a sua capacidade de regeneração for superior ao ritmo do seu consumo.
Extrair energia do solo: a geotermia
A geotermia é uma energia renovável obtida a partir do calor contido no solo. Esse calor resulta sobretudo da desintegração radioativa de átomos físseis presentes nas rochas. Pode ser usado para aquecimento, mas também para produzir eletricidade. É uma das raras fontes de energia que não depende das condições atmosféricas.
O seu aproveitamento varia, porém, consoante a profundidade a que o calor é extraído. A geotermia profunda, a cerca de 2.500 metros e com temperaturas entre 150 e 250 °C, permite produzir eletricidade. A geotermia média, sobretudo em reservatórios de água entre 30 e 150 °C, é utilizada para alimentar redes urbanas de calor. Já a geotermia de muito baixa energia, explorada entre 10 e 100 metros de profundidade e abaixo dos 30 °C, é a que alimenta as bombas de calor.
Para que a energia geotérmica continue a ser sustentável, é necessário respeitar um equilíbrio essencial: o ritmo de extração do calor não deve ser superior à velocidade com que esse calor se desloca no interior da Terra.
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