Energia hidrelétrica brasileira lidera em baixo impacto climático
Pesquisa liderada por pesquisadores da PUC-Rio mostra que hidrelétricas brasileiras têm o menor impacto climático entre as principais tecnologias de geração e armazenamento de eletricidade
Como reduzir emissões de gases de efeito estufa sem comprometer a segurança energética? Essa é uma das discussões centrais da transição climática. No Brasil, a resposta pode estar em um ativo que muitas vezes é tratado com desconfiança: nossas hidrelétricas.
Em uma pesquisa publicada recentemente na revista Energies, liderada por nossa equipe do Programa de Pós-Graduação em Metrologia da PUC-Rio e a consultoria PSR, mostramos que as hidrelétricas brasileiras têm o menor impacto climático entre as principais tecnologias de geração e armazenamento de eletricidade disponíveis.
O resultado chama atenção porque as hidrelétricas, especialmente as com barragens, que formam grandes reservatórios, costumam ser alvo de críticas, muitas delas legítimas. Elas transformam paisagens, afetam ecossistemas e podem deslocar populações. Mas, do ponto de vista climático, o quadro é mais favorável do que se imagina. E, inclusive, melhor do que outras fontes popularmente consideradas mais limpas.
O que havia de errado nas comparações
O Brasil já é mundialmente reconhecido por ter uma matriz energética predominantemente renovável, pois entre 55% a 60% da energia elétrica consumida no país vem de hidrelétricas. Ainda assim, persistem dúvidas sobre o real impacto ambiental dessas estruturas.
Identificamos uma lacuna importante nas comparações entre fontes de energia. Muitos estudos usam métodos que agregam todos os impactos ambientais em uma única métrica, sem considerar quando e onde eles ocorrem.
O problema é que isso suaviza picos relevantes de poluição. Como, por exemplo, de emissões mais concentradas na fase de construção, ou no uso de materiais produzidos em diferentes países.
Portanto, utilizamos o método chamado "Avaliação do ciclo de vida espaço-temporal", que considera não apenas quanto uma tecnologia emite ao longo de sua vida útil, mas também em que momento e em que local esses impactos acontecem, desde a extração de matérias-primas à construção, operação e descomissionamento.
Essa abordagem é mais rigorosa e particularmente relevante em um país tropical e diverso como o Brasil, com biomas como Amazônia e Cerrado e grandes bacias hidrográficas.
Onde estão os principais impactos
Ao aplicar o método às hidrelétricas brasileiras, constatamos que os maiores impactos climáticos negativos se concentram na fase de construção. Nessa etapa, grandes volumes de concreto e aço são produzidos, muitas vezes fora do país.
Além disso, há um impacto expressivo no uso de combustíveis fósseis na preparação do terreno, seja pela utilização de maquinário pesado, ou pelo transporte de trabalhadores durante a construção da usina.
Isso significa que decisões sobre fornecedores, cronogramas e locais de construção influenciam diretamente a pegada de carbono final. A produção de aço no Brasil, por exemplo, tem perfil diferente da produção na China. Assim, mesmo que a operação da usina tenha baixa emissão, a cadeia de suprimentos pode elevar o impacto total.
Além disso, os efeitos como emissões de metano em reservatórios e impactos sobre a biodiversidade variam bastante ao longo do tempo. Ao separar os resultados por ano e por região, conseguimos identificar momentos críticos e oportunidades de mitigação mais eficazes.
A surpresa nos números
Para comparar diferentes tecnologias, utilizamos o padrão internacional de "pegada de carbono equivalente", medido em quilogramas de CO₂ equivalente por quilowatt-hora (kg CO₂-eq/kWh).
As hidrelétricas brasileiras com reservatório apresentaram pegada muito baixa, com média de 0,0083 kg CO₂-eq/kWh. Esse valor é 22% inferior ao reportado pela Comissão Econômica das Nações Unidas para a Europa para sistemas similares e muito abaixo da média global de muitas hidrelétricas convencionais.
A diferença em relação às fontes fósseis é ainda mais expressiva. Usinas térmicas a gás natural emitem, em média, 0,551 kg CO₂-eq/kWh, ou seja, 66 vezes mais do que as hidrelétricas brasileiras.
Mesmo entre renováveis, as diferenças são relevantes. A energia eólica no Brasil apresentou 0,020 kg CO₂-eq/kWh, cerca de 34% acima das hidrelétricas. A solar fotovoltaica ficou em 0,036 kg CO₂-eq/kWh, entre as mais limpas do país.
No caso da energia solar, identificamos que boa parte das emissões está associada à fabricação dos painéis na China, onde a matriz elétrica ainda é intensiva em carvão. Ou seja, operamos usinas solares de baixa emissão no Brasil, mas parte do impacto climático ocorre na etapa industrial no exterior.
Já as usinas térmicas a bagaço de cana-de-açúcar apresentaram 0,023 kg CO₂-eq/kWh. É um desempenho significativamente melhor que o observado em países como a África do Sul (0,067 kg CO₂-eq/kWh), refletindo a eficiência do modelo brasileiro, no qual o resíduo da produção de açúcar e etanol é aproveitado para gerar eletricidade.
O desempenho das hidrelétricas brasileiras também reflete condições geográficas e históricas favoráveis. O país detém uma das maiores reservas de água doce do planeta e conta com bacias hidrográficas extensas, como a Amazônica, do Paraná, do São Francisco e do Tocantins-Araguaia. Soma-se a isso décadas de experiência técnica acumulada no planejamento e operação desses empreendimentos.
Limitações de armazenamento
Um dos desafios importantes na transição energética é como integrar fontes que variam ao longo do dia e das estações, como solar e eólica. Em momentos de alta geração e baixa demanda, parte da eletricidade pode ser descartada se não houver capacidade de armazenamento.
Nesse contexto, as hidrelétricas reversíveis podem oferecer uma solução. Elas bombeiam água para um reservatório superior usando energia excedente, para os momentos de maior demanda. Porém, no Brasil, essas usinas apresentaram emissão mais alta, de 0,117 kg CO₂-Eq/kWh, relacionado ao bombeamento.
Também analisamos o armazenamento de energia feito por baterias de íon-lítio. Ele emite cerca de 0,142 kg CO₂-eq/kWh e a maior emissão se dá no processo de carregamento das baterias.
Esses números mostram que o impacto do armazenamento depende fortemente da matriz elétrica que o alimenta. À medida que o setor elétrico se descarboniza, esses valores tendem a cair.
Desafios futuros
Nossa análise indica que o Brasil reúne condições excepcionais para consolidar um sistema energético de baixo impacto climático. As hidrelétricas desempenham papel central ao manter a pegada de carbono da eletricidade nacional muito abaixo da observada em matrizes baseadas em combustíveis fósseis.
Isso não significa que sejam isentas de problemas. Questões como biodiversidade aquática, deslocamento de comunidades e vulnerabilidade a secas precisam continuar no centro do debate científico e social.
Mas nossos resultados sugerem que a discussão pública deve distinguir entre diferentes tipos de impacto. Do ponto de vista climático, as hidrelétricas brasileiras mostram desempenho notavelmente favorável.
A abordagem espaço-temporal também nos leva a uma reflexão importante sobre as cadeias produtivas globais. É preciso considerar não apenas onde a energia é gerada, mas também onde e como seus componentes são fabricados. Fortalecer cadeias produtivas de menor intensidade de carbono pode reduzir ainda mais a pegada de tecnologias renováveis, especialmente a solar.
Em um contexto global em que muitos países buscam caminhos para a neutralidade climática, acreditamos que é essencial buscar por melhores medições para podermos tomar melhores decisões. Um retrato mais realista e detalhado dos impactos ambientais de grandes usinas hidrelétricas permite que governos, empresas e sociedade atuem de maneira mais informada no equilíbrio entre segurança energética e sustentabilidade.
Este trabalho é parte integrante de um projeto de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) financiado pelo Grupo Neoenergia, no âmbito do Programa de P&D da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). Rodrigo Flora Calili também recebe financiamentos do CNPq e da Capes.
Maria Fatima Ludovico de Almeida recebe financiamento do CNPq e da Capes.
Rafael Kelman é diretor executivo da PSR Soluções e Consultoria em Energia.
Rodolpho Albuquerque trabalha para a empresa PSR Soluções e Consultoria em Energia.
Tarcisio Castro trabalha para a empresa PSR Soluções e Consultoria em Energia.
Vanessa Cardoso de Albuquerque trabalha para a empresa PSR Soluções e Consultoria em Energia.
Este artigo foi publicado no The Conversation Brasil e reproduzido aqui sob a licença Creative Commons
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