Energia renovável, também conhecida como energia limpa, é produzida a partir de recursos naturais que são gerados e reabastecidos mais rapidamente do que são consumidos, como o sol, a água e o vento. A maioria das fontes de energia renovável produz zero emissões de carbono e o mínimo de poluentes atmosféricos. Os combustíveis fósseis (óleo, carvão e gás natural), por outro lado, são recursos finitos e liberam emissões nocivas de gases de efeito estufa (GEEs), incluindo dióxido de carbono (CO2) e metano, quando queimados. São amplamente considerados como as principais causas das mudanças climáticas e, especificamente, do aquecimento global.
Conhecer os tipos de fontes de energia renovável disponíveis pode ser um passo fundamental para reduzir sua pegada de carbono, assim como para que as organizações possam reduzir os impactos ambientais de suas operações e cadeia de suprimentos.
A energia solar evoluiu e tornou-se eficiente, versátil e resiliente. Atualmente, existem duas maneiras principais de gerar energia solar: a energia fotovoltaica (FV), usada para aplicações de menor escala, e a energia solar térmica concentrada (CSP), usada principalmente para aplicações em escala industrial e de serviços públicos.
As instalações solares fotovoltaicas, que incluem painéis solares, têm um conjunto exclusivo de desafios, incluindo o movimento das nuvens, o clima, a localização das árvores e muito mais. Para ajudar a superar esses desafios, os avanços tecnológicos estão tornando as células solares mais flexíveis (link fora do ibm.com), mais leves, mais fáceis de instalar, menos caras de produzir e mais potentes, exigindo menos espaço para coletar a mesma quantidade (ou mais) de luz.
Atualmente, a energia solar é usada em vários setores para uma variedade de aplicações. Residências e empresas individuais podem instalar painéis solares no telhado para gerar eletricidade no local. Em uma escala maior, os parques solares podem ser instalados em terrenos baldios para aplicações industriais, ajudando a reduzir os gastos com energia. Data centers, hospitais, instalações governamentais e outros utilizam energia solar para complementar as necessidades energéticas.
A moderna turbina eólica foi construída em 1940 e a tecnologia evoluiu de forma constante e significativa desde então. As turbinas eólicas de hoje variam de pequenas (casas individuais ou empresas) a escala de serviços públicos (fazendas eólicas offshore). A energia eólica é uma maneira econômica de incorporar energia limpa e sustentável ao fornecimento de energia. E quando se trata de impactos na vida selvagem, os projetos de energia eólica têm uma classificação inferior a qualquer outra fonte de energia.
Embora seja usada para a geração geral de eletricidade, a energia eólica localizada também é usada para moer grãos e bombear água. A energia eólica também pode fornecer energia para estações de carregamento de veículos elétricos.
Em setembro de 2022, a Casa Branca anunciou (link fora de ibm.com) uma iniciativa para expandir a produção de energia eólica offshore dos EUA até 2035, utilizando turbinas flutuantes de grande escala que podem ser colocadas em águas mais profundas. Isso tem o potencial de mais do que dobrar a capacidade de produção.
A água é a maior fonte de energia renovável (link fora do ibm.com). A energia hidrelétrica depende do movimento da água e é a maior contribuinte de eletricidade renovável em todo o mundo. Ele utiliza energia marinha e das marés, o fluxo de rios e riachos, reservatórios e barragens para mover turbinas que geram eletricidade.
Além da geração de eletricidade, muitas indústrias aproveitam a energia hidrelétrica para as operações. Por exemplo, a mineração utiliza água em locais remotos para auxiliar nas extrações e os fabricantes de têxteis e produtos químicos podem utilizar sistemas hidrelétricos locais para alimentar processos como lavagem, fabricação, saneamento e muito mais.
A energia das marés, em particular, ainda tem potencial inexplorado. Várias tecnologias de energia das marés estão sendo pesquisadas e desenvolvidas atualmente, incluindo:
Embora a água seja um recurso natural abundante, ela pode ser sensível a mudanças ambientais. Por exemplo, a diminuição dos ventos pode afetar o número e a força das ondas e as condições de seca podem reduzir a quantidade de água nos reservatórios, córregos e rios.
Os sistemas de energia geotérmica convertem o calor de dentro da Terra (na forma de vapor quente e vapor de hidrocarboneto) em eletricidade. A eletricidade gerada a partir da energia geotérmica é usada em todas as indústrias. Por exemplo, fornece calor para estufas agrícolas, bem como aquecimento e resfriamento para fabricação e processamento de alimentos. A energia geotérmica também é usada para aquecer e resfriar edifícios comerciais, incluindo hospitais, escolas e muito mais. As bombas de calor geotérmicas (GHPs) são utilizadas para aplicações de menor escala, como abastecer residências.
Tanto as grandes usinas de energia geotérmica quanto os GHPs de menor escala exigem uma pegada de carbono relativamente pequena em comparação com outras fontes de energia renovável. Além disso, o fluxo de calor inesgotável do interior da Terra fornece uma fonte de combustível continuamente renovável.
A biomassa utiliza materiais orgânicos e subprodutos para fornecer calor direto, gerar energia elétrica e criar biocombustíveis, incluindo biodiesel e etanol. Os biocombustíveis podem ser usados em caldeiras industriais para gerar vapor que alimenta os processos. Eles também têm o potencial de substituir os combustíveis fósseis no setor de transporte.
A bioenergia oferece uma geração total de energia mais consistente do que a energia solar e eólica, mas gera gases de efeito estufa de baixo nível. Esses gases, combinados com efeitos ambientais adicionais, incluindo efeitos do uso de aterros sanitários, lançam dúvidas sobre o quão realmente sustentável é a energia de biomassa.
A energia nuclear requer o urânio, um mineral raro e não renovável, mas ainda é considerada uma fonte de energia com baixa emissão de carbono. A nova geração de usinas e geradores de energia nuclear é menor, mais versátil e eficiente em termos de energia. Os pequenos reatores modulares avançados (SMRs) podem variar de tamanho de acordo com a necessidade e têm uma variedade de aplicações, incluindo geração de energia, dessalinização, aquecimento e muito mais.
Juntas, a energia nuclear e a energia hidrelétrica fornecem três quartos da energia de baixo carbono do mundo, mas devido a preocupações com segurança e custos operacionais, a geração de energia nuclear está sendo reduzida nas economias avançadas. Com o mínimo de novos investimentos sendo feitos, a geração de energia nuclear pode ser reduzida (link fora do ibm.com) em dois terços até o ano de 2040.
Entender onde e como a energia é gerada pode ajudá-lo a determinar a estratégia de energia renovável mais eficaz. Muitas redes de energia usam uma combinação de energia renovável e combustíveis fósseis para fornecer um suprimento elétrico estável. As microrredes - redes pequenas e independentes - se conectam à rede principal e usam energia renovável e fontes de energia alternativas para equilibrar os requisitos de carga. Como as microrredes oferecem fornecimento local com maior estabilidade e resiliência da rede, elas ajudam a reduzir a probabilidade de interrupções no fornecimento de energia.
Há muitas opções de fontes de energia renováveis disponíveis, para que pessoas e organizações possam escolher a melhor opção para atingir suas metas de sustentabilidade. Seja com um sistema de energia renovável dedicado no local, uma rede que utiliza uma combinação de fontes de energia ou uma abordagem híbrida que utiliza uma combinação de ambas, a escolha pode ser baseada na conveniência, na relação custo-benefício ou em outros fatores.
Na IBM, 64% do consumo de energia da empresa em suas operações globais provêm de fontes renováveis. Desse total, 49% são obtidos diretamente de fornecedores de energia renovável e 15% diretamente da rede. Você pode ler mais sobre o impacto da IBM aqui.
Tecnologias como inteligência artificial (IA) e análise de dados são fundamentais para aprimorar os benefícios da energia renovável. Eles podem ajudar a simplificar e automatizar as tecnologias de energia, como a criação de modelos personalizados para promover a otimização do fornecimento de energia.
Por exemplo, os dados constituem imenso valor para empresas de energia e serviços públicos. Insights sobre o desempenho e a integridade dos ativos operacionais, incluindo os digitais, juntamente com cronogramas de manutenção, reparo e substituição, são cruciais para manter a energia ligada. A integração da IA pode otimizar ainda mais as operações de energia e serviços públicos com novos insights que investigam as causas raiz dos problemas, bem como a criação de uma estrutura de manutenção preditiva. Leia como a Bruce Power está gerenciando seu futuro agora com uma plataforma dinâmica de gerenciamento de ativos corporativos (EAM) desenvolvida utilizando o IBM® Maximo Application Suite.
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