Pesquisadores da ETH Zurich têm trabalhado com pesquisadores da Ucrânia e da Alemanha para investigar como reconstruir a infraestrutura de energia destruída da Ucrânia com base em energia renovável. Eles determinaram que a energia solar e eólica rapidamente forneceriam um sistema de fornecimento de energia distribuído e evitariam a corrupção.
Um dos principais alvos dos ataques contínuos da Rússia à Ucrânia é a infraestrutura energética. A extensão da destruição é enorme. “Um ano após o início da guerra em fevereiro de 2022, 76% das usinas termelétricas foram destruídas; agora o número é de 95%”, diz a cientista ucraniana Iryna Doronina. “E todas as grandes usinas hidrelétricas também falharam.” O rompimento da barragem de Kakhovka provou ser particularmente devastador. O enorme fluxo de água – o reservatório cobria uma área 1,5 vezes maior que o cantão de Zurique – destruiu milhares de casas e deixou o reservatório um deserto.
Antes da guerra, Doronina era professora na Universidade Nacional de Economia de Kiev; em 2022, ela veio para a ETH Zurique como uma SNSF Scholar at Risk. Este programa da Swiss National Science Foundation fornece às universidades suíças suporte financeiro para que elas possam dar emprego temporário a pesquisadores em risco. Foi assim que Doronina acabou como Pesquisadora Sênior no Instituto de Ciência, Tecnologia e Política da ETH (ISPT) até 2024. Hoje, ela continua sua pesquisa na Universidade Técnica de Munique (TUM). Em Zurique, ela trabalhou em estreita colaboração com os grupos liderados por Adrienne Grêt-Regamey, Professora de Planejamento de Paisagens e Sistemas Urbanos (PLUS), e por Tobias Schmidt, Professor de Política de Energia e Tecnologia e Chefe do ISTP.
Juntos, eles investigaram por que as energias renováveis devem ocupar o centro do palco na reconstrução do sistema elétrico ucraniano. As descobertas correspondentes, para as quais pesquisadores da Universidade Técnica de Munique e da Universidade de Bayreuth também fizeram contribuições valiosas, foram agora publicadas em Jouleum periódico líder em pesquisa de energia. “Estabelecemos que praticamente todas as grandes usinas de energia centralizadas da Ucrânia foram atacadas desde fevereiro de 2022. Isso reduziu a capacidade total de geração de eletricidade para cerca de um terço do nível pré-guerra”, diz Schmidt. “A rede também foi consideravelmente enfraquecida por ataques a linhas de transmissão e subestações, particularmente no leste do país.”
As reservas de capacidade são essenciais para a sobrevivência
Em seu estudo, os pesquisadores combinaram análises geoespaciais e de políticas públicas. “Nosso estudo apresenta o primeiro mapeamento geoespacial abrangente do sistema elétrico da Ucrânia como era em fevereiro de 2022 e sua subsequente destruição na guerra”, diz Grêt-Regamey. “Também mostramos o potencial de energias renováveis da Ucrânia e identificamos as condições políticas e regulatórias necessárias para facilitar o investimento.”
Primeiro, os pesquisadores criaram um mapa detalhado da infraestrutura energética da Ucrânia antes de 2022. “Queríamos entender o escopo da capacidade instalada de geração de energia, então mapeamos 1.626 locais”, diz Doronina. “Essas informações sobre usinas e suas localizações, produção e consumo servem como base para análises posteriores.” Com 59 gigawatts de capacidade instalada, a Ucrânia era um dos maiores produtores de eletricidade da Europa antes de 2022. O próprio país precisava de 22 gigawatts. “Isso significa que a Ucrânia tinha reservas de capacidade consideráveis, que a ajudaram a sobreviver durante a guerra”, afirma Doronina.
A energia nuclear desempenha um papel significativo. A usina de Zaporizhzhia no sudoeste da Ucrânia, a maior usina nuclear da Europa, foi ocupada por tropas russas e não fornece eletricidade desde setembro de 2022. No entanto, mais três usinas nucleares com sete reatores entre elas permanecem operacionais no leste e sul e continuam a fornecer eletricidade à Ucrânia. No entanto, os ataques repetidos da Rússia à rede de distribuição levam a cortes de energia de horas de duração, incluindo na capital Kiev. “É por isso que a Ucrânia deve desenvolver um sistema de fornecimento de energia distribuído”, diz Doronina. Um sistema centralizado é mais fácil de atacar, enquanto sistemas independentes são mais resistentes a guerras e crises.
Mudança para um sistema energético descentralizado
Usinas de energia renováveis que aproveitam energia solar ou eólica são particularmente adequadas para infraestrutura distribuída e podem ser instaladas muito mais rapidamente do que usinas convencionais centralizadas. “No entanto, os municípios devem ser capazes de produzir energia renovável suficiente localmente para atender às suas necessidades de energia”, diz Doronina.
Os pesquisadores criaram mapas de alta resolução de várias regiões da Ucrânia, mostrando as áreas nas quais a geração de energia solar e eólica é mais favorável. A equipe levou em consideração vários critérios, como altitude e topografia, densidade populacional, bem como distância de assentamentos e redes elétricas. “Consideramos meticulosamente áreas protegidas e terras agrícolas estatais, garantindo total conformidade com os requisitos e limitações da legislação ucraniana”, diz Doronina.
Enorme potencial para energia solar e eólica
Em seguida, os pesquisadores estimaram a produção de energia por região. Esse potencial técnico é enorme. Os pesquisadores estimam que o potencial para energia eólica é de cerca de 180 gigawatts, enquanto para energia solar é de cerca de 39 gigawatts. Uma capacidade total de 219 gigawatts excederia amplamente a capacidade de geração de 59 gigawatts que a Ucrânia tinha no início da guerra. Finalmente, os pesquisadores descobriram que em todas as redes de energia regionais, o potencial para energias renováveis supera em muito a capacidade de geração de energia destruída durante a guerra.
Os pesquisadores usam o potencial técnico em nível regional junto com fatores sociopolíticos, econômicos, ambientais e tecnológicos para determinar quais regiões são mais adequadas para a transição da Ucrânia para sistemas de energia renovável. De uma perspectiva regional, o maior potencial para energia solar e eólica está no sul e leste do país.
Apoiar um novo sistema energético bem governado
Até agora, a infraestrutura energética da Ucrânia foi monopolizada por um ou dois oligarcas. “Eles tinham controle sobre o mercado nacional de energia e trabalhavam em conjunto com a Rússia. Também era um terreno fértil para a corrupção”, explica Vasyl Doronin, chefe da ONG Ukrainian Hydrogen Association e coautor do estudo.
“A transparência dos nossos resultados reduz o risco de corrupção, pois as abordagens propostas para priorizar as áreas com maior potencial e aquelas que precisam urgentemente ser reconstruídas são cientificamente sólidas e equilibradas”, diz Doronina. “Os mapas e bancos de dados que desenvolvemos dão suporte à formulação de políticas e são a maneira mais rápida de atender às necessidades básicas de energia das pessoas.” Além disso, esse trabalho melhora a qualidade da preparação do projeto e reduz o risco para os investidores, uma vez que os requisitos de investimento foram esclarecidos. “Este estudo, um pioneiro em seu campo, foi um dos primeiros a considerar os requisitos da Diretiva de Energia Renovável III da UE (RED III), identificando áreas de aceleração renovável”, diz Vasyl Doronin. Os resultados foram apresentados à Comissão Europeia em seu Centro de Pesquisa Conjunta na Holanda.
“Queremos voltar a viver na Ucrânia novamente, e esperamos que nossos resultados ajudem no desenvolvimento futuro do país”, diz Doronina. Ela quer que sua pesquisa sirva de base para um manual que permitirá que as comunidades ucranianas troquem seu fornecimento de energia. Seu objetivo é criar um “atlas do potencial para transformar o setor de energia”.
O que a Ucrânia está passando também pode oferecer insights valiosos para a proteção civil suíça. Por exemplo, Doronina forneceu ao Escritório Federal de Proteção Civil (FOCP) informações detalhadas não apenas sobre a infraestrutura energética da Ucrânia e sua destruição, mas também sobre os danos de guerra aos setores agrícola e educacional, incluindo escolas e jardins de infância. “Mostramos como a guerra afetou a infraestrutura civil na Ucrânia, para que os suíços pudessem ver como realmente é lá e o que pode acontecer em outros lugares”, diz Doronina.
Além disso, Doronina e seus colegas também apresentaram sua pesquisa no evento “Re-Thinking Energy Infrastructure: Empowering Decarbonisation – Moving from Strategy to Implementation”, que a ETH Zurich coorganizou em janeiro passado na Casa da Suíça no Fórum Econômico Mundial em Davos.
Referência
Doronina, I, Arlt, ML, Galleguillos Torresa, M, Doronin, V, Grêt-Regamey, A, Schmidt, T, Egli, F. Por que as energias renováveis devem estar no centro da reconstrução do sistema elétrico ucraniano. Joule, 18 de setembro de 2024. DOI: 10.1016/j.joule.2024.08.014
Bárbara Vonarburg
