10 inovações tecnológicas na área da sustentabilidade em 2020

1. Transportes públicos elétricos

Não são apenas os proprietários de veículos individuais que têm mais acesso aos veículos elétricos do que nunca, existem 160 modelos de veículos elétricos e híbridos disponíveis nos dias de hoje, no entanto os municípios também estão a ser notificados. Na China, 300.000 autocarros elétricos circulam pelas ruas da cidade todos os dias. A sua ampla adoção na China, uma estratégia tanto económica quanto política, levará as cidades europeias a seguir o exemplo.

Embora esses eBuses tenham preços de aquisição mais altos devido aos custos iniciais da bateria, o seu custo total de propriedade é menor devido à sua independência do diesel. Estes autocarros também eliminam as partículas locais, incluindo SOx, NOx e CO2, todos os principais problemas da maioria das cidades atualmente.

2. Camiões elétricos

Com veículos elétricos pessoais a conquistar cada vez mais participação no mercado, as frotas comerciais podem seguir o exemplo rapidamente. Contudo, para garantir uma transição eficiente, precisamos de um entendimento sólido do custo total de propriedade. Décadas atrás, a adoção generalizada de camiões elétricos, ou “eTrucks”, era um custo proibitivo. Hoje, porém, em breve, o custo total de propriedade poderá estar em pé de igualdade com os camiões movidos a diesel, devido em parte à crescente infraestrutura de veículos elétricos competitiva e disponível.

A adoção de veículos comerciais elétricos a bateria, especialmente nos segmentos de serviço leve e médio, poderá superar a mistura de vendas de veículos auto-motores em alguns mercados até 2030. Embora muitos camiões ​​precisem de recarregar as suas baterias a meio do ano a rota, a nossa análise mostra que uma estação de carregamento a cada 80 a 100 quilómetros em rotas populares será suficiente para as fases iniciais de adoção.

3. Armazenamento de energia barato

A nova era dos veículos elétricos expandiu-se rapidamente o mercado de baterias de lítio e cobalto, sendo que reduziram drasticamente o preço. As baterias de íon de lítio agora custam 200 euros por quilowatt-hora em comparação com 1000 euros por quilowatt-hora há apenas nove anos. O mercado expandido de baterias tem implicações para mais do que apenas veículos elétricos. A indústria e os serviços públicos estão a encontrar um uso mais amplo para eles como soluções de armazenamento de energia.

Com os preços a cair rapidamente, as baterias estão a mostrarem-se valiosas para reduzir os custos de energia, aumentar a confiança e a resiliência, tornar os sistemas de energia mais flexíveis para operar. Porém a ampla acessibilidade do armazenamento de energia barato também significa que as concessionárias vão necessitar de mudar rapidamente. Uma maneira será passar de uma estrutura de taxa variável para uma taxa fixa de acesso à rede (como a TV por cabo, por exemplo), especialmente quando os consumidores começarem a gerar a sua própria energia. Outra será reavaliar as abordagens de planeamento de grelha, aumentar o planeamento circuito a circuito.

4. Armazenamento de energia a longo prazo

As baterias de íon de lítio são ótimas para atender às necessidades de armazenamento de curto prazo (4 a 5 horas) que surgem com frequência (20 a 200 vezes por ano), contudo o mercado também deseja soluções que atendam às necessidades de armazenamento de longo prazo provocadas por mudanças sazonais e períodos de vários dias em que o sol não brilha e o vento não sopra. Historicamente, as hidrelétricas eram uma das únicas abordagens para gerir estas mudanças sazonais. Caso contrário, o sistema precisaria de construir uma série inteira de plantas que funcionam apenas durante alguns dias por ano.

Felizmente, uma nova série de inovadores acredita que está próximo de desenvolver tecnologias de armazenamento de longa duração. O Google X acabou com Malta, que está a armazenar energia renovável em sal derretido. A Antora Energy está a tentar resolver o mesmo problema a construir uma bateria térmica de baixo custo para armazenamento de energia em escala de rede. A Lightsource, apoiada pela BP, está a adicionar armazenamento aos desenvolvimentos solares. O que está claro é que, se o armazenamento de energia a longo prazo funcionar, o preço da energia diminuirá significativamente.

Estas soluções de longo prazo podem eliminar os custos incorridos com a subutilização de ativos durante e poupar dinheiro, inserindo geradores de menor custo, como energia solar e eólica, na fonte de alimentação.

5. Reciclagem de plástico

260 milhões de toneladas de resíduos plásticos são produzidos em todo o mundo a cada ano, porém apenas 16% desses resíduos são reciclados. A indústria do plástico tem a oportunidade de se afastar de um modelo de negócios “apanhar, fabricar e descartar” e adotar um modelo circular, que visa eliminar o desperdício em todos os setores e, ao mesmo tempo, criar benefícios económicos, sociais e ambientais.

Um processo circular promissor é a pirólise, que utiliza calor e a ausência de oxigénio para reconverter os resíduos de plástico em matéria-prima líquida. Os benefícios são económicos e ambientais, com um lucro baseado em reciclagem estimado em 50 biliões de euros na próxima década.

6. Eficiência na iluminação com luzes LED

A iluminação LED com eficiência de energia está a substituir rapidamente as lâmpadas incandescentes tradicionais nas residências europeias e deve atingir 84% do mercado até 2030. Só em 2030, as luzes LED irão reduzir o consumo de energia em 40%, o que representa uma economia de 20 biliões de euros ajustada aos preços atuais da energia. Essas são reduções drásticas de custos, todavia, de acordo com o Departamento de Energia, a europa ainda pode ver 20% adicionais em economia de energia com um aumento do investimento em luzes LED.

7. Energia solar mais acessível

A energia renovável tem cada vez mais tendência a ficar mais barata e acessível em 2020, uma tendência que tem implicações importantes para quase um bilião de pessoas em todo o mundo sem acesso à eletricidade. Embora a expansão da rede faça parte da solução de acesso, os países da África Subsaariana e do Caribe, que representam a maioria da população não eletrificada do mundo. Nesta fase estão explorando soluções renováveis, como a energia solar, para fornecer energia de maneira rápida e barata para milhões de pessoas.

Planos de financiamento inovadores podem ajudar a tornar os sistemas residenciais solares, anteriormente inacessíveis, uma solução inteligente para comunidades que estão muito longe de uma conexão de rede confiável. Uma avaliação recente da consultora McKinsey determinou que os painéis solares podem ajudar a abastecer 150 milhões de famílias até 2020.

8. Captura e armazenamento de carbono

Em vez de nos concentrarmos em descarbonizar completamente as principais mercadorias industriais por trás de plásticos e cimento, também podemos considerar capturar com segurança o carbono emitido quando essas mercadorias são produzidas. A captura e armazenamento de carbono permite à indústria capturar o carbono na sua fonte, compactá-lo e movê-lo para um local de armazenamento permanente adequado.

A tecnologia não apenas tem o potencial de reduzir significativamente as emissões de gases de efeito estufa, como também pode significar mais dinheiro se o CO2 puder ser utilizado com lucro de modo a produzir outros produtos. Várias indústrias já estão a trabalhar de modo a colocar o dióxido de carbono capturado em uso lucrativo, incluindo fabricantes que utilizam carbono capturado para fazer plásticos, como poliuretano. As tecnologias emergentes, incluindo a captura direta de ar, eram anteriormente muito proibitivas de implementar em escala.

Um novo estudo da Universidade de Stanford prevê que a captura direta do ar, que apanha o dióxido de carbono do ar e o converte em combustível sintético, pode eventualmente cair de 600 euros por tonelada de dióxido de carbono para menos de 100 euros por tonelada.

9. Hidrogénio na transição energética

É difícil imaginar como atingimos padrões ambiciosos de aquecimento global sem incluir o hidrogénio como parte crítica da solução. Os caminhos conduzidos por hidrogénio para limpar o meio ambiente preveem que o hidrogénio possa ser utilizado em mais de 400 milhões de carros, 15 a 20 milhões de autocarros e mais de 20% dos navios e locomotivas de passageiros até 2050. Embora os veículos elétricos movidos a bateria exibam maior eficiência geral de combustível, o hidrogénio como células de combustível com potência podem armazenar mais energia com menos peso.

Sendo que torna a solução ideal para veículos de carga pesada que precisam percorrer longas distâncias. Os veículos a movidos por células de combustível movidos a hidrogénio já estão em circulação no Japão, Coreia do Sul, Califórnia e Alemanha. Mais de 10 modelos estão programados para serem lançados em 2020. Em suma, o combustível de hidrogénio pode ajudar o mundo a atingir o seu objetivo de diminuir o dióxido de carbono em 60 por cento.

Embora a tecnologia necessária já exista nos dias de hoje, os custos para a produção de hidrogénio precisam diminuir significativamente, e a infraestrutura que a suporta precisa de ser aumentada. O hidrogénio pode facilitar o uso mais inteligente de outras energias renováveis, atuando como uma solução de transporte e armazenamento de longo prazo para a eletricidade renovável. O que poderá ser um facilitador essencial na transição energética.

10. A mega cidade de NEOM

Esta cidade definitivamente merece o nome de um sonho de sustentabilidade, onde todas as tecnologias possíveis e impossíveis fundem-se para servir a humanidade. A NEOM representa o quão longe se pode ir com uma imaginação incrível e finanças substanciais. A mentalidade de construir uma megacidade sustentável nasceu na Arábia Saudita, que está pronta para investir 500 biliões de euros em inovações digitais executadas com a ajuda de energia renovável em vez de combustíveis fósseis.

A NEOM está posicionada como uma futura cidade natal e local de trabalho para mais de um milhão de habitantes de todo o mundo. A implementação de transformações digitais ambíguas, como a Internet das coisas (IoT) e software, tem como objetivo controlar as condições ambientais dentro da megacidade. Por exemplo, a economia de água, especialmente em áreas limitadas do deserto, torna-se acessível devido a sensores inteligentes para gestão de água e coleta da água da chuva. Para além disso, na NEOM, espera-se que a temperatura média seja mais baixa e a velocidade do vento adaptada, se necessário. Os primeiros resultados do projeto são esperados em vários anos no horizonte de 2030.