Os crescentes riscos climáticos de uma solução climática

Mesmo quando um verão escaldante e seco se desvanece em direção ao inverno, o espectro de a seca se recusou a sair de cena. Enquanto a seca é definida como uma falta de recursos hídricos–como tipificado pelos níveis historicamente baixos do rio Mississippi no mês passado– pode facilmente metastatizar como falta de eletricidade. A água é o “combustível” da energia hidrelétrica, ainda a principal fonte de eletricidade renovável gerada no planeta, e uma seca é como um embargo a esse combustível.

Gestores de água no rio Colorado apenas alertou sobre um “cenário apocalíptico” iminente” onde a seca contínua interromperia a geração de eletricidade na represa Glen Canyon. Esse cenário já chegou para Barragem Kariba, o segundo maior projeto hidrelétrico na África Austral, que fornece mais da metade da eletricidade usada pela Zâmbia e pelo Zimbábue. O reservatório de Kariba - construído em 1959, é o maior reservatório do mundo em volume-é no nível mais baixo de sua história, resultando em extrema cortes de energia no Zimbábue e racionamento de energia na Zâmbia.

Como as crises hídricas se tornam crises energéticas, agora também são crises de ação climática. Para ajudar a alcançar a descarbonização da energia que é fundamental para atingir as metas climáticas, muitos países estão planejando uma expansão dramática da energia hidrelétrica e as agências globais de energia prevê uma duplicação da capacidade global até 2050. No entanto, devido ao nível de mudança climática que já está consolidado, os embargos provocados pela seca ao combustível hídrico das hidrelétricas provavelmente se tornarão mais frequentes e mais difundidos nas próximas décadas.

Em outras palavras, uma das soluções mais alardeadas para a crise climática está se tornando menos confiável devido aos impactos negativos das mudanças climáticas que já estão em andamento. Essa realidade complicada tem implicações importantes na forma como gerenciamos os sistemas de água e energia existentes e nas soluções para a mudança climática resultantes da recém-concluída Conferência das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (COP27).

No verão passado, Europa e China suportou secas históricas que baixaram rios e drenaram reservatórios que os sistemas hidrelétricos usam para gerar eletricidade. A energia hidrelétrica fornece 80% da eletricidade para a província chinesa de Sichuan e a Seca prolongada reduz geração pela metade. Uma onda de calor agravou o desafio e, ao mesmo tempo em que a geração estava diminuindo, a demanda por eletricidade para ar condicionado aumentava: a demanda por eletricidade em Sichuan era um aumento de 25% em comparação com o mesmo período em 2021. Como resultado, dezenas de milhares de consumidores comerciais em Sichuan foram instruídos a desligar por dez dias em agosto.

Na Europa, a seca reduziu a geração hidrelétrica em Itália, Áustria, Espanha e Portugal.

O sudoeste dos Estados Unidos parece estar mudando em direção a um clima mais seco geral, sinalizando desafios de longo prazo para abastecimento de água e energia hidrelétrica. As barragens hidrelétricas no rio Colorado fornecem eletricidade para 5 milhões de pessoas e seus reservatórios vêm diminuindo há décadas. O Bureau of Reclamation informou que há um quase uma em três chances de que os níveis dos reservatórios caiam tanto até 2024, sua represa Glen Canyon de 1.3 gigawatt deixará de gerar. Mais abaixo no rio Colorado, a seca diminuiu geração anual de Hoover Dam em 22% já que seu reservatório também declina em direção ao seu nível de “poço morto” (sem geração).

A Califórnia normalmente obtém cerca de 13% de sua eletricidade de energia hidrelétrica, mas durante um seca que caiu para apenas 6%. Esse nível de redução representa desafios para lugares como Califórnia e Europa, mas com grades diversificadas eles podem se adaptar. E os países onde a energia hidrelétrica domina a rede? Uma seca de 2015 diminuiu a geração de energia hidrelétrica na Zâmbia de forma semelhante à da Califórnia, exceto a energia hidrelétrica fornece quase toda a eletricidade da Zâmbia! Isso significa que a seca causou eletricidade nacional geração diminuirá em 40%, causando apagões contínuos e imensa perturbação econômica. Este ano está se preparando para ser pior.

Esses exemplos demonstram como a seca pode revelar vulnerabilidades em sistemas energéticos e econômicos que atualmente dependem da energia hidrelétrica. O que realmente deve chamar nossa atenção são as previsões futuras: que a energia hidrelétrica global dobrará para ajudar a evitar as mudanças climáticas, mas também que o futuro verá mais secas e escassez de água por causa dos impactos das mudanças climáticas que agora são inevitáveis ​​(minimizar o aquecimento futuro é crucial para evitar transtornos ainda maiores).

A A Agência Internacional de Energia projeta que a África Austral enfrentará maior risco de seca devido às mudanças climáticas, com interrupções associadas à energia hidrelétrica. Além da seca periódica, a mudança climática tornará a Zâmbia mais seca em geral, com declínios nos fluxos médios dos rios e uma redução de 20% na geração de energia hidrelétrica.

Esse risco crescente não se limita à África. Um recente estudo em Mudanças Climáticas Natureza constatou que, mesmo sob o cenário climático mais otimista, mais de 60% dos projetos hidrelétricos existentes estão em “regiões onde se projetam quedas consideráveis ​​na vazão” até 2050, subindo para 74% dos projetos com maior aquecimento. Eu era autor principal de um estudo que constatou que aproximadamente um terço dos projetos hidrelétricos globais estão em regiões projetadas para ter maior risco de escassez de água. Os dois estudos identificaram regiões semelhantes em maior risco, ambos apontando para a China, sudoeste dos Estados Unidos, México, sul da Europa e Oriente Médio.

Enquanto isso, um quarto de todas as barragens hidrelétricas planejadas estão em regiões com níveis médios a muito altos de risco de escassez de água.

Esses riscos atuais e crescentes de seca e escassez de água devem informar os planos para enfrentar as mudanças climáticas, incluindo os emergentes da COP27. Os países devem planejar seus sistemas de energia de baixo carbono para o nível de riscos de seca e escassez que já estão “incorporados” e/ou prováveis ​​nas trajetórias atuais. Os impactos da seca nas redes na África Austral ilustram a vulnerabilidade dos sistemas de energia que são altamente dependentes de uma fonte tão suscetível a perturbações climáticas

A diversificação das fontes de geração e a resiliência climática devem se tornar os principais objetivos dos planejadores de energia. Por exemplo, painéis solares geralmente operam perto de sua capacidade máxima durante períodos quentes e ensolarados de seca, quando outras fontes de geração estão sob estresse (além de hidrelétricas, usinas nucleares e térmicas também podem ver a geração reduzida durante as secas devido a esgotamento da água de resfriamento fontes).

A energia hidrelétrica é frequentemente proposta como uma forma de estabilizar as redes fortemente dependentes de fontes renováveis ​​como a eólica e a solar, que flutuam com base em variáveis ​​como o clima e o ciclo dia-noite. Hidrelétrica de armazenamento bombeado– que eleva a água de um reservatório inferior para uma “bateria” do reservatório superior, pronta para gerar quando necessário – pode fornecer o mesmo serviço, com menor risco de secas e escassez, bem como impactos negativos geralmente muito menores para rios, pesca e comunidades em comparação à hidrelétrica convencional.

A energia hidrelétrica tem um papel na solução do desafio climático, mas é imperativo entender que a energia hidrelétrica é muito mais vulnerável a interrupções causadas pelo clima em comparação com outras energias renováveis, como a eólica e a solar. Redes diversificadas e de baixo carbono fornecem maior resiliência diante das mudanças climáticas e hidrológicas - e precisamos de novas políticas governamentais, planejamento de energia e fluxos financeiros para apoiar seu desenvolvimento futuro.