Can 100% renewable energy power the world? - Federico Rosei and Renzo Rosei

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

"Vou investir no sol e na energia solar. Que fonte de energia!

"Espero não ter de esperar até o petróleo e o carvão se esgotarem..."

Every year, the world uses 35 billion barrels of oil.

O mundo gasta 35 mil milhões de barris de petróleo por ano.

This massive scale of fossil fuel dependence pollutes the Earth

Esta gigantesca dependência de um combustível fóssil polui a Terra

and it won't last forever.

e este não durará eternamente

Scientists estimate that we've consumed about 40% of the world's oil.

Os cientistas calculam que já consumimos 40% do petróleo mundial.

According to present estimates,

Segundo as estimativas atuais,

at this rate, we'll run out of oil and gas in 50 years or so,

a este ritmo, ficaremos sem petróleo e sem gás, daqui a uns 50 anos

and in about a century for coal.

e sem carvão dentro de um século.

On the flip side, we have abundant sun, water, and wind.

Por outro lado, temos abundância de sol, de água e de vento.

These are renewable energy sources,

São estas as fontes de energia renovável,

meaning that we won't use them up over time.

ou seja, não se gastam com o tempo.

What if we could exchange our fossil fuel dependence

E se pudéssemos trocar esta dependência dos combustíveis fósseis

for an existence based solely on renewables?

por uma existência baseada apenas nas renováveis?

Há décadas que vimos a ponderar esta questão.

We've pondered that question for decades,

and yet, renewable energy still only provides about 13% of our needs.

Contudo, a energia renovável ainda só satisfaz uns 13% das necessidades.

That's because reaching 100% requires renewable energy that's inexpensive

Isso porque, para atingir os 100% é preciso que a energia renovável

seja barata e acessível.

and accessible.

This represents a huge challenge,

Isso representa um enorme problema,

even if we ignore the politics involved and focus on the science and engineering.

mesmo ignorando as políticas envolvidas e o foco na ciência e na engenharia.

We can better understand the problem by understanding how we use energy.

Percebemos melhor o problema se percebermos como usamos a energia.

Global energy use is a diverse and complex system,

O uso global da energia é um sistema diversificado e complexo

and the different elements require their own solutions.

e os diversos elementos exigem soluções próprias.

But for now, we'll focus on two of the most familiar in everyday life:

Por agora, vamos concentrar-nos

em duas das mais conhecidas na vida quotidiana:

a eletricidade e os combustíveis líquidos.

electricity and liquid fuels.

Electricity powers blast furnaces, elevators, computers,

A eletricidade alimenta fornalhas, elevadores, computadores

and all manner of things in homes, businesses, and manufacturing.

e todo o tipo de coisas nas casas, no comércio e na indústria.

Meanwhile, liquid fuels play a crucial role

Entretanto, os combustíveis líquidos têm um papel fundamental

in almost all forms of transportation.

em quase todo o tipo de transportes.

Let's consider the electrical portion first.

Consideremos primeiro a eletricidade.

The great news is that our technology is already advanced enough

A boa notícia é que a nossa tecnologia já está bastante avançada

to capture all that energy from renewables,

para captar essa energia a partir das renováveis

and there's an ample supply.

e já há uma ampla oferta.

The sun continuously radiates

O sol irradia permanentemente

about 173 quadrillion watts of solar energy at the Earth,

uns 173 mil biliões de watts de energia solar sobre a Terra,

which is almost 10,000 times our present needs.

o que significa quase 10 000 vezes a nossa atual necessidade.

It's been estimated that a surface that spans several hundred thousand kilometers

Estima-se que seria necessária

uma superfície com centenas de milhares de quilómetros

would be needed to power humanity at our present usage levels.

para fornecer energia a toda a humanidade com o nível de utilização atual.

So why don't we build that?

Porque é que não a construímos?

Because there are other hurdles in the way,

Porque, entretanto, há outros obstáculos,

like efficiency

como a eficácia e o transporte da energia.

and energy transportation.

To maximize efficiency,

Para maximizar a eficácia,

solar plants must be located in areas with lots of sunshine year round,

as instalações solares têm que se situar em áreas com muito sol,

durante todo o ano,

like deserts.

como os desertos.

But those are far away from densely populated regions

Mas os desertos estão muito afastados das regiões densamente povoadas

where energy demand is high.

onde é alto o consumo de energia.

There are other forms of renewable energy we could draw from,

Há outras formas de energia renovável a que podemos recorrer,

such as hydroelectric,

como a hidroelétrica,

geothermal,

a geotérmica e as biomassas.

and biomasses,

but they also have limits based on availability and location.

Mas também elas têm limites,

consoante a sua disponibilidade e localização.

In principle, a connected electrical energy network

Em princípio, uma rede de energia elétrica integrada

with power lines crisscrossing the globe

com linhas elétricas cruzando o globo

would enable us to transport power from where it's generated

permitir-nos-ia transportar energia do local onde é gerada

to where it's needed.

até aos locais onde é necessária.

But building a system on this scale faces an astronomical price tag.

Mas construir um sistema a esta escala corresponde a um preço astronómico.

We could lower the cost by developing advanced technologies

Podíamos baixar o preço se desenvolvêssemos tecnologias avançadas

to capture energy more efficiently.

para captar energia mais rentavelmente.

The infrastructure for transporting energy would also have to change drastically.

As infraestruturas para transportar energia também teriam de mudar profundamente.

Present-day power lines lose about 6-8% of the energy they carry

As atuais linhas de energia perdem cerca de 6 a 8% da energia que transportam

because wire material dissipates energy through resistance.

porque o material metálico dissipa energia devido à resistência.

Longer power lines would mean more energy loss.

Linhas de energia mais longas significariam maior perda de energia.

Superconductors could be one solution.

Os supercondutores podiam ser uma solução.

Such materials can transport electricity without dissipation.

Esses materiais transportam eletricidade sem dissipação.

Unfortunately, they only work if cooled to low temperatures,

Infelizmente, só funcionam se arrefecidos a baixas temperaturas

which requires energy and defeats the purpose.

o que exige energia e anula o objetivo.

To benefit from that technology,

Para beneficiar dessa tecnologia,

we'd need to discover new superconducting materials

precisamos de descobrir novos materiais supercondutores

that operate at room temperature.

que funcionem à temperatura ambiente.

And what about the all-important, oil-derived liquid fuels?

E que dizer dos combustíveis líquidos, tão importantes, derivados do petróleo?

The scientific challenge there is to store renewable energy

O problema científico é armazenar a energia renovável

in an easily transportable form.

de forma facilmente transportável.

Recently, we've gotten better at producing lithium ion batteries,

Recentemente, melhorámos a produção de baterias de iões de lítio,

which are lightweight and have high-energy density.

que são leves e têm uma densidade de alta energia.

Mas mesmo as melhores só armazenam 2,5 megajoules por quilograma.

But even the best of these store about 2.5 megajoules per kilogram.

That's about 20 times less than the energy in one kilogram of gasoline.

É cerca de 20 vezes menos do que a energia de um quilograma de gasolina.

Para serem deveras competitivas,

To be truly competitive, car batteries would have to store much more energy

as baterias dos automóveis teriam que armazenar muito mais energia

without adding cost.

sem custos adicionais.

The challenges only increase for bigger vessels, like ships and planes.

Os problemas aumentam para veículos maiores, como os navios e os aviões.

To power a cross-Atlantic flight for a jet,

Para a energia necessária ao voo de um avião a jato transatlântico,

we'd need a battery weighing about 1,000 tons.

precisaríamos de uma bateria que pesasse umas 1000 toneladas.

This, too, demands a technological leap towards new materials,

Também aqui é necessário um salto tecnológico para novos materiais,

higher energy density,

de densidade energética mais alta,

and better storage.

e de melhor armazenagem.

One promising solution would be to find efficient ways

Uma solução promissora seria encontrar formas eficazes

to convert solar into chemical energy.

de converter a energia solar em energia química.

This is already happening in labs,

Isso já está a acontecer em laboratórios

but the efficiency is still too low to allow it to reach the market.

mas a eficácia ainda é muito baixa para chegar ao mercado.

To find novel solutions, we'll need lots of creativity,

Encontrar soluções novas exige muita criatividade,

innovation,

inovação e incentivos poderosos.

and powerful incentives.

The transition towards all-renewable energies is a complex problem

A transição para as energias renováveis é um problema complexo

involving technology, economics, and politics.

que envolve tecnologia, economia e política.

Priorities on how to tackle this challenge depend on the specific assumptions

As prioridades para abordar este problema dependem de pressupostos específicos

we have to make when trying to solve such a multifaceted problem.

que temos que estabelecer

quando tentamos resolver um problema tão multifacetado.

But there's ample reason to be optimistic that we'll get there.

Mas temos razões para sermos otimistas em que lá chegaremos.

Top scientific minds around the world are working on these problems

Os melhores cientistas do mundo estão a trabalhar nestes problemas

and making breakthroughs all the time.

e a fazer progressos constantemente.

And many governments and businesses are investing in technologies

Muitos governos e indústrias estão a investigar tecnologias

that harness the energy all around us.

que exploram a energia à nossa volta.