No início da tarde do último dia 12 de maio, um incêndio atingiu a subestação de energia elétrica de Maida Valey, na Zona Oeste da cidade de Londres. O problema foi rapidamente identificado pela central de controle do sistema elétrico da região, que numa manobra precisa redirecionou os circuitos da rede elétrica. Ao mesmo tempo, equipes de bombeiros chegaram ao local e controlaram um incêndio nos cabos elétricos da subestação. 

Como resultado do incêndio, diversas linhas da rede do sistema de metrô de Londres ficaram paralisadas por alguns minutos, o que acabou criando um verdadeiro caos na rede de transportes da cidade. Foram necessárias várias horas para normalizar todo o sistema. 

Esse incidente trouxe à tona os imensos problemas vividos poucas semanas antes pela Espanha e Portugal, países atingidos por um enorme apagão da rede elétrica. Algumas regiões desses países chegaram a ficar dois às escuras até que todo o fornecimento de energia elétrica fosse completamente restaurado. 

Os dois casos expõem um dos grandes desafios de nossos tempos – o consumo de energia não para de crescer e a infraestrutura dos sistemas de geração e distribuição de energia elétrica estão obsoletos. 

A situação fica mais complicada quando incluímos na conta uma mudança forçada das fontes de geração de energia elétrica, especialmente na Europa. Devido a restrições ambientais, grande parte dos países europeus passaram a desativar as confiáveis centrais de geração termelétrica a carvão e passaram a investir em fontes renováveis de geração como a solar e a eólica. 

Outra fonte importante, as centrais nucleares, também passaram a sofrer pressão por parte de grupos ambientalistas e políticos. A Alemanha, maior economia da Europa, desativou em abril de 2023 as suas últimas três usinas nucleares ainda em operação. Na Espanha, duas usinas nucleares estão em processo de descomissionamento. 

No caso da Espanha, a maior parte da geração de energia elétrica vem de fontes limpas – 59% de centrais fotovoltaicas (placas solares) e 11% de redes eólicas (ventos). O restante da geração é complementado por fontes de energia hidroelétrica, termelétricas – especialmente de centrais que queimam gás natural, e centrais nucleares remanescentes. 

Apesar de aparentar ter uma matriz energética limpa e renovável, a rede elétrica da Espanha demonstrou ser extremamente vulnerável a falhas sistêmicas graves, como ficou explícito no recente apagão. De acordo com diversos especialistas, a principal vulnerabilidade da rede elétrica da Espanha é o grande percentual de fontes de geração renovável. 

De acordo com os especialistas, geradores eólicos e solares geram corrente contínua, a mesma encontrada nas baterias. A rede elétrica utiliza corrente alternada para a distribuição de energia elétrica, o que exige o uso de equipamentos eletrônicos conhecidos como inversores. Esses equipamentos transformam a corrente contínua em corrente alternada. 

Os inversores utilizam circuitos de proteção que são bastante sensíveis a oscilações nos sistemas geradores. Uma vez que uma falha for detectada, os circuitos de proteção desligam automaticamente. Aparentemente, foi isso o que aconteceu na Espanha e que levou ao desligamento de grande parte da rede elétrica do país e de Portugal. 

Sistemas de geração de energia elétrica em centrais hidrelétricas, termelétricas e nucleares possuem uma inércia mecânica muito grande e são menos suscetíveis a falhas. Uma turbina de uma hidrelétrica, por exemplo, vai continuar girando por força da inércia por um longo tempo após o fechamento do fluxo de água. 

Mais grave que os problemas de infraestrutura, o consumo de energia elétrica está crescendo em todo o mundo, especialmente por causa do uso cada vez maior de centrais de processamento de dados e servidores de dados. Um dos grandes vilões desses tempos modernos é o uso cada vez maior dos sistemas de IA – Inteligência Artificial. Especialistas estimam que esses sistemas vão incrementar o consumo de energia elétrica em 165% até 2030. 

Nos Estados Unidos, os data centers consumiam cerca de 3% da energia elétrica disponível em 2022. De acordo com as projeções, esse consumo vai chegar a 8% da energia elétrica disponível em 2030. Serão necessários investimentos em infraestrutura de geração e distribuição de energia elétrica da ordem de US$ 50 bilhões, somente para suprir essa demanda. 

Na Europa, a demanda por energia elétrica deverá aumentar entre 40% e 50% até 2033. Atualmente, a Europa concentra 15% dos data centers do mundo e será necessário um investimento conjunto de 1,65 trilhão de Euros em geração e distribuição de energia elétrica para atender o aumento da demanda. 

De acordo com estudos da instituição financeira Goldman Sachs, os data centers vão consumir cerca de 122 GW de energia elétrica em 2030. Para efeito de comparação, isso equivale ao volume de energia elétrica gerado por 8 usinas hidrelétricas do porte de Itaipu. 

Aqui entra um grande complicador – os data centers funcionam 24 horas por dia. Sistemas baseados em placas fotovoltaicas dependem da energia do sol que, como todos sabem, só está “disponível” durante metade do dia. A energia do sol também é fundamental para a formação das correntes de vento que movem as pás dos geradores eólicos – à noite, o vento tende a enfraquecer. 

Parece que a humanidade chegou numa encruzilhada: ou se investe em novas fontes de geração de energia elétrica – limpas e renováveis e/ou fósseis e nucleares, ou o mundo digital vai começar a ruir dentro de poucos anos. 

Ficar parado discutindo o futuro será um desastre!