Por Luís Gil, Membro Conselheiro e Especialista em Energia da Ordem dos Engenheiros
A eletrificação da indústria constitui um dos pilares fundamentais da transição energética e da neutralidade carbónica. Este processo consiste na substituição progressiva de tecnologias baseadas em combustíveis fósseis por tecnologias elétricas eficientes, alimentadas por fontes renováveis.
A necessidade de alcançar a neutralidade carbónica até 2050, conforme estabelecido pelo Pacto Ecológico Europeu (European Green Deal), exige uma profunda transformação dos sistemas industriais. Neste contexto, a eletrificação, nomeadamente a eletrificação profunda emerge como uma das estratégias mais promissoras para reduzir emissões e aumentar a eficiência dos processos produtivos. A relevância deste tema tem sido destacada em diversos fóruns e publicações do setor energético, que identificam a eletrificação industrial alimentada por energias renováveis como um dos temas mais atuais do mercado energético.
A eletrificação profunda não consiste apenas em substituir equipamentos movidos a combustíveis fósseis por equipamentos elétricos. Trata-se de uma transformação sistémica que deve englobar: produção renovável local, digitalização e automação, armazenamento de energia, gestão inteligente da procura, “flexibilidade” energética, eventual integração de hidrogénio verde e novos modelos de negócio energéticos. Este conjunto de soluções cria um novo paradigma industrial mais eficiente, resiliente e sustentável.
A combinação entre eletrificação, digitalização, armazenamento de energia e integração de renováveis permite reduzir emissões, melhorar a eficiência energética, aumentar a competitividade industrial e reforçar a segurança do abastecimento energético.
Nunca é de mais salientar que a eletrificação só conduz a uma efetiva descarbonização quando a eletricidade consumida tem origem em fontes renováveis/baixo carbono. Neste sentido, a integração de energias renováveis torna-se indispensável. Além disso, a produção local reduz perdas na rede e diminui os custos energéticos.
Sabe-se que a indústria representa aproximadamente um quarto do consumo final de energia na União Europeia e é responsável por uma parcela significativa das emissões de gases com efeito de estufa (GEE). Setores como os do cimento, aço, vidro, papel, química e agroindústria dependem historicamente de combustíveis fósseis para a produção de calor de processo, força motriz e outros consumos energéticos.
As principais tecnologias de produção de eletricidade por via renovável para fins industriais incluem:
– Energia Solar Fotovoltaica que se tornou a tecnologia renovável mais competitiva do mundo. Na indústria, pode ser integrada através de instalações fotovoltaicas em coberturas de zonas fabris e telheiros de parqueamentos ou de centrais solares dedicadas ou ainda através de comunidades de energia renovável.
– Energia Eólica, que apresenta geralmente fatores de capacidade superiores aos da energia solar. A nível industrial esta pode ser utilizada através de parques próprios, participação em comunidades energéticas ou ainda através de contratos PPA (Power Purchase Agreements) com base em fornecimentos com elevada integração de renováveis.
– Energia hidroelétrica, ao manter um papel importante na estabilidade do sistema elétrico, fornecendo capacidade de regulação e armazenamento, pode também ser considerada através da sua incorporação na matriz elétrica ou eventualmente em casos específicos (ex. mini-hídricas próximas).
– Biomassa e biometano, que permitem a cogeração de eletricidade e calor. Embora a eletrificação seja prioritária, a biomassa sustentável continua a desempenhar um papel complementar em processos onde a eletrificação total ainda não é tecnicamente viável e sobretudo em indústrias que no seu processo produtivo dão origem a vários resíduos biomássicos (ex. pasta/papel, agroindústrias).
Sendo que a eletrificação direta é geralmente mais eficiente, existem aplicações onde o hidrogénio verde pode desempenhar um papel importante. Este hidrogénio que é produzido por eletrólise da água utilizando eletricidade renovável, pode ser utilizado em setores prioritários como os do aço, fertilizantes, refinação, química pesada e combustíveis sintéticos. Acresce que a produção de hidrogénio verde pode funcionar igualmente como mecanismo de flexibilidade do sistema elétrico, quando existe excesso de produção renovável, permitindo o armazenamento sazonal de energia em larga escala.
A eletrificação profunda encontra na digitalização um aliado essencial dado que as tecnologias digitais permitem uma monitorização energética em tempo real, uma manutenção preventiva, o controlo inteligente dos processos e até uma gestão dinâmica da procura. Estas soluções permitem maximizar a utilização da energia renovável disponível.
No caso do armazenamento de energia, é de referir que este assume um papel estratégico, dada a variabilidade na produção elétrica a partir de fontes renováveis. As baterias de iões de lítio são atualmente a solução mais difundida, nomeadamente para armazenamento de energia elétrica, gestão de picos de consumo e serviços de rede. Em termos de armazenamento térmico, área também relevante para a indústria, existem as tecnologias baseadas em sais fundidos, materiais de mudança de fase (PCM), rochas/areia/betão aquecidos.
Por tudo isto, a eletrificação profunda não deve ser vista apenas como uma medida de mitigação climática, mas como uma oportunidade para reforçar a competitividade industrial, promover a inovação tecnológica e construir uma economia mais resiliente e sustentável para as próximas décadas.