Nove dos 10 maiores apagões da história dos EUA foram causados ​​por furacões, cujos ventos fortes sustentados derrubaram linhas de energia em amplas áreas geográficas. No topo da lista está o furacão Maria, que em outubro desativou a rede elétrica em Porto Rico e nas Ilhas Virgens dos EUA, deixando a maioria das populações sem energia por meses.

Os cientistas do clima projetam que, à medida que a temperatura média global da superfície continua a aumentar, o mesmo acontecerá com a frequência e intensidade das grandes tempestades, bem como de ondas de calor e altas temperaturas. Como resultado, é provável que vejamos cortes de energia ainda mais generalizados - não apenas por causa dos ventos de furacão, mas também dos efeitos do calor prolongado e extremo em um componente crítico, porém vulnerável da rede elétrica:o grande transformador de energia (LPT).

LPTs são transformadores classificados em ou acima de 100 MVA (mega volt-amperes), e milhares estão implantados nos EUA. O estoque atual de LPTs é antigo:setenta por cento ou mais têm 25 anos ou mais. Eles têm uma vida útil esperada de 40 anos, e são muito caros e demorados para substituir.

Impulsionado pelo aquecimento global, ondas de calor mais frequentes e intensas podem degradar a vida útil dos LPTs e aumentar o risco de falha prematura. O superaquecimento reduz a integridade estrutural do isolamento elétrico do papel usado em LPTs, causando curtos-circuitos catastróficos. A taxa de falha se torna mais pronunciada à medida que o aumento das temperaturas causa reações químicas mais intensas que envelhecem o isolamento. A falha generalizada de LPT pode levar a uma interrupção de longa duração da rede - com impactos colaterais nos sistemas dependentes da rede, como comunicações, financeiro, e sistemas cibernéticos - e grandes perdas econômicas.

Para avaliar o risco acelerado de falha de LPT nas próximas décadas, pesquisadores do Programa Conjunto do MIT sobre Ciência e Política de Mudança Global e o Laboratório Lincoln do MIT estudaram o impacto potencial do aquecimento global e mudanças correspondentes nos dias quentes de verão na vida útil do LPT em um local do LPT no Nordeste dos EUA. Eles descobriram que para um aumento de temperatura de 1 grau Celsius no fundo, a vida útil do transformador diminui em quatro anos, ou em 10 por cento. Portanto, As projeções médias de aquecimento global do fim do século de aproximadamente 2 graus (um cenário orientado por políticas climáticas) e 4 graus (um cenário de negócios como de costume) resultariam em uma redução média na vida útil esperada do transformador de 20 a 40 por cento. Os resultados do estudo são publicados no jornal Mudança Climática .

"Estudos como esses destacam o quão vulnerável é a intrincada rede elétrica da qual dependemos a eventos climáticos e meteorológicos prejudiciais, "diz o Diretor Adjunto do Programa Conjunto C. Adam Schlosser, um co-autor do estudo. "Nossa rede elétrica tem a tarefa de manter as operações em quase 100 por cento do tempo, mesmo sob condições extremas de tempo e clima, e, portanto, os riscos e ameaças crescentes devem ser quantificados a fim de informar a ação e implementar as estratégias adequadas de forma proativa e econômica. "

Os pesquisadores também avaliaram as mudanças futuras na ocorrência de dias quentes nos cenários climáticos de 2 e 4 graus, usando duas abordagens diferentes:um método convencional que detecta a ocorrência de dias quentes com base na temperatura máxima diária projetada a partir de um conjunto de modelos climáticos, e um método analógico recentemente desenvolvido que, em vez disso, usa padrões atmosféricos em grande escala simulados por modelo climático (por exemplo, condições de vento e pressão) associadas à temperatura local extrema observada.

Ambos os métodos indicam fortes aumentos decadais na frequência de dias quentes. No final do século 21, o número médio de dias quentes de verão por ano pode dobrar no cenário de 2 graus e aumentar cinco vezes no cenário de 4 graus, junto com as diminuições mencionadas na vida útil do transformador.

Mais importante, o método analógico mostrou um consenso entre modelos muito maior - ou seja, uma gama menor de resultados nos resultados.

"O consenso entre modelos aprimorado do método analógico é um passo promissor para fornecer informações acionáveis ​​para uma forma mais estável, rede nacional confiável e ambientalmente responsável, "diz Xiang Gao, o principal autor do estudo.

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.