Dirija por quase qualquer canto da América por tempo suficiente para avistar fazendas solares gigantes ou fileiras de turbinas eólicas, tudo com o objetivo de aumentar o uso de energia renovável no país e reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

Mas o que alguns podem não perceber é que às vezes essas fontes de energia renováveis ​​podem produzir mais energia do que o necessário, deixando alguma energia solar ou eólica para, num sentido, vai para o lixo. Essa condição de excesso de oferta é uma oportunidade perdida para esses recursos de energia limpa deslocarem a poluição das usinas movidas a combustíveis fósseis.

Mas, ao criar modelos complexos de análise de sistemas de energia na Califórnia e no Texas, Cientistas da Universidade de Michigan mostram em um estudo programado para publicação online em 30 de julho em Nature Communications , que investir em baterias e outras tecnologias de armazenamento de energia pode ser economicamente viável com o apoio político adequado.

Este, por sua vez, poderia reduzir radicalmente as emissões de gases de efeito estufa - em até 90% em um cenário examinado pelos pesquisadores - e aumentar o uso da energia solar e eólica em um momento em que as mudanças climáticas assumem maior urgência.

“O custo do armazenamento de energia é muito importante, "disse a co-autora do estudo Maryam Arbabzadeh, um pós-doutorado na Escola de Meio Ambiente e Sustentabilidade da U-M. "Mas existem alguns incentivos que podemos usar para torná-lo atraente economicamente, um sendo um imposto sobre emissões. "

Arbabzadeh liderou a pesquisa em colaboração com colegas da Ohio State University e da North Carolina State University. Gregory Keoleian, diretor do Centro de Sistemas Sustentáveis ​​da U-M, serviu como seu orientador e um dos co-autores do estudo.

“A geração de eletricidade é responsável por 28% das emissões de gases de efeito estufa nos Estados Unidos, e dada a urgência da mudança climática, é fundamental acelerar a implantação de fontes renováveis, como eólica e solar, "disse Keoleian, professor de meio ambiente e sustentabilidade e engenharia civil e ambiental.

"Esta pesquisa demonstra claramente como as tecnologias de armazenamento de energia podem desempenhar um papel importante na redução da restrição renovável e das emissões de gases de efeito estufa de usinas de combustível fóssil."

Arbabzadeh e seus colegas pesquisadores criaram modelos complexos analisando nove tecnologias diferentes de armazenamento de energia. Eles analisaram os efeitos ambientais da redução das energias renováveis, que é a quantidade de energia renovável gerada, mas incapaz de ser fornecida para atender à demanda por uma série de razões.

Eles também modelaram o que aconteceria se cada estado adicionasse 20 gigawatts de vento e 40 gigawatts de capacidade solar, e como tudo isso seria impactado economicamente por uma taxa de dióxido de carbono de até US $ 200 por tonelada.

O que eles encontraram foi impressionante.

Adicionar 60 gigawatts de energia renovável à Califórnia poderia atingir uma redução de 72% do dióxido de carbono. Então, adicionando algumas tecnologias de armazenamento de energia na Califórnia poderia permitir uma redução de 90% do dióxido de carbono. No Texas, o armazenamento de energia poderia permitir uma redução de emissões de 57%.

Mas para que tudo isso aconteça, as empresas de serviços públicos precisariam de um motivo para investir em sistemas de armazenamento de energia, que requerem grandes quantidades de investimento de capital. É aí que o uso de um imposto sobre o carbono pode ser útil, Arbabzadeh disse.

Todas as nove tecnologias de armazenamento de energia estudadas, incluindo baterias de alta tecnologia, requerem um investimento de capital significativo e todos têm diferentes prós e contras. Também contribuindo para a complexidade da pesquisa estão os diferentes tipos de combinação de gerações no Texas e na Califórnia.

O Texas usa algumas unidades movidas a carvão e gás natural. Califórnia usa recursos mais inflexíveis, como nuclear, geotérmico, biomassa e unidades de energia hidrelétrica, o que torna suas taxas de redução de energias renováveis ​​muito mais altas do que no Texas.

O estudo é intitulado "O papel do armazenamento de energia na profunda descarbonização da produção de eletricidade".