Por que não é tão boa a ideia de cobrir o Saara com painéis solares?

Todos os dias, as areias do Deserto do Saara atingem temperaturas de até 80 °C. Com extensão aproximada de 9 milhões de km², esse enorme deserto recebe cerca de 22 milhões de terawatts-hora de energia solar a cada ano. Isso é bem acima de 100 vezes mais energia do que a humanidade consome anualmente. Então, será que cobrir o deserto com painéis solares resolveria nossos problemas de energia para sempre? Painéis solares funcionam quando partículas de luz atingem sua superfície com energia suficiente para coletar elétrons de suas ligações estáveis. Na jornada de volta à estabilidade, esses elétrons produzem eletricidade.

No entanto, há um limite para a quantidade de energia que os painéis conseguem gerar. Os painéis solares só podem interagir com certos comprimentos de onda de luz, tornando impossível converter mais da metade da luz solar que recebem. Mesmo partículas de luz que eles poderiam converter muitas vezes ricocheteiam neles sem nunca atingir um elétron.

Mas, graças a cientistas e engenheiros inteligentes e a investimentos substanciais, os painéis solares estão gerando mais eletricidade do que nunca. Revestimentos e padrões antirreflexos na superfície dos painéis criam mais oportunidades para as partículas de luz que chegam atingirem os elétrons.

Essas técnicas aumentaram a eficiência do painel solar comercial de cerca de 13% até 25%, com modelos experimentais chegando a 47%. Além disso, a energia solar ficou 89% mais barata na última década, em parte graças às cadeias de abastecimento globais para outras tecnologias que usam os mesmos materiais. Juntos, esses fatores tornaram a energia solar a fonte de eletricidade mais barata da Terra.

Países como Índia, China, Egito e Estados Unidos já levaram esses novos painéis para o deserto. Seus enormes parques solares variam de 15 a 56 km² e, quando o Sol está alto no céu, essas usinas podem fornecer energia para centenas de milhares de habitantes locais. Mas esses parques também ficam extremamente quentes.

A luz que as células solares não convertem ou refletem é absorvida como calor, o que reduz a eficiência do painel. Sistemas de resfriamento empregados por muitos parques podem usar enormes quantidades de ventiladores de alimentação de energia ou água em movimento para manter as temperaturas ideais. Mesmo com esses sistemas, painéis solares no deserto absorvem muito mais calor do que o ambiente arenoso natural.

Isso não tem sido problema na escala dos parques solares existentes. Mas, se tentássemos cobrir o Saara, esse efeito poderia criar mudanças enormes no clima da região. A construção de parques solares já perturba os ecossistemas locais, mas uma usina dessa escala poderia transformar drasticamente a paisagem do deserto.

Ademais, manter uma fazenda solar no deserto não é um trabalho fácil. É diferente da manutenção de painéis solares em cidades. O ambiente severo dos desertos afeta a eficiência do painel solar. A poeira e a areia que se acumulam nos painéis solares interferem em sua funcionalidade.

Além de ser muito quente, as temperaturas flutuantes durante o dia e a noite colocam ciclos térmicos rápidos em qualquer material de painel solar. Será demais para os painéis solares suportarem regularmente. Instalar e operar painéis solares na areia aumentará o custo da instalação. Será muito mais alto do que o custo da instalação de painéis solares em cidades.

O deslocamento da areia e das dunas de areia, a abrasividade da areia com ventos normais e as enormes tempestades de areia exigem uma instalação resistente. Isso torna a infraestrutura de painéis solares em desertos mais cara do que o preço do painel solar. Os painéis solares usados em desertos precisam ser mais fortes e resistentes para suportar as duras condições climáticas de um deserto. Isso representa um preço mais alto em comparação ao custo dos painéis solares.

Felizmente, os painéis solares não são nossa única opção. Algumas das maiores usinas solares do mundo estão tentando uma nova abordagem: espelhos gigantes. A usina Noor do Marrocos, que acabará cobrindo cerca de 30 km² do Saara, é uma usina solar concentrada. Esse projeto reflete a luz em um receptor, que converte essa energia em calor e depois em eletricidade.

Esses espelhos ainda criam uma mudança perigosa de temperatura para a vida selvagem local, mas têm menos potencial para transformar a paisagem. Como leva tempo para que os materiais que estão sendo aquecidos esfriem, essas usinas geralmente continuam produzindo eletricidade após o pôr do sol. Quer usem painéis ou espelhos, parques solares industriais costumam ser fáceis de encaixar na infraestrutura energética existente.

No entanto, obter eletricidade além das redes de energia locais é muito mais difícil. Alguns países estão trabalhando em formas de conectar redes elétricas pelo mundo. Muitos parques solares armazenam energia em enormes baterias ou convertem a eletricidade em gás limpo que pode ser usado posteriormente. Mas agora essas técnicas ainda são muito caras e ineficientes para confiar.

Pior ainda, energias renováveis industriais podem compartilhar alguns dos mesmos problemas que combustíveis fósseis, contando com operações de mineração destrutivas e cadeias de abastecimento globais emissoras de carbono. Felizmente, a energia solar pode existir em muitas escalas, desde parques solares industriais a instalações menores que fornecem energia a edifícios distintos e comunidades rurais.

Esses projetos podem complementar o uso de energia ou fornecer uma fonte passiva de energia para regiões fora da rede. Como os painéis solares dependem de alguns componentes simples, eles são rápidos de instalar e relativamente fáceis de atualizar. Na verdade, é essa flexibilidade que permitiu à energia solar tornar-se tão barata e onipresente na última década.

Portanto, se quisermos acompanhar o crescente uso de energia da humanidade, precisaremos de respostas tanto grandes quanto pequenas.