A poluição das usinas a carvão está apagando silenciosamente parte dos ganhos solares do mundo

A poluição está reduzindo a produção solar em escala global

Usinas termelétricas a carvão não estão apenas prolongando a vida dos sistemas elétricos baseados em combustíveis fósseis. Novas pesquisas indicam que elas também estão prejudicando o desempenho das instalações solares que deveriam substituí-las. Em um estudo publicado em Nature Sustainability, pesquisadores liderados pela Universidade de Oxford e pelo University College London mapearam mais de 140.000 usinas solares fotovoltaicas no mundo todo e cruzaram essas informações com dados de poluição atmosférica para estimar quanta energia está sendo perdida antes mesmo de a luz do sol alcançar os painéis.

A resposta não é trivial. A equipe descobriu que aerossóis, as pequenas partículas suspensas no ar provenientes de fontes como a queima de carvão, reduziram em 5,8% a produção global de eletricidade solar em 2023. Isso se traduziu em 111 terawatt-hora de geração perdida, aproximadamente equivalente à produção anual de 18 usinas termelétricas a carvão de porte médio. Num momento em que governos medem o progresso em gigawatts de nova capacidade renovável, o estudo argumenta que a própria atmosfera se tornou um gargalo ignorado.

Uma penalidade oculta para a expansão renovável

A implicação mais importante não é apenas que alguns projetos solares estejam abaixo do desempenho esperado. É que as emissões de combustíveis fósseis podem reduzir diretamente a produtividade dos sistemas de energia limpa que são adicionados ao mesmo tempo. Entre 2017 e 2023, novas instalações fotovoltaicas adicionaram, em média, 246,6 terawatt-hora de eletricidade por ano. No mesmo período, as perdas relacionadas a aerossóis dos sistemas existentes chegaram a 74 terawatt-hora anuais, perto de um terço desses ganhos.

Esse achado reformula a relação entre sistemas energéticos legados e emergentes. As usinas a carvão não emitem apenas gases de efeito estufa que agravam a mudança climática ao longo de décadas. Sua poluição também pode suprimir imediatamente a produção de arranjos solares nas regiões ao redor e mais a sotavento. Na prática, cada unidade de geração a carvão pode carregar um custo adicional ao reduzir o desempenho da própria infraestrutura destinada a substituí-la.

Por que o carvão se destaca

Para identificar quais fontes de poluição eram responsáveis pelas perdas, os pesquisadores rastrearam as origens dos aerossóis e encontraram a geração a carvão como uma grande contribuinte. O efeito é especialmente visível em lugares onde carvão e energia solar se expandiram em paralelo. A China foi destacada como um exemplo claro, com crescimento em larga escala em ambos os sistemas criando condições em que uma fonte de energia está enfraquecendo materialmente a outra.

O autor principal Rui Song disse que a rápida expansão das renováveis tornou essa interação mais consequente do que muitos modelos de planejamento supõem. Se as emissões alteram o ambiente de radiação, então a capacidade nominal de uma expansão solar pode exagerar sua contribuição no mundo real. A questão não é se a energia solar funciona, mas quanto de sua produção teórica está sendo silenciosamente descontado pelo ar poluído.

O que os pesquisadores fizeram de diferente

O estudo se destaca porque não depende apenas de estudos de caso locais. Ao usar observações de satélite para identificar ativos solares no mundo inteiro e depois combinar essas observações com dados atmosféricos, os autores criaram uma estimativa ampla de como a poluição afeta a geração de energia entre regiões e ao longo do tempo. Essa escala importa. Ela sugere que este não é um problema de engenharia restrito a alguns corredores urbanos poluídos, mas uma questão sistêmica relevante para o planejamento global de descarbonização.

Para investidores, operadores de rede e formuladores de políticas, isso significa que a diferença entre a energia solar esperada e a entregue nem sempre pode ser explicada por qualidade dos painéis, manutenção ou variabilidade do clima. A qualidade do ar também precisa entrar no cálculo. Se os planejadores ignorarem os efeitos dos aerossóis, correm o risco de superestimar a produção renovável e subestimar os benefícios de desligar primeiro a geração de alta poluição.

O que isso significa para a política energética

A pesquisa aponta para uma conclusão simples, mas politicamente importante: limpar o ar pode melhorar a economia da energia solar quase imediatamente. Aposentar usinas a carvão, endurecer controles de emissões e reduzir a poluição por partículas poderia aumentar a produção das frotas solares existentes sem construir um único painel adicional. Nesse sentido, o controle da poluição se torna tanto uma estratégia de eficiência renovável quanto uma medida de saúde pública.

O artigo também sugere que a sequência importa na transição energética. Onde os governos adicionam energia solar enquanto permitem que o carvão permaneça fortemente usado, parte do benefício é anulada pela interferência atmosférica. Uma saída mais rápida do carvão produziria, portanto, um duplo dividendo, reduzindo emissões e melhorando a produtividade da infraestrutura de baixo carbono já instalada.

Há também uma lição estratégica mais ampla aqui. A transição para energia limpa costuma ser discutida como uma corrida para instalar mais capacidade. Este estudo argumenta que proteger o desempenho dessa capacidade é igualmente importante. Um megawatt de energia solar não entrega o mesmo valor em todos os ambientes atmosféricos, e a poluição pode ser um imposto direto sobre a geração renovável.

À medida que os países buscam eletrificação, crescimento industrial e menores emissões ao mesmo tempo, a mensagem desta pesquisa é incomumente concreta: o caminho para além do carvão não diz respeito apenas à estabilidade climática futura. Ele também pode melhorar agora a produção da infraestrutura solar de hoje.

Este artigo é baseado na cobertura do Phys.org. Leia o artigo original.