What does the world's largest machine do? - Henry Richardson

Tradutor: Hugo Sousa Revisora: Eliana Santos

On February 7th, 1967, Homer Loutzenheuser flipped a switch in Nebraska

A 7 de fevereiro de 1967,

Homer Loutzenheuser pressionou um interruptor no Nebrasca

and realized a dream more than five decades in the making.

e concretizou um sonho com mais de cinco décadas.

The power grids of the United States joined together,

As redes elétricas dos Estados Unidos uniram-se,

forming one interconnected machine stretching coast to coast.

formando uma só máquina, interligada de costa a costa.

Today, the US power grid is the world's largest machine.

Hoje, a rede elétrica dos EUA é a maior máquina do mundo.

It contains more than 7,300 electricity-generating plants,

Contém mais de 7300 centrais de produção de eletricidade,

linked by some 11 million kilometers of powerlines, transformers and substations.

unidas por uns 11 milhões de quilómetros de fios de alta tensão,

transformadores e subestações.

Power grids span Earth’s continents, transmitting electricity around the clock.

As redes elétricas abrangem os continentes da Terra,

transmitindo eletricidade 24h por dia.

They’re massive feats of engineering—

São enormes feitos de engenharia,

but their functioning depends on a delicate balance.

mas o seu funcionamento depende de um delicado equilíbrio.

Their components must always work in unison,

Os seus componentes devem trabalhar sempre em sincronia,

maintain a constant frequency throughout the grid,

manter uma frequência constante em toda a rede,

and match energy supply with demand.

e adaptar o fornecimento de energia à procura.

If there's too much electricity in the system,

Se existir demasiada energia no sistema,

you get unsafe power spikes that can overheat and damage equipment.

obtêm-se perigosos picos de energia que podem sobreaquecer

e danificar o equipamento.

Too little electricity and you get blackouts.

Pouca eletricidade, e obtêm-se apagões.

So, to strike this balance,

Para alcançar este equilíbrio, os operadores das redes elétricas

power grid operators monitor the grid from sophisticated control centers.

monitorizam a rede através de centros de controlo sofisticados.

They forecast energy demand and adjust which power plants are active,

Preveem a procura de energia e ajustam que centrais elétricas estão ativas,

signaling them to turn their output up or down

indicando-lhes para subirem ou descerem a sua produção

to precisely meet current demand.

para atenderem com precisão à procura atual.

By considering factors like the availability and cost of energy resources,

Tendo em conta fatores como a disponibilidade

e o custo das fontes energéticas,

grid operators create a “dispatch curve,”

os operadores das redes criam uma “curva de expedição”,

which maps out the order in which energy sources will be used.

que esquematiza a ordem pela qual cada fonte energética será usada.

The grid defaults to using energy from the start of the curve first.

A rede está predefinida para usar primeiro a energia do início da curva.

Usually, the resources are ordered by price.

Normalmente, as fontes estão ordenadas por preço.

Those at the start tend to be renewables

As do início tendem a ser as renováveis

because they have much lower production costs.

porque têm custos de produção muito inferiores.

Some grids, like those in Iceland and Costa Rica,

Certas redes, como as da Islândia e da Costa Rica,

run on more than 98% clean energy.

usam mais de 98% de energia limpa.

But most dispatch curves contain more of a mix

Mas a maioria das curvas de expedição contém uma maior mistura

of carbon-free and carbon-emitting energy sources.

entre fontes de energia com e sem emissões de carbono.

This means that where your electricity is coming from—

Isto significa que a origem da vossa energia e o quão limpa é,

and how clean it is— varies throughout the day—

varia ao longo do dia, em intervalos de poucos minutos.

as often as every few minutes.

Take the state of Kansas.

Vejam o caso do estado de Cansas.

Despite having plentiful wind resources,

Apesar de ter uma abundância de recursos eólicos,

it regularly relies on carbon-emitting power plants.

muitas vezes depende de centrais elétricas que emitem carbono.

This is because wind energy is especially plentiful at night.

Isto ocorre porque a energia eólica é especialmente abundante à noite.

But, this is also when there’s lower demand.

Mas essa é também a altura em que há menos procura.

So, Kansas’ is wind energy is actually regularly disposed of

A energia eólica do Cansas muitas vezes tem que ser descartada

to prevent excess electricity from damaging the grid.

de forma a prevenir que o excesso de eletricidade danifique a rede.

And comparable scenarios add up to a big problem worldwide.

E a soma de todos os cenários semelhantes revela um grande problema a nível mundial.

Thankfully, dependence on renewables is rising.

Felizmente, a dependência em energias renováveis está a aumentar.

But power grids are often unable to make full use of them.

Mas muitas vezes as redes elétricas não conseguem aproveitá-las ao máximo.

Many simply weren't designed around intermittent energy sources

Muitas não foram feitas para lidar com fontes de energia intermitentes

and can't store large amounts of electricity.

e não conseguem armazenar grandes quantidades de eletricidade.

Researchers are experimenting with unique storage solutions.

Os investigadores estão a experimentar soluções de armazenamento únicas.

However, this will take time and substantial investment.

No entanto, isto exige tempo e um investimento significativo.

But hope is not lost.

Mas não percam a esperança.

We have the opportunity to work with our existing power grids in a new way:

Temos a oportunidade de usar as nossas centrais elétricas atuais

de uma nova forma: ao mudar algum do nosso consumo

by shifting some of our energy use

to the times when there’s clean electricity to spare.

para as alturas em que há mais disponibilidade de energia limpa.

Leaning into this concept, called “load flexibility,”

Ao adotarmos este conceito, designado “flexibilidade de consumo”,

we can help flatten the peaks in demand,

podemos ajudar a atenuar os picos da procura,

which will place less stress on the grid and reduce the need for non-renewables.

diminuindo assim a pressão sobre a rede

e reduzindo a necessidade das energias não renováveis.

So researchers are developing automated emissions reduction technologies

Os investigadores já estão a desenvolver

tecnologias de redução de emissões automáticas

that tap into energy use data

que exploram os dados de consumo de energia

and ensure that devices get electricity from the grid at the cleanest times.

e garantem que os dispositivos recebem energia às horas mais limpas.

In fact, smart devices like this already exist.

De facto, já existem dispositivos inteligentes deste género.

So, how big an effect could they have?

Que tipo de impacto podem ter estes dispositivos?

If smart technologies like air conditioners, water heaters,

Se tecnologias inteligentes como ares condicionados,

and electric vehicle chargers were implemented across the Texas power grid,

esquentadores de água e carregadores de carros elétricos

fossem implementados na rede elétrica do Texas,

the state’s emissions could decrease by around 20%.

as emissões desse estado poderiam ser reduzidas cerca de 20%.

In other words, simply coordinating when certain devices tap into the grid

Ou seja, a simples coordenação da hora em que certos dispositivos acedem à rede

could translate to 6 million fewer tons of carbon

poderia traduzir-se na emissão de menos 6 milhões de toneladas de carbono

released into the atmosphere annually from Texas alone.

para a atmosfera a cada ano, só no Texas.

Now, imagine what this could look like on a global scale.

Agora imaginem o que isto poderia significar à escala mundial.