À medida que os legisladores buscam reduzir o dióxido de carbono e outros poluentes por meio de aumentos de energia renovável, melhorando a eficiência energética ou transporte eletrizante, surge uma questão chave:Quais intervenções fornecem os maiores benefícios para evitar os efeitos negativos da poluição do ar na saúde?

Para resolver esta questão, é importante entender quanta poluição é liberada em momentos diferentes por usinas de energia no sistema elétrico. A quantidade de poluição produzida por unidade de energia na rede elétrica é medida pelo que é conhecido como intensidade de emissões. Tradicionalmente, formuladores de políticas e modeladores de energia usaram intensidades de emissões médias anuais - médias de todas as usinas de energia ao longo de um ano inteiro - para estimar as emissões evitadas por uma intervenção no sistema de energia. Contudo, fazer isso perde o fato de que muitas intervenções afetam apenas um determinado conjunto de usinas de energia, e que esses efeitos podem variar de acordo com a hora do dia ou ano.

Ao usar emissões marginais que são coletadas de hora em hora e contabilizam a localização, os formuladores de políticas podem obter informações importantes que, de outra forma, seriam perdidas, de acordo com novas pesquisas. Essa abordagem pode ajudar os tomadores de decisão a entender mais claramente os impactos de diferentes opções de políticas e investimentos.

Emissões médias vs. marginais - uma diferença importante

Os cientistas testaram a diferença entre as emissões médias e marginais, analisando a eletricidade do PJM, o maior mercado atacadista de eletricidade nos Estados Unidos. A PJM produz cerca de 800 terawatts-hora de eletricidade por ano - o suficiente para abastecer um quinto dos EUA - e contribui com cerca de 20 por cento das emissões do setor de energia dos EUA. Suas descobertas, publicado em Ciência e Tecnologia Ambiental , mostram que ignorar a diferença entre as emissões marginais e médias pode levar a grandes erros ao estimar as emissões evitadas por intervenções, bem como a saúde associada, danos ambientais e climáticos.

Os pesquisadores mostram que, para certas intervenções, o uso de intensidades médias de emissões de PJM pode subestimar os danos evitados em quase 50 por cento em comparação com as intensidades marginais que representam as usinas de energia realmente afetadas. Em outras palavras, usar valores médios pode fazer com que um formulador de políticas pense que uma intervenção é apenas metade tão eficaz quanto realmente é, potencialmente comprometendo sua implementação, apesar de seus grandes benefícios.

Embora as autoridades tenham historicamente usado intensidades médias de emissões para calcular a poluição no setor elétrico, em certos casos, isso levou a estimar incorretamente os impactos em comparação com uma abordagem de emissões marginais, a referida co-autora do estudo Inês Azevedo, professor associado do Departamento de Engenharia de Recursos Energéticos da Escola da Terra de Stanford, Energia e Ciências Ambientais (Stanford Earth).

Os pesquisadores também destacam a importância de usar estimativas de intensidade de emissões atualizadas. Em seu jornal, eles mostram que o uso de estimativas com apenas um ano de desatualização pode superestimar os danos evitados em 25 a 35 por cento.

"A rede elétrica está mudando rapidamente, mas os dados de intensidade de emissões são frequentemente divulgados com um grande atraso, "disse Priya Donti, um Ph.D. estudante da Carnegie Mellon University e co-autora do estudo. "Nosso estudo demonstra a importância de atualizar frequentemente esses dados."

Melhorar as políticas

"A Universidade de Boston usou alguns de nossos trabalhos anteriores sobre emissões marginais para decidir onde adquirir energia renovável, modelando até que ponto diferentes aquisições reduziriam as emissões, "disse Azevedo, referente ao Plano de Ação Climática da instituição. “É interessante pensar se outros tomadores de decisão poderiam começar a usar os mesmos tipos de ferramentas para informar os planos de ação climática nos níveis municipal e estadual”.

Esses tipos de ferramentas podem ajudar os tomadores de decisão a compreender os impactos de diferentes opções de políticas e investimentos, Donti disse. "Queremos ajudá-los a projetar intervenções que forneçam os maiores benefícios quando se trata de combater as mudanças climáticas e melhorar a saúde humana."

Azevedo também é bolsista sênior do Stanford Woods Institute for the Environment. J. Zico Kolter, da Carnegie Mellon University, é co-autor do estudo. A pesquisa foi apoiada pelo Centro para Tomada de Decisões sobre Clima e Energia (CEDM) em um acordo entre a Carnegie Mellon University e a National Science Foundation. O estudo também foi financiado pelo National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program e pelo Department of Energy Computational Science Graduate Fellowship.