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

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TED-Ed


Por favor, faça duplo clique nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Hugo Sousa Revisora: Eliana Santos
00:08
On February 7th, 1967, Homer Loutzenheuser flipped a switch in Nebraska
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A 7 de fevereiro de 1967,
Homer Loutzenheuser pressionou um interruptor no Nebrasca
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and realized a dream more than five decades in the making.
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e concretizou um sonho com mais de cinco décadas.
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The power grids of the United States joined together,
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As redes elétricas dos Estados Unidos uniram-se,
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forming one interconnected machine stretching coast to coast.
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formando uma só máquina, interligada de costa a costa.
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Today, the US power grid is the world's largest machine.
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Hoje, a rede elétrica dos EUA é a maior máquina do mundo.
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It contains more than 7,300 electricity-generating plants,
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Contém mais de 7300 centrais de produção de eletricidade,
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linked by some 11 million kilometers of powerlines, transformers and substations.
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unidas por uns 11 milhões de quilómetros de fios de alta tensão,
transformadores e subestações.
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Power grids span Earth’s continents, transmitting electricity around the clock.
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5172
As redes elétricas abrangem os continentes da Terra,
transmitindo eletricidade 24h por dia.
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They’re massive feats of engineering—
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São enormes feitos de engenharia,
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but their functioning depends on a delicate balance.
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mas o seu funcionamento depende de um delicado equilíbrio.
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Their components must always work in unison,
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Os seus componentes devem trabalhar sempre em sincronia,
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maintain a constant frequency throughout the grid,
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manter uma frequência constante em toda a rede,
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and match energy supply with demand.
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e adaptar o fornecimento de energia à procura.
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If there's too much electricity in the system,
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Se existir demasiada energia no sistema,
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you get unsafe power spikes that can overheat and damage equipment.
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obtêm-se perigosos picos de energia que podem sobreaquecer
e danificar o equipamento.
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Too little electricity and you get blackouts.
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Pouca eletricidade, e obtêm-se apagões.
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So, to strike this balance,
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Para alcançar este equilíbrio, os operadores das redes elétricas
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power grid operators monitor the grid from sophisticated control centers.
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monitorizam a rede através de centros de controlo sofisticados.
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They forecast energy demand and adjust which power plants are active,
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Preveem a procura de energia e ajustam que centrais elétricas estão ativas,
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signaling them to turn their output up or down
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indicando-lhes para subirem ou descerem a sua produção
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to precisely meet current demand.
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para atenderem com precisão à procura atual.
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By considering factors like the availability and cost of energy resources,
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Tendo em conta fatores como a disponibilidade
e o custo das fontes energéticas,
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grid operators create a “dispatch curve,”
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os operadores das redes criam uma “curva de expedição”,
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which maps out the order in which energy sources will be used.
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que esquematiza a ordem pela qual cada fonte energética será usada.
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The grid defaults to using energy from the start of the curve first.
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A rede está predefinida para usar primeiro a energia do início da curva.
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Usually, the resources are ordered by price.
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Normalmente, as fontes estão ordenadas por preço.
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Those at the start tend to be renewables
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As do início tendem a ser as renováveis
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because they have much lower production costs.
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porque têm custos de produção muito inferiores.
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Some grids, like those in Iceland and Costa Rica,
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Certas redes, como as da Islândia e da Costa Rica,
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run on more than 98% clean energy.
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usam mais de 98% de energia limpa.
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But most dispatch curves contain more of a mix
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Mas a maioria das curvas de expedição contém uma maior mistura
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of carbon-free and carbon-emitting energy sources.
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entre fontes de energia com e sem emissões de carbono.
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This means that where your electricity is coming from—
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Isto significa que a origem da vossa energia e o quão limpa é,
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and how clean it is— varies throughout the day—
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varia ao longo do dia, em intervalos de poucos minutos.
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as often as every few minutes.
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Take the state of Kansas.
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Vejam o caso do estado de Cansas.
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Despite having plentiful wind resources,
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Apesar de ter uma abundância de recursos eólicos,
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it regularly relies on carbon-emitting power plants.
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muitas vezes depende de centrais elétricas que emitem carbono.
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This is because wind energy is especially plentiful at night.
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Isto ocorre porque a energia eólica é especialmente abundante à noite.
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But, this is also when there’s lower demand.
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Mas essa é também a altura em que há menos procura.
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So, Kansas’ is wind energy is actually regularly disposed of
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A energia eólica do Cansas muitas vezes tem que ser descartada
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to prevent excess electricity from damaging the grid.
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de forma a prevenir que o excesso de eletricidade danifique a rede.
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And comparable scenarios add up to a big problem worldwide.
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E a soma de todos os cenários semelhantes revela um grande problema a nível mundial.
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Thankfully, dependence on renewables is rising.
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Felizmente, a dependência em energias renováveis está a aumentar.
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But power grids are often unable to make full use of them.
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Mas muitas vezes as redes elétricas não conseguem aproveitá-las ao máximo.
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Many simply weren't designed around intermittent energy sources
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Muitas não foram feitas para lidar com fontes de energia intermitentes
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and can't store large amounts of electricity.
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e não conseguem armazenar grandes quantidades de eletricidade.
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Researchers are experimenting with unique storage solutions.
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Os investigadores estão a experimentar soluções de armazenamento únicas.
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However, this will take time and substantial investment.
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No entanto, isto exige tempo e um investimento significativo.
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But hope is not lost.
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Mas não percam a esperança.
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We have the opportunity to work with our existing power grids in a new way:
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Temos a oportunidade de usar as nossas centrais elétricas atuais
de uma nova forma: ao mudar algum do nosso consumo
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by shifting some of our energy use
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to the times when there’s clean electricity to spare.
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para as alturas em que há mais disponibilidade de energia limpa.
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Leaning into this concept, called “load flexibility,”
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Ao adotarmos este conceito, designado “flexibilidade de consumo”,
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we can help flatten the peaks in demand,
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podemos ajudar a atenuar os picos da procura,
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which will place less stress on the grid and reduce the need for non-renewables.
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diminuindo assim a pressão sobre a rede
e reduzindo a necessidade das energias não renováveis.
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So researchers are developing automated emissions reduction technologies
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Os investigadores já estão a desenvolver
tecnologias de redução de emissões automáticas
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that tap into energy use data
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que exploram os dados de consumo de energia
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and ensure that devices get electricity from the grid at the cleanest times.
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e garantem que os dispositivos recebem energia às horas mais limpas.
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In fact, smart devices like this already exist.
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De facto, já existem dispositivos inteligentes deste género.
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So, how big an effect could they have?
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Que tipo de impacto podem ter estes dispositivos?
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If smart technologies like air conditioners, water heaters,
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Se tecnologias inteligentes como ares condicionados,
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and electric vehicle chargers were implemented across the Texas power grid,
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esquentadores de água e carregadores de carros elétricos
fossem implementados na rede elétrica do Texas,
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the state’s emissions could decrease by around 20%.
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as emissões desse estado poderiam ser reduzidas cerca de 20%.
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In other words, simply coordinating when certain devices tap into the grid
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Ou seja, a simples coordenação da hora em que certos dispositivos acedem à rede
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could translate to 6 million fewer tons of carbon
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poderia traduzir-se na emissão de menos 6 milhões de toneladas de carbono
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released into the atmosphere annually from Texas alone.
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para a atmosfera a cada ano, só no Texas.
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Now, imagine what this could look like on a global scale.
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Agora imaginem o que isto poderia significar à escala mundial.
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