Extraído de pv magazine International
A energia solar poderia, teoricamente, cobrir a demanda de eletricidade do mundo em apenas 0,3% de sua área. Essa é uma das principais conclusões de uma nova pesquisa de um grupo de instituições acadêmicas, liderado pela Universidade de Aarhus, na Dinamarca. Os pesquisadores afirmam que as matérias-primas e a disponibilidade de terras não apresentarão barreiras reais à fotovoltaica em sua corrida para dominar o cenário global de energia.
Considerando a geração solar média anual de 1.370 kWh/kW e um cenário de eficiência de 17% dos sistemas em que apenas 30% do terreno é coberto por painéis solares em instalações de grande escala, os pesquisadores chegaram uma densidade de capacidade de 51 W/m2. Para suprir o consumo de eletricidade global, que em 2019 foi de 27.000 TWh, seriam necessários 38 milhões de hectares. Eles observaram que o mundo tem uma área total de 13.003 milhões de hectares.
“Portanto, nosso consumo atual de eletricidade poderia ser suprido por energia solar fotovoltaica cobrindo 0,3% da área disponível”, disse a pesquisadora Marta Victoria à pv magazine.
Os pesquisadores disseram que as suposições convencionais sobre a implantação global da energia solar para os próximos anos são geralmente baseadas na disponibilidade da terra e projeções de custo que consideram principalmente usinas elétricas clássicas, densamente compactadas e centralizadas. Eles afirmam que tais projeções ignoram o potencial da fotovoltaica vertical, instalações flutuantes e agrovoltaicas e sistemas integrados em predios, bem como outras configurações inovadoras de sistemas fotovoltaicos.
“No entanto, essas aplicações embrionárias mostram que ainda há espaço para inovação no nível do sistema”, disseram os acadêmicos. “Em resumo, embora a terra disponível possa limitar a energia solar fotovoltaica em níveis locais, não será uma limitação em uma escala maior e, portanto, recomendamos que os modelos incluam restrições precisas e atualizadas com base em materiais e disponibilidade de terra.”
Os cientistas descreveram suas descobertas no artigo “Solar photovoltaics is ready to power a sustainable future”, que foi publicado recentemente na revista Joule. Eles disseram que a eficiência das tecnologias de células solares melhorará significativamente no futuro e isso pode ajudar a resolver problemas de limitação de terras em locais específicos. Eles também alegaram que a disponibilidade de matérias primas pode ser um problema só para a tecnologia fotovoltaica de película fina, e não para células de silício cristalino, que atualmente representam 95% do mercado global.
“Graças ao aumento da eficiência e ao uso de dedos de contato mais finos, o uso de prata por watt diminuiu significativamente nos últimos anos, e o cobre ou o alumínio podem ser usados como substitutos, se necessário”, destacou o grupo de pesquisa. “Também não se espera que os materiais não celulares como vidro, plástico, alumínio, concreto e aço representem um limite”.
Os pesquisadores também relataram que a energia solar manteve uma taxa de aprendizado de 23% desde 1976 e que o custo da tecnologia fotovoltaica caiu 23% toda vez que a capacidade dobrou.
“Dado que a taxa de aprendizado é baseada nos preços dos módulos, também inclui a eliminação de grandes partes das margens na fabricação de componentes fotovoltaicos devido à forte concorrência entre fornecedores”, disseram os cientistas, observando que os principais fatores para redução de custos são aumentos de eficiência, economias de escala e trabalhos científicos sobre materiais de silício.
O estudo também apresenta alguns desafios que a fotovoltaica deve enfrentar na próxima década. Isso inclui a criação de estruturas regulatórias que reduzem os custos brandos, reduzindo as despesas de capital, permitindo a eletrificação de outros setores de energia por meio de esquemas tributários adequados e fortalecendo a pesquisa para melhorar a eficiência e a confiabilidade da tecnologia.
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