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Durante o mais recente eclipse solar total visível nos EUA, em 21 de agosto de 2017, os céus escureceram quando a Lua passou na frente do Sol. Bloqueou toda a luz solar – exceto a de um anel dourado visível ao redor da forma da Lua, chamado coroa. Não é de surpreender que a geração de energia solar na América do Norte tenha despencado durante várias horas, desde o primeiro momento em que a Lua começou a obscurecer o Sol até quando o disco solar ficou limpo novamente.
Em 8 de abril de 2024, outro eclipse solar total ocorrerá nos EUA, causando talvez uma perda ainda maior na geração de energia solar. Embora este seja o segundo eclipse solar total visível nos EUA em menos de sete anos, estes eventos são uma ocorrência rara. No entanto, representam um desafio único para os operadores de redes eléctricas.
Sou um cientista espacial apaixonado por ensinar física e astronomia. Embora eu tenha visto muitos eclipses parciais do Sol, ainda não testemunhei um eclipse solar total. Minha viagem ao Parque Nacional Bryce Canyon, em Utah, em outubro de 2023 para ver o eclipse solar anular do “anel de fogo” foi inesquecível, e 8 de abril certamente me encontrará distribuindo óculos para eclipse mais uma vez.
Quando a sombra da Lua bloqueia o Sol
Durante um eclipse solar, a Lua bloqueia parcial ou completamente a visão do Sol. Como a Lua é quase 400 vezes menor que o Sol e quase 400 vezes mais próxima, a sombra da Lua, visível da Terra, diminui para uma largura de 112 a 161 quilômetros (70 a 100 milhas).
Dentro desta região, chamada de caminho da totalidade, os observadores veem um eclipse solar total. Observadores próximos, mas fora deste caminho, testemunham um eclipse parcial do Sol, onde a Lua cobre uma fração do disco solar.
Durante o eclipse solar total de 8 de abril de 2024, o caminho da totalidade nos EUA continentais se estenderá do Texas, no sul, até o Maine, no nordeste. Em outras partes dos EUA, Miami verá um eclipse parcial no qual um máximo de 46% do disco solar será obscurecido. Em Seattle, longe do caminho da totalidade, a Lua cobrirá apenas no máximo 20% do Sol. No sul do Texas, onde o caminho da totalidade cruza pela primeira vez os EUA, o eclipse durará pouco menos de três horas, com a totalidade apenas 4 minutos e 27 segundos.
Crescente dependência da energia solar
A tendência mundial em direção às energias renováveis tem visto um aumento significativo na geração de energia solar ou fotovoltaica na última década. A capacidade de geração de energia solar deverá duplicar em todo o mundo entre 2022 e 2028, e os EUA têm agora capacidade para gerar três vezes mais energia solar do que na altura do eclipse solar total de 2017.
O obstáculo mais óbvio à geração de energia solar é a cobertura de nuvens. Num dia nublado, a energia produzida pelos painéis solares cai para 10% a 25% da sua produção num dia ensolarado.
A rede de transmissão de energia da América do Norte está dividida em seis regiões principais e mais de 150 sub-redes locais e regionais. Os operadores do sistema eléctrico em cada rede local equilibram continuamente a quantidade de produção de electricidade com a “carga”, ou a procura de electricidade pelos consumidores.
Os operadores do sistema podem aproveitar a energia de vários mecanismos de geração de energia, como solar, eólica, hidrelétrica, gás natural e carvão. As redes locais também podem importar e exportar eletricidade de e para a sua rede, conforme necessário.
Os operadores do sistema têm modelos precisos para a quantidade de energia solar gerada diariamente nos EUA, e estes modelos têm em conta as partes do território continental dos EUA que podem ter céus nublados. Ao combinar a geração de energia solar com o armazenamento por bateria, eles podem acessar a eletricidade proveniente da energia solar mesmo quando o Sol não está brilhando – em dias nublados ou à noite.
Para planejar um eclipse, os operadores do sistema elétrico precisam descobrir quanto a produção de energia diminuirá e quanta energia as pessoas extrairão das reservas. No dia do eclipse solar total de 2017, por exemplo, a geração de energia solar nos EUA caiu 25% abaixo da média.
Dado que a produção de energia solar cai rapidamente durante o pico do eclipse, os operadores da rede poderão ter necessidade de explorar as reservas a uma taxa que poderá sobrecarregar as linhas de transmissão eléctrica. Para tentar manter tudo funcionando sem problemas, os operadores da rede contarão com reservas locais e minimizarão a transferência de energia entre as redes durante o evento. Isto deverá diminuir a carga sobre as linhas de transmissão nas redes locais e evitar apagões temporários.
AP Foto/Matt Rourke
Energia renovável durante eclipses
A energia solar não é o único tipo de geração de energia renovável que diminui durante um eclipse. Como não está tão ensolarado, as temperaturas ao longo do caminho do eclipse caem até 5,5 graus Celsius (10 graus Fahrenheit). Temperaturas mais baixas levam a velocidades de vento mais lentas e menos geração de energia eólica.
Durante o eclipse de agosto de 2017, a perda de geração de energia renovável somou quase 6 gigawatts. Isso equivale ao consumo de energia de 600 milhões de lâmpadas LED ou 4,5 milhões de residências.
Os operadores da rede compensaram planeando com antecedência e aumentando a produção de energia em centrais movidas a gás natural e a carvão, que não dependem da luz solar.
Durante o eclipse, este aumento no uso de energia não renovável levou a aproximadamente 10 milhões de libras de emissões extras de dióxido de carbono. Isso equivale às emissões anuais de dióxido de carbono de 1.000 carros.
Em 8 de abril, os olhos dos EUA se voltarão para cima para vislumbrar o Sol eclipsado.
Graças à vigilância dos operadores da rede elétrica, as luzes deverão permanecer acesas e os observadores não terão que se preocupar com nada além do espetáculo deslumbrante no céu.
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