quarta-feira, 23 de fevereiro de 2022

A verdade inconveniente sobre veículos elétricos

Imagem: Carregamento de veículos elétricos pela frimufilms . Licença Freepik.

A América pode estar caminhando para um novo tipo de crise energética. Embora a tecnologia de fracking ainda nos dê relativa independência energética, há uma possibilidade distinta de que uma crise de energia elétrica nos espera. E se a demanda por eletricidade exceder significativamente a oferta na próxima década? Teríamos preços crescentes e quedas contínuas. Essa crise pode ser facilmente desencadeada pelos veículos elétricos (VEs) que o governo de Biden está pressionando.

Por Jerry Korth
Tradução: Ricardo Camillo

Por sua Ordem Executiva e um Plano de Ação associado , a administração de Biden exige que 50% de todos os veículos novos vendidos nos Estados Unidos até 2030 sejam EVs. Isso significa mais 50 milhões de novos EVs nas estradas nos próximos nove anos, tudo em um esforço para reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE), ou seja, CO2.

Em 13 de dezembro de 2021, o governo anunciou seu plano de gastar US$ 7,5 bilhões para construir 500.000 estações de carregamento de veículos elétricos nos EUA. O financiamento do plano vem da Lei de Infraestrutura e Empregos de US$ 1,2 trilhão que Biden assinou em 15 de novembro de 2021.

Então, em 20 de janeiro, o presidente Biden assinou a Ordem Executiva 13990 – Ordem Executiva sobre Proteção da Saúde Pública e do Meio Ambiente e Restauração da Ciência para Enfrentar a Crise Climática. Este OE inclui uma ampla gama de políticas ambientais, incluindo padrões de economia de combustível para veículos. A mais assustadora dessas políticas é um conjunto de novos regulamentos da EPA chamado SAFE , que significa The Safer Affordable Fuel Efficient Vehicles (SAFE) Vehicles Efficient Rule for Model Years 2021-2026:

A National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) e a Environmental Protection Agency (EPA) finalizam os padrões atualizados de Corporate Average Fuel Economy (CAFE) e de emissões de gases de efeito estufa para carros de passeio e caminhões leves e estabelecem novos padrões, abrangendo os anos de modelo de 2021 a 2026.

Curiosidade : Esses padrões, impostos aos fabricantes de automóveis, definem o limite mínimo médio de economia de combustível (ou seja, 40 milhas por galão) para toda a sua frota de veículos. Uma frota movida a gás sozinha não pode atender a esses padrões. Em vez disso, as montadoras devem vender mais EVs para aumentar a economia média de combustível em toda a frota. Uma maneira é anunciar os EVs como mais eficientes em termos de combustível.

No adesivo exigido pela EPA nos novos EVs, você verá uma designação de economia de combustível chamada MPGe (equivalente a milhas por galão). Geralmente é maior que 100, fazendo com que os consumidores incautos acreditem que o veículo é várias vezes mais eficiente em termos de combustível do que um bebedor de gasolina comparável. No entanto, os EVs não são realmente várias vezes mais eficientes em termos de combustível (mas isso é um tópico para outro dia).

Os americanos compraram ou alugaram cerca de 15 milhões de carros novos e caminhões leves em 2021 e esse número deve crescer para 17 milhões até 2030. Assumindo um aumento nas vendas de veículos elétricos de 2,3 milhões em 2021 para 8,5 milhões em 2030 (50% de 17 milhões), haveria mais 50 milhões de novos EVs conectados à nossa rede elétrica. A grande questão, então, é de onde vêm grandes quantidades da chamada “energia limpa” para carregar todos esses VEs e quanto isso custará aos consumidores.

Curiosidade : O preço médio atual da eletricidade que os consumidores residenciais pagam é de US$ 0,14 por quilowatt-hora (kWh), embora varie de US$ 0,09 a US$ 0,23 por kWh com base na oferta e demanda local. Imagine se o preço da eletricidade em sua área aumentasse em 50%. Ou pior, imagine que não há eletricidade para aquecer e resfriar sua casa ou… carregar seu EV novinho em folha.

A maioria dos grandes fabricantes de automóveis (e alguns novos da moda) estão correndo para o mercado com veículos totalmente elétricos. No entanto, eles não estão gastando bilhões no desenvolvimento de EV por causa da demanda do consumidor. Em vez disso, os onerosos padrões de emissão de GEE impostos pela CAFE (Corporate Average Fuel Economy) e pela EPA os forçam a entrar no mercado de EV.

Os mais recentes padrões CAFE propostos pela NHTSA (National Highway Transportation Safety Administration) respondem diretamente à Ordem Executiva 13990 de Biden e pedem um aumento colossal de 8% ao ano (acima dos atuais 1,5% ao ano) na economia média de combustível da frota de 2024 a 2026. Isso é um aumento médio de 12 milhas por galão acima do padrão de 2021. Eventualmente, os veículos movidos a gasolina sozinhos não serão capazes de atender a esses padrões, tornando os EVs a única alternativa real.

Nos próximos anos, a administração de Biden alocará US$ 5,0 bilhões para estados individuais e concederá outros US$ 2,5 bilhões a empreiteiros selecionados para facilitar a instalação de 500.000 novas estações de carregamento. Simultaneamente, o governo usará vários meios regulatórios - por exemplo, padrões CAFE, padrões GHG e créditos fiscais para VEs - para colocar 50 milhões de novos VEs na estrada até 2030. Infelizmente, os Estados Unidos não terão a eletricidade necessária para carregar esses EVs, a menos que novas e ampliadas usinas de energia baseadas em combustível fóssil são construídas agora.

O VE médio consome mais de 25 quilowatts-hora (kWh) de energia elétrica para percorrer 100 milhas ou 3.000 kWh para percorrer 12.000 milhas por ano. Isso significa um adicional de 150 bilhões de kWh de eletricidade para carregar 50 milhões de novos EVs. Em 2020, as vendas totais de eletricidade no varejo dos EUA para clientes finais foram de cerca de 3,7 trilhões de kWh (3.700 bilhões de kWh). Um adicional de 150 bilhões de kWh seria um aumento de 4% na demanda total nos próximos nove anos - apenas para carregar novos VEs!

A rede de energia elétrica da América já está sobrecarregada em muitas partes do país. Em 2020 , nossa composição de geração de energia elétrica era de 40% gás natural, 19% carvão, 20% nuclear, 8% eólica, 7% hidrelétrica, 2% solar e 4% de outras fontes de combustível, o que significa que cerca de 60% de nossa eletricidade vem de combustíveis fósseis e outros 27% vêm de usinas nucleares e hidrelétricas. O governo não planeja construir novas usinas nucleares ou hidrelétricas.

Curiosidade : os Estados Unidos importam 47 bilhões de kWh por ano do Canadá para atender aos picos de demanda. As maiores usinas movidas a gás natural da América, como as de Gila Bend, Arizona , podem gerar 2,2 GW, e as maiores usinas a carvão, como a usina Robert Sherer na Geórgia , podem gerar 3,5 GW de energia elétrica contínua, em plena capacidade . Mas como a eletricidade não pode ser armazenada e, como a demanda flutua drasticamente com o clima e a hora do dia, as usinas operam com apenas cerca de 40% de sua capacidade máxima de produção, em média. Assim, uma usina de 2,2 GW operando a 40% da capacidade gera cerca de 7,7 bilhões de kWh de eletricidade utilizável em um ano (2,2 GW x 40% x 8.760 horas/ano).

A energia eólica e solar continuará a crescer, mas essas usinas não são grandes o suficiente para fornecer a energia contínua necessária para atender à demanda de 50 milhões de VEs adicionais. Para uma perspectiva, a capacidade do maior parque eólico da América, Alta Wind Energy da Califórnia , é de 1,5 gigawatts (GW) e a capacidade do maior parque solar da América, Solar Star of California , é de 0,6 GW. Pior, eles só geram eletricidade quando o vento sopra e o sol brilha. Portanto, os parques eólicos normalmente operam com menos de 50% da capacidade e os parques solares normalmente operam com apenas 25% da capacidade. GW x 50% x 8760 hrs./ano) e uma enorme fazenda solar de 0,6 GW gerará apenas cerca de 1,3 bilhão de kWh por ano (0,6 GW x 25% x 8760).

Aqui está o resultado final: não há energia elétrica suficiente disponível ou em andamento para abastecer 50 milhões de novos EVs até 2030. Isso exigiria 150 bilhões de kWh adicionais por ano de eletricidade entregue. Mesmo as maiores usinas de energia fornecem apenas cerca de 8 bilhões de kWh por ano.

Para atingir as metas da política de mudança climática do governo para EVs, os Estados Unidos devem construir e comissionar cerca de 20 novas grandes usinas movidas a combustíveis fósseis ou várias dezenas de novas fazendas eólicas e solares. Isso é impossível até 2030 porque grandes usinas de energia levam anos para planejar, construir e colocar em operação. O que significa que 2030 ou colapsará a rede de energia ou resultará em muitos carros que não funcionarão.

Jerry Korth é um empresário e inventor experiente que fundou várias pequenas empresas de alta tecnologia. Ele está atualmente trabalhando em um projeto de energia verde para converter óleo de motor usado em combustível diesel marítimo com baixo teor de enxofre. E-mail: jerry.korth@prsmip.com

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