Esforços de Energia Limpa Realizados pelo Maior Poluidor do Mundo

Do Maior Poluidor à Política Verde

Não é segredo que o aumento do poder econômico e industrial da China veio a um alto custo ecológico, sendo principalmente alimentado por usinas de carvão. Combustíveis fósseis baratos foram uma vantagem chave no espetacular crescimento do país, que produz a maior parte do cimento, aço, alumínio, navios etc. do mundo.

No total, a China está fabricando mais bens do que os 9 maiores fabricantes somados.

Fonte: CEPR

A população e a liderança do país sabem que isso teve um preço sério. Um indicador é, por exemplo, a poluição do ar, com a capital, Pequim, que quase constantemente sofria com smog (fumaça + névoa) e causava doenças respiratórias.

No outono de 2013, o país declarou “guerra à poluição”, colocando a questão no mesmo foco que o desenvolvimento econômico tinha até então:

“Devemos ser tão resolutos na guerra contra a poluição quanto somos na guerra contra a pobreza”. Em 2018, o plano de ação foi seguido pelo “Plano Trienal de defesa do céu azul”, que trouxe mais cidades sob metas de gestão da qualidade do ar.
Li Keqiang – então-primeiro-ministro (segunda pessoa mais alta na hierarquia do sistema político da China) para o Congresso Nacional do Povo

Além disso, 25% das águas superficiais estão fortemente poluídas, e 16% do solo está contaminado.

Construindo Sobre os Sucessos Iniciais

Na época, havia um ceticismo sério de que o país poderia abandonar seu modelo econômico baseado em carvão, mas parece que, pelo menos, a poluição do ar foi realmente combatida de forma razoavelmente eficiente.

Fonte: Dialogue Earth

Um fator chave neste sucesso tem sido a adoção de fontes de energia de baixo carbono e baixa poluição do ar, bem como veículos elétricos (EVs).

No processo, a China se tornou a líder global em energia verde com o ponto de inflexão no período de 2010-2015, atingindo muitos recordes recentemente:

• Em 2022, a China instalou aproximadamente a mesma capacidade solar que o resto do mundo combinado, e então dobrou a energia solar adicional em 2023.
  • 2023 também viu a China aumentar a nova capacidade eólica em 66% e quase quadruplicar as adições de armazenamento de energia.
  • A China produz 80% do fornecimento global de painéis solares e 93% da capacidade de fabricação de policristal de silício.
• Mais da metade dos carros vendidos na China são veículos de nova energia (NEVs = EVs e híbridos)
• A China produz 77% da fabricação global de baterias.
  • Também produz 80% do lítio refinado global.
• O maior mercado de títulos verdes e financiamento verde, com US$ 131 bilhões apenas em 2023.

Fonte: Yale

Ainda assim, isso é apenas o começo, e uma enxurrada de notícias mostrou que a China está mirando uma escala ainda mais ambiciosa na próxima fase do desenvolvimento de energia limpa. Isso é realmente necessário, pois o crescimento econômico do país significa que, embora seja líder em energia verde, também está mais faminta por carvão do que nunca.

Fonte: Visual Capitalist

Fazenda Solar Offshore em Mar Aberto

Com a demanda de energia crescendo na densamente povoada costa leste do país, a China não pode depender apenas da energia solar produzida nas distantes áreas desérticas do norte e oeste.

E a terra na região costeira tem um preço elevado, seja para uso agrícola ou desenvolvimento urbano. No entanto, o mar possui muito espaço disponível.

É por isso que a China está construindo a maior fazenda solar offshore do mundo, com capacidade projetada de 1 GW, ao largo da costa da cidade de Dongying, na província de Shandong, no leste da China. Deve ser suficiente para abastecer 2,67 milhões de residências urbanas.

Fonte: Examine China

Pode-se observar que a fazenda está localizada não muito longe de Pequim, longe de regiões afetadas por furacões. Ela ficará a 8 km (5 milhas) da costa e cobre impressionantes 1.223 hectares (3.023 acres).

A estrutura será sustentada por fundações de treliça de aço offshore em grande escala, cada plataforma medindo 60 m (197 pés) por 35 m (115 pés).

Fonte: Electrek

Este projeto não será apenas uma usina solar offshore, mas também integrará a piscicultura, potencialmente pioneira em uma nova forma de agrivoltaico que mistura aquicultura e energia solar.

Turbinas Eólicas Mega

A energia offshore em grande escala também está crescendo na China. O país quebrou o recorde mundial de maior energia gerada em um dia por uma única turbina eólica.

Isso foi alcançado offshore na província de Fujian pela gigantesca turbina eólica Goldwind GWH252 de 16 MW.

Fonte: Euronews

O diâmetro de 252 metros (827 pés) produziu 384,1 megawatt-hora (MWh) em 24 horas, enquanto um tufão rugia na região. Cada pá da turbina pode alcançar 2/3^rd da velocidade do som em capacidade máxima.

O que tornou esse recorde possível foi que a turbina Goldwind pode ajustar suas pás em tempo real quando os ventos atingem altas velocidades, permitindo continuar gerando energia mesmo no meio de um furacão tropical.

“Estamos monitorando de perto componentes críticos como o programa de controle principal, o sistema de passo e os geradores para gradualmente levantar restrições de energia enquanto garantimos a segurança operacional,” Porta-voz da Goldwind

Atualmente, a energia eólica é muito uma questão regional, com a China representando 49% dos 64,3 GW da capacidade total global de energia eólica offshore em 2022, e a Europa 47%.

Domínio Nuclear Chinês em Ascensão

Embora os esforços chineses para desenvolver energia solar e eólica sejam notáveis, o país também precisa de energia estável e independente das condições climáticas para eliminar as usinas de carvão sem ter que esperar anos pela implantação de terawatts de capacidade de baterias.

As usinas nucleares também têm uma pequena pegada territorial e podem ser localizadas em qualquer lugar próximo à demanda de energia, como megacidades e centros industriais.

É por isso que a China também lidera a implantação nuclear, com até 100 novos reatores nucleares a serem construídos nos próximos 10 anos. Apesar da escala quase inacreditável desse objetivo, ele é realista, já que a China aprovou 11 novos reatores nucleares em 2024.

Fonte: Nuclear Energy – Our World in Data

A China é o primeiro país a operar comercialmente um reator nuclear de 4ª geração, com o início em 2023 da Usina Nuclear Huaneng Shandong Shidao Bay no leste da China.

Este reator é um Reator de Muito Alta Temperatura (VHTR), baseado em um “leito de seixos”, onde esferas cerâmicas pequenas o suficiente para serem seguradas na mão protegem um núcleo de urânio, com dezenas de milhares dessas esferas em um único reator.

A vantagem do design de seixos é que permite a substituição sem interromper a produção do reator, com as esferas cerâmicas também evitando qualquer risco de vazamento de material radioativo.

Fonte: CGTN

Este design atinge temperaturas muito altas, na faixa de 1.000°C. Como a reação requer alta temperatura e é resfriada passivamente, este design é inerentemente mais seguro que as antigas usinas nucleares de 3ª geração.

Outra inovação nuclear, que não queima urânio mas tório, também é liderada pela China. Ela criou um reator de tório que pode operar sem água, tornando-o adequado para regiões desérticas. Os designs de reatores de tório tendem a ser inerentemente mais seguros e não podem ser usados para gerar material radioativo de grau de arma nuclear.

O país está até considerando construir navios-contêineres para serem propulsionados por um reator de tório, conforme revelado pela China State Shipbuilding Corporation (CSSC).

Solar Baseado no Espaço

Outro domínio em que a China está crescendo agressivamente é a exploração espacial. De um programa espacial inicial construído principalmente com designs da era soviética, agora compete eficientemente com a NASA e até mesmo com a SpaceX (SPCX ) de Elon Musk, no que só pode ser chamado de uma nova grande corrida espacial.

Esta corrida espacial inclui um plano ambicioso para uma base lunar em colaboração com a Rússia, com 3 fases, e requer 5 missões de lançadores superpesados ainda em desenvolvimento.

• A primeira fase será dedicada a medições científicas e recursos locais.
• A segunda fase construirá os elementos de suporte básicos e o primeiro pouso tripulado remotamente.
• A terceira fase, provavelmente por volta de 2045, construirá a base real pronta para receber mais astronautas e ampliar a instalação.

Um princípio central do plano da base lunar da China é a utilização de recursos in situ para a fabricação local. Isso corresponderia a um plano paralelo de construir o maior objeto feito pelo homem no espaço.

A Academia Chinesa de Tecnologia Espacial (CAST), a principal fabricante estatal de espaçonaves do país, planeja conduzir um experimento de transferência de alta tensão espacial e transmissão de energia sem fio em órbita baixa da Terra em 2028.
Fonte: Space News

A versão resumida é usar a iluminação 24/7 encontrada no espaço para aumentar o desempenho dos painéis solares, tornando a energia solar ultra‑confiável. A energia gerada é transmitida de volta à Terra por micro‑ondas.

Fonte: ESA – European Space Agency

(Explicamos em detalhes mais profundos como a energia solar baseada no espaço funciona em um artigo dedicado.)

O teste de 2028 transportará um conjunto solar de 10 kW, semelhante à capacidade de um telhado residencial.

Se bem-sucedido, este teste será seguido em 2030 por um satélite 100 vezes mais potente (1 MW), com um sistema de transmissão de energia a laser muito mais poderoso. Um sistema orbital tão massivo exigirá montagem em órbita e provavelmente se beneficiará da montagem remota e/ou dos astronautas chineses na estação espacial chinesa Tiandong.

As fases 3 e 4 deste plano continuarão a escalar, com datas planejadas para 2035 e 2050, respectivamente, com 10 MW e 2 GW *(2.000 MW). Esses satélites de energia exigiriam arranjos de transmissão maiores que 100 metros e cerca de 1 quilômetro, respectivamente.

Você pode ler os detalhes deste plano no artigo científico dedicado, publicado sob o título “Tecnologia de direcionamento de feixe de energia de micro-ondas retro‑diretiva para estação de energia solar espacial”.

Prevendo a Estratégia de Energia Verde da China

A partir dessas diversas notícias, podemos começar a montar o plano de longo prazo da liderança científica e política chinesa em relação à sua estratégia energética.

Até 2030, o objetivo ainda é principalmente segurança energética e minimização da poluição, com mais energia eólica onshore e offshore, fazendas solares e designs de reatores nucleares testados e comprovados.

Para 2030-2040, a expansão contínua da capacidade solar com implantação em massa de parques de baterias, e a continuação da implantação de mais de 10 reatores nucleares por ano, começam a descarbonizar seriamente a economia chinesa.

A partir de 2040+, os testes solares orbitais e a construção da base lunar para explorar recursos locais podem começar a fornecer enormes recursos de silício para a fabricação de painéis solares baseada no espaço, não apenas montagem espacial. Afinal, 20% do regolito lunar é composto de silício, o elemento base a partir do qual o policristal de silício dos painéis solares é feito, com ferro, alumínio e titânio também sendo materiais úteis para a fabricação.

Fonte: AnthroFuturism

Esta pode ser a forma final das ambições de energia verde da China, não apenas fornecendo ao país, mas a todo o planeta, uma fonte de energia solar ilimitada, abundante, estável e confiável, usando nada além da engenhosidade humana e das riquezas minerais da Lua.

Nesse sentido, se essa visão não for realizada pela China, provavelmente deverá ser feita por outras nações e empreendedores visionários.

Também pode ser observado que tal produção orbital massiva de energia poderia igualmente impulsionar a expansão da humanidade no sistema solar, desde a produção de espaçonaves baseadas no espaço até velas solares alimentadas por laser.