Eles aquecem nossas casas, ligue a cafeteira e mantenha as fábricas que fazem nossas roupas funcionando. Eles servem como matéria-prima para nossos copos de iogurte, transportar-nos para o trabalho e levar comida para as lojas. Combustíveis fósseis - óleo, carvão e gás natural - estão conosco em todas as áreas de nossas vidas.

Carvão, um combustível fóssil densamente compactado, é um excelente portador de energia. A desvantagem é que sua combustão cria dióxido de carbono, que tem o impacto de aquecer o clima. E ao lado de nossa combustão de combustível fóssil, estamos aumentando o carbono, que ficou preso ao solo por centenas de milhões de anos, na atmosfera.

A crise ecológica nos obriga a perguntar se podemos viver sem esse parceiro fatídico, agora que está excedendo a capacidade de nosso planeta de lidar com isso.

"Claro que vamos conseguir. Setores diferentes estão se tornando livres de fósseis em ritmos diferentes:primeiro, eletricidade, em seguida, aquecer e, finalmente, transportar, "avalia a professora assistente da Aalto University, Annukka Santasalo-Aarnio. Ela pesquisa armazenamento e conversão de energia, isto é, os processos de conversão de energia de uma forma em outra.

"Mas teremos que revolucionar a forma como produzimos e consumimos energia."

Finlândia livre de fósseis para se apoiar na energia eólica

Na Finlândia, mais de 40 por cento da energia usada para eletricidade, aquecer, transporte e indústria são gerados com combustíveis fósseis e turfa. É claro que romper esse vínculo não será simples.

A transição energética global, no entanto, começou e a Finlândia pode levá-la a uma conclusão vitoriosa, o projeto de pesquisa Transição de Energia Inteligente propõe. Um grupo multidisciplinar de pesquisadores modelou uma Finlândia livre de fósseis neste empreendimento liderado por Aalto.

Não existe uma tecnologia única, que poderia por si só tomar o lugar dos combustíveis fósseis. Em vez de, a totalidade consistirá em riachos, diz o chefe do projeto, Professor Armi Temmes da School of Business.

De acordo com os modelos criados pelo projeto, 95 por cento da energia primária da Finlândia poderia ser gerada usando tecnologias existentes baseadas no vento, energia solar, biomassa e energia nuclear. Além disso, combustíveis não fósseis serão necessários para transportes pesados ​​e indústria, por exemplo.

O ponto de partida é que a sociedade é eletrificada com energia produzida de forma limpa. Para que isso aconteça, a capacidade de energia eólica e solar precisaria aumentar mais de dez vezes porque não é mais possível aumentar substancialmente a utilização sustentável da biomassa, Temmes diz em referência aos cálculos do projeto.

No frio norte global, o consumidor mais faminto de energia doméstica é o aquecimento, e os esquemas de aquecimento urbano são usuários significativos de carvão e gás natural. A Transição de Energia Inteligente modelou como uma cidade do tamanho de Helsinque poderia ser mantida aquecida e limpa.

O modelo diz que os combustíveis fósseis podem ser amplamente substituídos por bombas de calor industriais e de propriedades específicas movidas a energia eólica e solar, que coletam calor do solo, água e fontes de calor residual, como indústrias e edifícios. A energia de reserva seria fornecida por uma usina combinada de calor e energia movida a biomassa.

Eletricidade e calor estarão mais intimamente ligados na esteira da transição de energia, Temmes diz.

Descentralize e conquiste

Os combustíveis fósseis têm feito muito para garantir que nossa produção de energia permaneça estável, centralizado e gerenciável. Basta adicionar mais combustível ao fogo quando a eletricidade e o calor forem necessários.

Em um sistema descentralizado que se baseia na energia eólica e solar, fornecimento de eletricidade flutua, necessitando de métodos para equilibrar os desequilíbrios na oferta e na procura.

Já temos muitas opções de armazenamento de energia eficiente, como a energia hidrelétrica, armazenamento térmico e tecnologia de bateria, e novos estão sendo desenvolvidos o tempo todo. Mas o armazenamento não é um truque de mágico, que poderia tornar a energia renovável estável por si mesma, então também precisaremos regular o consumo de energia, Annukka Santasalo-Aarnio aponta.

Isso significa que, no futuro, teremos que prestar mais atenção em como consumimos eletricidade. É aqui que a tecnologia está cobrando o resgate:redes elétricas inteligentes e automação predial desempenharão um papel importante no equilíbrio entre oferta e demanda.

O jogo em equipe estreitamente coordenado surgirá entre a energia e a construção. Os edifícios terão seus próprios sistemas de energia solar e bombas de calor. Eles vão regular seu próprio consumo com, por exemplo, sistemas de aquecimento inteligentes e irão armazenar energia em condensadores de água quente e poços de calor geotérmicos. A construção com eficiência energética evitará a perda de calor, Armi Temmes diz.

Gases de efeito estufa recuperados e armazenados

Nosso sistema de transporte à base de petróleo precisa de uma revisão completa. Carros elétricos, o transporte público e os novos serviços de transporte fornecerão alternativas para dirigir seu próprio carro a gasolina ou diesel, mas não pode resolver o problema do transporte pesado e das viagens aéreas.

"É improvável que o transporte consiga superar sua dependência de combustíveis líquidos de origem fóssil, já que o carbono é um portador de energia insuperável. Isto é, Contudo, uma questão diferente se o carbono é extraído de combustíveis fósseis ou reciclando o dióxido de carbono já presente na atmosfera, "Annukka Santasalo-Aarnio diz.

O desenvolvimento de combustíveis de transporte livres de fósseis deu saltos gigantescos nos últimos anos. A Neste da Finlândia agora comercializa diesel renovável e querosene de voo que têm até 90 por cento menos emissões do que os combustíveis tradicionais e a equipe de pesquisa da Santasalo-Aarnio faz parte do projeto da Neste Digifuel que visa desenvolver petróleo renovável.

"Por enquanto, todos os novos combustíveis ainda precisam competir com o petróleo barato. "

Combustíveis sintéticos, que pode ser fabricado com energia renovável e livre de emissões usando hidrogênio extraído da água e dióxido de carbono do ar, são considerados o próximo passo em combustíveis para transporte.

Um combustível líquido seria compatível com a atual tecnologia de motor e infraestrutura de distribuição de combustível. Os combustíveis sintéticos também são uma solução promissora de armazenamento de eletricidade e podem substituir o petróleo como matéria-prima para a indústria química.

Estão sendo estudados pelo grupo de Santasalo-Aarnio, também.

"A indústria finlandesa está muito interessada neste tópico no momento. Os negócios da Finlândia estão liderando um esforço para construir um ecossistema industrial do qual universidades finlandesas e grandes corporações estão participando."

A tecnologia é uma ajuda, não é uma solução

Precisamos desesperadamente de maneiras alternativas de aquecer as casas, gerar eletricidade limpa para cafeteiras e transportar pessoas e bens de um lugar para outro.

Avaliar nosso consumo de energia é de igual importância.

"Começar com, devemos reduzir o consumo desnecessário. A indústria e os transportes causados ​​por suas entregas são um dos maiores glutões de energia, "diz Annukka Santasalo-Aarnio.

Mas um sistema de energia limpa não pode ser construído apenas com tecnologia, exigirá uma grande mudança sistêmica, Notas de Armi Temmes. Mudanças nos mercados, Atividade comercial, serão necessárias políticas fiscais e de subsídios, bem como modelos de negócios.

"Por exemplo, devemos começar imediatamente a desmontar os obstáculos fiscais que dificultam a transição para as energias renováveis, "diz Temmes.

A transição energética já afeta visivelmente os mercados. O custo dos parques eólicos, painéis solares, baterias, bombas de calor e tecnologias de conservação de energia reduziram consideravelmente. Novos tipos de serviços de transporte e sistemas inteligentes para regular o consumo doméstico de energia estão disponíveis.

“Novas soluções de energia requerem a cooperação de muitos setores da indústria e em escala global. Por outro lado, eles oferecem um enorme potencial de negócios, "Diz Santasalo-Aarnio.

A transição energética dá a todos a oportunidade de se despedir dos combustíveis fósseis.

"A ansiedade climática está associada a uma sensação de impotência para mudar as coisas. Seu próprio painel solar ou bomba de calor fornecem uma sensação de controle e uma forma concreta de contribuir para a luta contra as mudanças climáticas por meio de suas próprias ações, "Armi Temmes diz.