O impacto das mudanças climáticas na energia hidrelétrica

Confiável, barata e de baixo carbono: desde que começou a ser usada, há mais de cem anos, a energia hidrelétrica se tornou uma fonte vital de energia limpa e hoje fornece mais eletricidade do que todas as outras fontes renováveis juntas.

Mas os recentes apagões no Equador e na Colômbia chamaram a atenção para a vulnerabilidade dessa forma de produção de energia às mudanças climáticas.

Uma seca intensificada pelo fenômeno climático El Niño reduziu os níveis de água dos reservatórios de usinas hidrelétricas das quais ambos os países dependem para obter a maior parte de sua eletricidade. Isso levou o Equador a declarar estado de emergência e a instituir cortes de energia. Na Colômbia, a água foi racionada em Bogotá, e o país suspendeu as exportações de eletricidade para o Equador.

Mudanças climáticas são preocupação crescente

A energia hidrelétrica obviamente depende da água. Secas, assim como inundações (que podem danificar as represas) – ambas mais frequentes e mais severas por causa das mudanças climáticas – são, portanto, uma preocupação crescente para o setor de produção de energia.

Usinas hidrelétricas são construídas levando em conta que haverá mudanças no clima – armazenando água na estação chuvosa para usá-la na estação seca, por exemplo. Mas Colômbia e Equador tiveram eventos extremos em 2023, de aumento de temperatura e baixa precipitação.

Esse problema para a geração de energia foi exacerbado por um aumento no consumo de energia e também de água: com as altas temperaturas e a seca, as pessoas ligaram mais seus aparelhos de ar-condicionado e abriram mais suas torneiras.

Queda histórica na produção

O Equador e a Colômbia não são casos isolados. Embora a energia hidrelétrica continue sendo a maior fonte renovável de eletricidade do mundo e sua produção tenha aumentado 70% nas últimas duas décadas, no primeiro semestre de 2023 a produção global sofreu uma queda histórica, de acordo com a Ember, um think tank de energia com sede no Reino Unido.

Segundo a Ember, secas – provavelmente exacerbadas pelas mudanças climáticas – levaram a uma queda de 8,5% na produção de hidroeletricidade em todo o mundo no primeiro semestre de 2023.

A China, maior geradora de hidroeletricidade do mundo, foi responsável por três quartos desse. Em 2022 e 2023, secas fizeram com que rios e reservatórios chineses secassem, causando falta de energia e forçando o país a racionar eletricidade.

No mundo, pouco mais de um quarto de todas as represas hidrelétricas estão em regiões que, segundo projeções, terão risco médio a extremo de escassez de água em 2050, segundo um estudo de 2022.

Dependência excessiva aumenta vulnerabilidade

Países com alta dependência de energia hidrelétrica são particularmente vulneráveis aos impactos das mudanças climáticas, afirma o pesquisador Giacomo Falchetta, do Instituto Internacional de Análise de Sistemas Aplicados. Por exemplo na África, onde a energia hidrelétrica é responsável por mais de 80% da geração de eletricidade na República Democrática do Congo, na Etiópia, no Malaui, em Moçambique, no Uganda e na Zâmbia. Muitos desses países também enfrentam secas severas.

"Além da alta dependência, eles têm capacidade instalada limitada para geração de energia alternativa e infraestrutura de transmissão limitada para importar energia", observa Falchetta. Para esses países, a solução é diversificar as fontes de energia, incorporando outras tecnologias renováveis – como a eólica e a solar – em seu mix energético, diz Falchetta. Ele destaca Gana e Quênia como dois exemplos de países que estão passando por uma transição bem-sucedida de uma situação de alta dependência da energia hidrelétrica para um portfólio mais variado de tecnologias.

Inovações como colocar painéis solares flutuantes na superfície da água em usinas hidrelétricas – o que países como China e Brasil já estão fazendo – têm um bom potencial, diz Matthew McCartney, especialista em infraestrutura hídrica sustentável do International Water Management Institute, com sede no Sri Lanka.

"Em alguns casos, você só precisa cobrir cerca de 15% a 20% do reservatório e pode gerar tanta eletricidade quanto com a energia hidrelétrica", diz.

Países com alta dependência de energia hidrelétrica, como Colômbia e Equador, precisam trabalhar para obter uma combinação ideal de energias renováveis, diz a especialista Lei Xie, da International Hydropower Association, um grupo que representa o setor hidrelétrico. "Costumamos dizer que água, vento e sol dão conta do recado."

O caminho para a neutralidade de carbono

Apesar dos riscos climáticos associados à produção de energia hidrelétrica, muitos especialistas ainda consideram que ela continua desempenhando um importante papel na descarbonização da economia global. "É uma tecnologia cujo uso definitivamente ainda será ampliado porque ela permite fornecer energia barata em grande escala", diz Falchetta.

A construção de usinas de médio porte, em vez das megabarragens do passado, ajudaria a diminuir os riscos climáticos associados à dependência excessiva de uma única grande infraestrutura.

Apesar de a Agência Internacional de Energia prever que a energia hidrelétrica acabará sendo superada pela energia eólica e solar, ela também afirma que as usinas hidrelétricas continuarão sendo a maior fonte de geração de eletricidade renovável do mundo até a década de 2030. No entanto, a agência prevê que uma desaceleração significativa no crescimento do setor na atual década poderá comprometer as ambições de neutralidade de carbono.

A capacidade hidrelétrica precisa dobrar até 2050 se o mundo quiser continuar no caminho para limitar o aumento da temperatura global a 1,5°C, de acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável. Ela estima que isso exigiria um aumento significativo no investimento – aproximadamente 130 bilhões de dólares anuais até 2050.

Papel estabilizador

Embora as mudanças climáticas aumentem os riscos de uso da energia hidrelétrica, uma melhor gestão da água e a forma como as usinas hidrelétricas são integradas a outras energias renováveis podem melhorar a resistência à seca, diz McCartney.

A energia hidrelétrica também é necessária para estabilizar a geração de eletricidade, produzindo quando a energia eólica e a solar não conseguem, acrescenta. "A energia hidrelétrica pode funcionar como uma bateria muito grande, porque você pode ligá-la e desligá-la muito rapidamente", explica McCartney. Em geral, usinas hidrelétricas são capazes de aumentar e diminuir a geração de eletricidade mais rapidamente do que o carvão, a energia nuclear ou o gás natural.

"Uma central hidrelétrica de bombeamento, que bombeia água para cima quando a eletricidade é barata e a libera para baixo quando a eletricidade é cara, também pode ajudar", diz McCartney. Esses sistemas consomem relativamente pouca água porque ela é reciclada. Eles não são totalmente imunes à seca, mas mais do que os sistemas hidrelétricos tradicionais.