Os painéis solares de telhado estão até 79% mais baratos do que eram em 2010. Esses custos em queda tornaram a energia solar fotovoltaica ainda mais atraente para residências e empresas que desejam reduzir sua dependência de redes elétricas e reduzir suas pegadas de carbono.

Mas há superfícies de telhado suficientes para essa tecnologia gerar energia acessível e de baixo carbono para todos que precisam? Afinal, não são apenas as pessoas que possuem casa própria e querem cortar suas contas que precisam de soluções como essa. Cerca de 800 milhões de pessoas em todo o mundo não têm acesso adequado à eletricidade.



Nosso novo artigo na Nature Communications apresenta uma avaliação global de quantos painéis solares de telhado precisaríamos para gerar energia renovável suficiente para todo o mundo – e onde precisaríamos colocá-los. Nosso estudo é o primeiro a fornecer um mapa tão detalhado do potencial solar global dos telhados, avaliando a área dos telhados e a cobertura da luz solar em escalas desde cidades até continentes.

Descobrimos que precisaríamos de apenas 50% dos telhados do mundo cobertos com painéis solares para fornecer eletricidade suficiente para atender às necessidades anuais do mundo.

Método

Projetamos um programa que incorporou dados de mais de 300 milhões de edifícios e analisou 50,1 milhões de milhas quadradas (130 milhões de quilômetros quadrados) de terra – quase toda a superfície terrestre do planeta. Isso estimou quanta energia poderia ser produzida a partir de 0,07 milhão de milhas quadradas (0,2 milhão de quilômetros quadrados) de telhados presentes naquela terra, uma área aproximadamente do mesmo tamanho que o Reino Unido.

Em seguida, calculamos os potenciais de geração de eletricidade desses telhados observando sua localização. Geralmente, os telhados localizados em latitudes mais altas, como no norte da Europa ou no Canadá, podem variar em até 40% em seu potencial de geração ao longo do ano, devido às grandes diferenças de sol entre inverno e verão. Os telhados perto do equador, no entanto, geralmente variam apenas no potencial de geração em cerca de 1% ao longo das estações, pois a luz do sol é muito mais consistente.



Isso é importante porque essas grandes variações no potencial mensal podem ter um impacto significativo na confiabilidade da eletricidade movida a energia solar naquela região. Isso significa que os locais onde a luz do sol é mais irregular exigem soluções de armazenamento de energia – aumentando os custos de eletricidade.

Pontos de acesso

Nossos resultados destacaram três potenciais hotspots para geração de energia solar em telhados:Ásia, Europa e América do Norte.

Destes, a Ásia parece ser o local mais barato para instalar painéis, onde – em países como Índia e China – um quilowatt-hora (kWh) de eletricidade, ou aproximadamente 48 horas de uso de seu laptop, pode ser produzido por apenas 0,05 pence (US$ 0,00068). ). Isso se deve aos baixos custos de fabricação do painel, bem como aos climas mais ensolarados.



Enquanto isso, os países mais caros para implementar a energia solar no telhado são os EUA, o Japão e o Reino Unido.

Os painéis solares nos telhados parecem ser tão úteis em áreas com baixa população quanto em centros urbanos. Para aqueles que vivem em áreas remotas, os painéis ajudam a completar ou até substituir o fornecimento de redes locais potencialmente não confiáveis. E para aqueles nas cidades, os painéis podem reduzir significativamente a poluição do ar causada pela queima de combustíveis fósseis para energia.

É vital ressaltar que o fornecimento global de eletricidade não pode depender de uma única fonte de geração para atender às necessidades de bilhões de pessoas. E, graças às mudanças climáticas e ao ciclo diurno e noturno do nosso planeta, uma incompatibilidade entre a demanda e a oferta de energia solar é inevitável.

O equipamento necessário para armazenar energia solar para quando necessário ainda é extremamente caro. Além disso, os painéis solares não serão capazes de fornecer energia suficiente para algumas indústrias. A fabricação pesada e o processamento de metais, por exemplo, exigem correntes muito grandes e fornecimento de eletricidade especializado, que a energia solar ainda não será capaz de fornecer.

Apesar disso, a energia solar em telhados tem um enorme potencial para aliviar a pobreza energética e devolver energia limpa e livre de poluição às mãos dos consumidores em todo o mundo. Se os custos da energia solar continuarem a diminuir, os painéis de telhado podem ser uma das melhores ferramentas para descarbonizar nosso fornecimento de eletricidade.

Sidharth Joshi é Ph.D. estudante de engenharia de energia global na University College Cork, na Irlanda.

James Glynn é pesquisador sênior em modelagem de sistemas de energia no Centro de Política Energética Global da Universidade de Columbia.

Shivika Mittal é pesquisador associado em modelagem de sistemas de energia no Imperial College London.

Este artigo foi republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Você pode encontrar o artigo original aqui.