O Aquecimento Global e a Economia Parte V

O objetivo deste artigo é fazer uma simples pergunta: “é possível haver uma sociedade moderna usando apenas combustíveis renováveis para transporte?”. E veja que a ênfase aqui é em “transporte”, ignorando necessidades energéticas de maior escala como de eletricidade urbana e coisas do tipo que podem ser discutidas em outra hora.

Carros Elétricos e de Hidrogênio

Talvez o crescimento de popularidade de carros elétricos veio com o Tesla, que embora não esteja presente ao redor do mundo de forma prevalente no momento, usando baterías como a NCM/NMC (de níquel, cobalto e manganês), as LFP’s (de lítio, ferro e fosfato) e NCA’s (de níquel, cobalto e alumínio. Por conta disso que o Chile, Austrália e a Argentina são importantes players de mercado para a Tesla e carros semelhantes, por conta que contém as maiores reservas de lítio do mundo, e quanto maior a demanda por carros desse tipo, maior será a demanda pela exploração dessa commodity.

Porém, existem carros elétricos híbridos também, como os Hybrid Electric Vehicles (HEVs) que também usam gás nesse processo, sobre isso:

“Ao utilizar veículos elétricos híbridos plug-in (PHEVs), os veículos podem operar exclusivamente em modo elétrico, com autonomias de até 30 a 60 km. Os PHEVs podem ser recarregados durante a noite utilizando a rede elétrica, onde a energia pode ser produzida por fontes renováveis, incluindo (1) energia solar, (2) energia eólica e (3) energia nuclear. Os veículos com célula de combustível (FCVs) utilizam hidrogênio como principal fonte de combustível para a produção de energia elétrica” (Muhammad Asif Hanif, Farwa Nadeem, Rida Tariq, Umer Rashid,Chapter 10 - Hydrogen and fuel cells,Editor(s): Muhammad Asif Hanif, Farwa Nadeem, Rida Tariq, Umer Rashid,Renewable and Alternative Energy Resources,Academic Press,2022,Pages 605-657).

Não haveria aqui a queima tradicional de queima de combustíveis fósseis, então do ponto de vista ambientalista e da teoria climática tradicional, esse tipo de carro seria o ideal (sem considerar os pontos econômicos). Por exemplo, você pode ver o Toyota Mirai ($51,800 dólares para cima) no próprio canal da Toyota USA, em que para recarregar o carro é necessário ir num posto que tenha fornecimento de hidrogênio para carros, porém, atualmente não existem nem 100 nos EUA, e a maioria deles estão na califórnia.

Outro carro na mesma linha é o BMW iX5 ($75,000 dólares para cima), o Riversimple Rasa, Renault Scénic Vision (£35,495.00), na China temos o Haima 7X-H (¥130,000), GAC Aion LX Fuel Cell (¥286,600), outro são o Mercedes-Benz GLC F-Cell model series X 253 e o Hyundai Nexo ($60,000 US). Fica claro que eles são bem caros, e você precisa estar num país e num estado do mesmo com suficientes estações para abastecer sem problemas, o que inclui: Beijing e Zhangjiakou na China, Seoul e Incheon na Coréia do Sul (obviamente na do sul), Tokyo no Japão e na Califórnia nos EUA.

O custo do combustível de hidrogênio também é muito superior ao da gasolina tradicional, assim não é um tipo de carro acessível para a população no geral, aqui no Brasil por exemplo, em termos atuais, seria um fracasso em questão de escala (poderia funcionar em grandes metrópoles talvez). Numa pesquisa de mercado da Stillwater Associates, os autores demonstram que o Hidrogênio FCV é significativamente mais caro em milhas percorridas que a gasolina tradicional e a híbrida (Stillwater Associates, 2025 Cost Showdown for Drivers: Is Hydrogen Fuel Cheaper Than Gasoline?).

É necessário citar que ambos são carros elétricos (tanto os puramente elétricos e os com células de hidrogênio:

“Veículos com célula de combustível de hidrogênio e veículos puramente elétricos são ambos veículos elétricos. A diferença reside no fato de que o veículo puramente elétrico é carregado diretamente pela bateria, enquanto o veículo com célula de combustível utiliza hidrogênio para gerar eletricidade por meio da reação química do hidrogênio com íons de oxigênio” (Ivana Cavar Semanjski,Chapter 3 - The new challenge of smart urban mobility,Editor(s): Ivana Cavar Semanjski,Smart Urban Mobility,Elsevier,2023,Pages 25-78).

E outro artigo demonstra essa questão das emissões:

“Do ponto de vista ambiental, com base no processo de produção de hidrogênio, as análises WTW investigadas na Coreia calcularam as emissões de GEE dos FCEVs entre 50,7 g e 388 g de Co2eq por quilômetro. Os resultados demonstraram que as emissões WTW dos carros baseados em FC são menores do que as dos ICEV (2,85 vezes maiores) e dos HEV (2,13 vezes maiores)” (Yasaman Balali, Sascha Stegen,Review of energy storage systems for vehicles based on technology, environmental impacts, and costs,Renewable and Sustainable Energy Reviews,Volume 135,2021).

Mesmo que esses sejam fatos, do ponto de vista econômico a disponibilidade deles e demanda futura por eles é realmente um mistério. As pessoas comum não ligam para emissões de Co2 (e os problemas que isso pode causar, não necessariamente são o que a teoria climática tradicional supõe), elas só querem um carro seguro, bonito, que tenha um bom custo–benefício, e se os carros elétricos e de hidrogênio fornecerem isso um dia, haveria um aumento no índice de aceitação, mas no momento, é simplesmente inimaginável crer que eles vão substituir a gasolina e diesel no curto–médio prazo. A otimização de custo seria essencial aqui, é como se fosse um carro feito para ambientalistas ou quem tem muita grana e quer tentar algo diferente (eu gostaria de ter um por exemplo,para testar).

Energia Nuclear

Inicialmente focada em reações nucleares para gerar bombas de capacidade nunca antes vista, a energia nuclear foi eventualmente vista como uma boa forma de gerar energia, não apenas destruição. Países como a França, Eslováquia e China produzem uma grande quantidade de eletricidade através de Reatores Nucleares. Existem alternativas com custo–benefício maior como small nuclear reactors (SMR), que são reatores em menor escala mas que poderiam atender demandas regionais sem precisar de plantas massivas tradicionais.

Sobre elas:

“Small nuclear power plants apresentam mais vantagens do que os grandes reatores nucleares devido à utilização de energia, construção, manutenção e adoção de tecnologias inovadoras, enquanto as grandes centrais nucleares têm como vantagem a escala no custo de construção. A energia nuclear proveniente de pequenos reatores nucleares modulares pode ser utilizada para propulsão naval, geração de eletricidade, fornecimento de calor e dessalinização da água do mar, entre outras aplicações” (Salah Ud-Din Khan, Shahab Ud-Din Khan, Minjun Peng,14 - Nuclear power plant systems,Editor(s): Salah Ud-Din Khan, Alexander Nakhabov,In Woodhead Publishing Series in Energy,Nuclear Reactor Technology Development and Utilization,Woodhead Publishing,2020,Pages 433-471).

Imagine elas espalhadas regionalmente em estados e cidades, e podendo abastecer as necessidades de uma demanda futura de carros elétricos, seria algo interessante se houvesse um custo–benefício maior que os combustíveis tradicionais. É claro que no fim isso só fica no reino da teoria, visto que a construção mesmo desses tipos de projetos tem um custo alto demais para a baixa demanda por carros elétricos atuais. Do ponto de vista econômico:

“Para centrais de aquecimento de baixa potência (100–200 MWt), que não incluem unidades geradoras de eletricidade e fornecem calor a temperaturas limitadas (150–200 °C), o investimento é da ordem de 300–500 francos suíços/kWt (combustível: gás, derivados de petróleo, resíduos domésticos). Pequenos reatores nucleares especialmente adaptados para o fornecimento de calor para aquecimento urbano em áreas urbanizadas estão atualmente em desenvolvimento. O investimento específico deverá rondar os 500–800 francos suíços/kWt” (André Gardel,Chapter 8 - The Cost of Energy,Editor(s): André Gardel,Energy,Pergamon,1981,Pages 369-438).

Porém, é fácil eu falar assim, quando na verdade o custo de uma dessas plantas de menor escala varia em bilhões de dólares, então acreditar que isso seria factível apenas para atender uma demanda energética no setor automotivo seria idiotice. Deveria haver uma real transição para a energia nuclear caso realmente fosse superior (o que ela não é necessariamente), para realmente isso for algo concebível, é fácil delinear conceitos sem realmente demonstrar o fato que o custo–benefício não existe, logo não há motivo para crer que no curto–médio prazo a energia nuclear atual vai mudar alguma coisa significativamente para atender a demanda energética da maioria dos países.

De fato existem tipos de plantas e energia nuclear mais sutis, como as construídas debaixo da terra (underground plants), as construídas em barcos flutuantes e Nuclear Microreactors que podem acessar áreas mais remotas (além do uso de hélio além de água em regiões não litorâneas onde ela tende a ser mais escassa), onde você não precisaria ter aqueles colossos enormes à la Simpsons. Outra fonte energética ainda mais interessante é a fusão nuclear, que por sinal o próprio Sol (e estrelas no geral) usam a fusão nuclear como base da sua produção de energia (com hidrogênio como "combustível), a mesma é superior a fissão em ordem de magnitude e teoricamente tem menos riscos:

"Um reator de fusão, ainda em desenvolvimento, forneceria energia utilizando uma reação de fusão controlada. Das muitas reações nucleares possíveis, a que provavelmente será usada primeiro envolve deutério e trítio (produzidos pela absorção de nêutrons em lítio). Um reator D-T que produza energia líquida deve exceder a temperatura de ignição de aproximadamente 4,3 keV e ter um produto nτ acima de aproximadamente 10¹⁴ s/cm³, onde n é a densidade numérica de partículas de combustível e τ é o tempo de confinamento" (Raymond L. Murray, Keith E. Holbert,Chapter 26 - Fusion Reactors,Editor(s): Raymond L. Murray, Keith E. Holbert,Nuclear Energy (Eighth Edition),Butterworth-Heinemann,2020,Pages 525-543).

Tomakaks por exemplo, usam plasma dentro de um torus (formato de um donut), num dispositivo insulador eletromagnético, em si o plasma tende a ser bem instável, então lidar com ele nesse contexto pode ser complexo. Para lidar com isso, mesmo Reinforcement Learning tem sido usado (lembrando que dei um curso sobre o tema no meu canal):

"Esses benefícios combinados reduzem o ciclo de desenvolvimento do controlador e aceleram o estudo de configurações alternativas de plasma. De fato, a inteligência artificial foi recentemente identificada como uma "Oportunidade de Pesquisa Prioritária" para o controle de fusão com base nos sucessos demonstrados na reconstrução de parâmetros de forma do plasma na aceleração de simulações usando modelos substitutos e na detecção de rupturas iminentes do plasma" (Degrave, J., Felici, F., Buchli, J. et al. Magnetic control of tokamak plasmas through deep reinforcement learning. Nature 602, 414–419 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04301-9).

Embora superior em essência, nenhum reator de fusão comercial foi realmente realizado em sua função primordial. Existem mais de 150 reatores de fusão ao redor do mundo, alguns na China, EUA, França, Coréia do Sul e etc, no Brasil temos o TCABR na USP em São Paulo (um Tokamak). Reatores usando fissão nuclear já são usados comercialmente como já citei anteriormente, a Finlândia por exemplo tem a maior parte do seu grid de energia nuclear, usando biomassa e fontes renováveis além disso primariamente, então é um mistério quando reatores nucleares de fissão se tornarão utilizáveis de fato, e quando o custo--benefício poderia fazer eles a principal fonte de energia de países desenvolvidos.

Sobre a questão do lixo nuclear, isso é totalmente gerenciável caso haja uma demanda real dessa fonte de energia. No caso da Finlândia (por necessidade) eles criaram em Onkalo um enorme repositório de lixo nuclear em condições seguras e escaláveis para lidar com o problema (já que estamos falando de algo que potencialmente pode danificar biomas e seres humanos de forma significativa). O problema é deixar isso na mão apenas de governos inferindo monopólios naturais do setor de energia, e não de empresas privadas que devidamente reguladas (legalmente) poderia ser muito mais eficientes em diversos países do que o governo nessa questão.

Carros movidos a gás natural

O Hyundai Aura CNG, Tata Tigor CNG, Maruti Suzuki e o Golf TGI são exemplos de carros movidos a gás natural (em forma liquidificada ou LNG), onde de fato existem muitos no mercado, e no contexto da teoria climática tradicional, eles de fato tem um fator de menos emissões, o que para eles torna uma alternativa que já tem uma história e apego no mercado.

Sobre isso:

“Além disso, mais de 1 milhão de veículos movidos a gás natural (GNV) estão atualmente em operação nas estradas do mundo. Os principais usuários de GNV são os países da antiga União Soviética, Itália, Argentina, Austrália, Nova Zelândia, Estados Unidos e Canadá” (Yoram Zvirin, Marcel Gutman, Leonid Tartakovsky,Chapter 16 - Fuel Effects on Emissions,Editor(s): Eran Sher,Handbook of Air Pollution From Internal Combustion Engines,Academic Press,1998,Pages 547-651).

Antes de tudo, não entendo porque usar o termo “países da antiga USSR”, simplesmente é esquisito, mas vamos deixar isso de lado. E não só LNG, mas o compressed natural gas (CNG) também é usado nesse contexto, em que o primeiro pode ser mais bem visto em caminhões do que em carros comuns que você usa para levar a família para passear. No site oficial do Departamento de Energia Americano, eles falam sobre estações de tanto LNG quanto CNG para carros no país. Também nos é mostrado que ambos tendem a ser mais baratos por quilômetro rodado que a gasolina tradicional, e o LNG tende a ser mais caro que o CNG (veja aqui o comparativo).

Outros pontos a considerar, são:

“O principal problema que surge quando o gás natural é usado como combustível em veículos móveis é o seu armazenamento. Embora apresente uma relação hidrogênio/carbono mais elevada do que outros combustíveis e, consequentemente, maior energia por unidade de massa, não pode ser armazenado na mesma densidade” (Harry Marsh, Francisco Rodríguez-Reinoso,CHAPTER 8 - Applicability of Activated Carbon,Editor(s): Harry Marsh, Francisco Rodríguez-Reinoso,Activated Carbon,Elsevier Science Ltd,2006,Pages 383-453).

Os autores citam também o custo de liquefação (que deixa o gás em estado líquido), armazenamento no transporte e problemas de segurança do mesmo (que lembro de um amigo meu citar dessa questão vagamente como um problema para quem já usa o mesmo há um tempo), o que podem vir a ser um problema numa escala maior de uso dos mesmos.

Querosene

É claro que pegar um avião é muito mais confortável que um ônibus para percorrer grandes distâncias (como ao ir do Rio Grande do Sul até a Bahia), onde a mesma afeta diretamente o preço da passagem dependendo e o custo benefício de comprar uma (que é elástico, o preço afeta a demanda). Normalmente aviões no geral usam Jet A/A-1 (que tem base em querosene) como combustível, em que obviamente vem de derivados de hidrocarbonetos (ou seja, do petróleo cru, ou Crude Oil), sobre os tipos usados em aviões:

“Atualmente, existem dois tipos principais de combustível para turbinas em uso na aviação comercial civil: Jet A-1 e Jet A, ambos combustíveis do tipo querosene. Existe ainda outro tipo de combustível para aviação (Jet B), que é querosene de corte amplo (uma mistura de gasolina e querosene), mas seu uso é raro, exceto em climas muito frios. Para jatos militares, o principal combustível é o JP-8, equivalente militar do Jet A-1, com a adição de inibidores de corrosão e aditivos anticongelantes” (E. Lois, E.L. Keating, A.K. Gupta,Fuels,Editor(s): Robert A. Meyers,Encyclopedia of Physical Science and Technology (Third Edition),Academic Press,2003,Pages 275-314).

Por conta que é um derivado de petróleo, o preço do mesmo irá afetar o preço de combustível nesse setor constantemente (assim como na maioria do mercado de transporte), e sabemos que existem mesmo vôos cargueiros levando n tipos de commodities (eu tinha até um aluno que trabalha na logística disso em aviões que levavam verduras, frutas e legumes), e o turismo internacional e diversas relações econômicas dependem de vôos internacionais para ocorrer, assim a elasticidade desse mercado cria efeitos bem significativos.

Existem um tal de Sustainable Aviation Fuel (SAF), que é a busca por alternativas ao querosene tradicional usado neste contexto. E mesmo governos da Europa vêm implementando leis para tentar obrigar uma mistura (blend) nos combustíveis atuais com aqueles que causam menores emissões (olha o nível do controle nesse mercado). De forma mais clara sobre eles:

“Em termos químicos, os SAF são misturas de hidrocarbonetos líquidos saturados na faixa de destilados médios. Existe uma ampla gama de matérias-primas renováveis e tecnologias de conversão em desenvolvimento que podem produzir SAF. Algumas vias de produção estão próximas ou já atingiram níveis de maturidade tecnológica que permitem a implementação industrial” (Arne Roth, Ferdinand Vogelgsang,Chapter 12 - Synthesizing sustainable aviation fuels (SAF) from CO2 via alcohols and olefins as intermediate products,Editor(s): Vasile I. Parvulescu, Bert M. Weckhuysen, Gabriele Centi, Siglinda Perathoner,Studies in Surface Science and Catalysis,Elsevier,Volume 180,2025,Pages 253-270).

E o mesmo é feio através de materiais biológicos (como cana de açúcar, gordura e óleos e etc), porém, o problema é se isso é realmente escalável para atender a demanda de transporte internacional atual que tende a crescer. O problema é que obrigar empresas a fazer a mistura (blend) nada mais é do que possivelmente colocar outra variável de commodities que têm flutuações de produção divergentes que podem aumentar os preços do combustível no futuro potencialmente, e assim não beneficiando os consumidores, isso não seria um erro?

O problema realmente sério

Toda essa ideia e agenda ambientalista, é contrária a inovação tecnológica e econômica, ela tenta colocar a possibilidade de um desastre cataclísmico da sociedade (no mínimo teórico, como já vimos nas outras partes) e tenta impor politicamente e geopoliticamente em outros países, uma obrigação de diminuir a oferta através do controle da produção energética, o que é esquisito, afinal, uma sociedade mais desenvolvida pode sim ser categorizada como uma que em termos energéticos de produção, é superior.

Em vez de aceitarem os avanços da produção energética em escala, e buscar formas mais baratas (e não apenas renováveis) de fornecer as mesmas,eles buscam indiretamente (isso é o que não se vê, seguindo Bastiat) aumentar os preços através da restrição da oferta por meios legais e políticos, alegando que estão apenas “protegendo o planeta dos gênios do mal do capitalismo”, quando vemos que o mesmo só beneficia positivamente a sociedade em termos de diminuição de pobreza, taxa nutricional e em produção energética em países e cidades antes pobres no último século.

Sinto como se estivesse alguém intencionalmente (ou não) colocando barreiras para minar o avanço econômico da sociedade. O foco deve ser em aumentar a capacidade de produção energética, de fato não buscando obviamente destruir biomas e tentando preservar o meio ambiente o máximo possível, mas sem colocar o “meio ambiente” como superior às necessidades de uma população de bilhões de pessoas atual. Essa ideia pode muito bem ser colocada ao lado de ideais socialistas, que olham para o capitalismo como um demônio contra o qual eles precisam lutar, mas ao fazer isso, eles estão só piorando e tirando a possibilidade de prosperidade futura das nações.

Eu creio que é sim bom ter formas alternativas de energia, quem não gosta de estudar sobre energia nuclear nesse tema? Ou mesmo carros com células de hidrogênio, e prédios e condomínios que usam energia solar (e já vi exemplos disso em São Paulo). Essas coisas são boas, tenho nada contra energia eólica, geotérmica e de biomassa, só que acreditar que são economicamente superiores em termos de custo–benefício para os mais pobres, é uma falácia, a verdade ao menos atualmente é que energia em formatações sustentáveis é coisa de rico (assim como para ser vegano e comprar tudo necessário para ter os nutrientes necessários para uma vida saudável, também é).