O caso de eletrificar sua casa - e como fazê-lo corretamente

Os últimos relatórios do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas mostram que, para evitar grandes perdas e danos causados ​​pelo aquecimento global, as nações devem agir rapidamente para reduzir suas emissões de gases de efeito estufa. A boa notícia é que os especialistas acreditam que é possível reduzir as emissões globais de gases de efeito estufa pela metade até 2030 por meio de medidas como o uso mais eficiente de energia, redução do desmatamento e aceleração da adoção de energia renovável.

Muitas dessas estratégias exigem novas leis, regulamentos ou financiamento para avançar na velocidade e na escala necessárias. Mas uma estratégia cada vez mais viável para muitos consumidores é alimentar suas casas e dispositivos com eletricidade de fontes limpas. Esses quatro artigos de nossos arquivos explicam por que a eletrificação de residências é uma importante estratégia climática e como os consumidores podem começar.

1. Por que usar eletricidade?

A partir de 2020, o uso doméstico de energia representou cerca de um sexto do consumo total de energia nos EUA. Quase metade (47%) dessa energia veio da eletricidade, seguida pelo gás natural (42%), petróleo (8%) e energia renovável (7%). De longe, o maior uso doméstico de energia é para aquecimento e ar-condicionado, seguido por iluminação, geladeiras e outros eletrodomésticos.

A maneira mais eficaz de reduzir as emissões de gases de efeito estufa provenientes do consumo doméstico de energia é substituir a eletricidade gerada por fontes de baixo e zero carbono por petróleo e gás natural. E o setor de energia está se movendo rapidamente dessa maneira: como mostrou um relatório de 2021 do Lawrence Berkeley National Laboratory, os produtores de energia reduziram suas emissões de carbono em 50% em relação ao que os especialistas em energia previram em 2005.

“Essa queda aconteceu graças a direcionadores de política, mercado e tecnologia”, concluiu uma equipe de analistas do laboratório Lawrence Berkeley. As energias eólica e solar aumentaram e reduziram seus custos, de modo que as concessionárias estão usando mais delas. O gás natural barato substituiu a geração de carvão mais sujo. E as políticas públicas têm incentivado o uso de tecnologias energeticamente eficientes, como lâmpadas de LED. Essas tendências convergentes tornam a energia elétrica uma opção de energia cada vez mais favorável ao clima.

2. Bombas de calor para dias frios e quentes

Como o aquecimento e o resfriamento usam muita energia, mudar de um forno movido a óleo ou gás para uma bomba de calor pode reduzir bastante a pegada de carbono de uma casa. Como explica o especialista em sustentabilidade da Universidade de Dayton, Robert Brecha, as bombas de calor funcionam movendo o calor para dentro e para fora dos edifícios, não pela queima de combustível fóssil.

“Fluido extremamente frio circula através de bobinas de tubulação na unidade externa da bomba de calor”, escreve Brecha. “Esse fluido absorve energia na forma de calor do ar circundante, que é mais quente que o fluido. O fluido vaporiza e então circula em um compressor. A compressão de qualquer gás o aquece, então esse processo gera calor. Em seguida, o vapor se move através de bobinas de tubulação na unidade interna da bomba de calor, aquecendo o prédio.”

No verão, o processo é inverso: as bombas de calor retiram energia de dentro de casa e transferem esse calor para fora, assim como uma geladeira remove o calor da câmara onde armazena os alimentos e o expele no ar da sala onde está.

Outra opção é uma bomba de calor geotérmica, que coleta o calor da Terra e usa o mesmo processo que as bombas de calor de fonte de ar para movê-lo para os edifícios. Esses sistemas custam mais, pois a instalação envolve escavação para enterrar a tubulação abaixo do solo, mas também reduzem o uso de eletricidade.

3. Cozinhar sem gás ou calor

Para as pessoas que gostam de cozinhar, o maior obstáculo ao se tornar elétrico é a perspectiva de usar um fogão elétrico. Muitos chefs domésticos consideram as chamas de gás mais responsivas e precisas do que os queimadores elétricos.

Mas a indução magnética, que cozinha a comida gerando um campo magnético sob a panela, elimina completamente a necessidade de acender um queimador.

“Em vez de queimadores convencionais, os pontos de cozimento em fogões de indução são chamados de fogões e consistem em bobinas de arame embutidas na superfície do fogão”, escreve o professor de engenharia elétrica da Universidade de Binghamton, Kenneth McLeod.

A passagem de uma carga elétrica por esses fios cria um campo magnético, que por sua vez cria um campo elétrico no fundo da panela. “Devido à resistência, a panela esquenta, mesmo que o fogão não”, explica McLeod.

Os cooktops de indução aquecem e esfriam muito rapidamente e oferecem controle de temperatura altamente preciso. Além disso, são fáceis de limpar, pois são de vidro, e mais seguros que os fogões elétricos, pois os fogões não ficam quentes quando as panelas são retiradas deles. Muitas concessionárias estão oferecendo descontos para cobrir o custo mais alto dos cooktops de indução.

4. Carros elétricos como fontes de energia de backup

Sistemas eletrizantes, como aquecimento doméstico e cozinha, tornaram os moradores ainda mais vulneráveis ​​a quedas de energia. Em breve, porém, um novo sistema de backup poderá estar disponível: alimentar sua casa com seu veículo elétrico.

Com o aumento do interesse em carros elétricos e picapes leves nos EUA, as montadoras estão lançando muitos novos modelos e designs de veículos elétricos. Alguns desses novos passeios oferecerão carregamento bidirecional - a capacidade de carregar a bateria de um carro em casa e, em seguida, mover essa energia de volta para a casa e, eventualmente, para a rede.

Apenas alguns modelos oferecem essa capacidade agora, e requer equipamento especial que pode adicionar vários milhares de dólares ao preço de um EV. Mas o especialista em energia da Penn State, Seth Blumsack, vê valor nessa tecnologia emergente.

“Permitir que os proprietários usem seus veículos como reserva quando houver queda de energia reduziria os impactos sociais de apagões em grande escala. Também daria às concessionárias mais tempo para restaurar o serviço, especialmente quando há danos substanciais aos postes e fios de energia”, explica Blumsack. “O carregamento bidirecional também é parte integrante de uma visão mais ampla para uma rede elétrica de próxima geração, na qual milhões de VEs estão constantemente retirando energia da rede e devolvendo-a – um elemento-chave de um futuro eletrificado”.

Jennifer Weeks é editora sênior de ambiente + energia no The Conversation.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.