A história mostra que os avanços nas energias renováveis muitas vezes seguem crises: na década de 1970, os embargos petrolíferos fizeram com que o custo do petróleo quadruplicasse, estimulando esforços para reduzir a dependência americana dos combustíveis fósseis e encontrar fontes alternativas de energia, incluindo energia solar ou energia eólica. A crise financeira global de 2008-09 levou vários governos a vincular parte de seus estímulos econômicos ao investimento em energia limpa. A pandemia de COVID-19 provocou um choque energético sem precedentes e, em 2021, o investimento em energia renovável atingiu os níveis mais altos desde a Grande Recessão.

Após as crises na Europa, as economias ocidentais são mais uma vez lembradas da importância da independência energética, e a demanda por fontes de energia renováveis disparou. Duas das fontes de energia renovável mais populares nos EUA, neste momento, são a solar e a eólica. Será que alguma delas assumirá a liderança em 2022?

Graças à diminuição custo da energia solar, a tecnologia nunca valeu tanto a pena para os proprietários de imóveis. Sua facilidade de uso residencial permite que os clientes reduzam sua pegada de carbono e seus gastos com energia. Mas os humanos usam o vento há milhares de anos, muito antes do surgimento das turbinas eólicas modernas. De fato, a energia eólica foi responsável por 5% a mais de geração de energia do que a solar no ano passado.

Então, à medida que entramos na era das energias renováveis, alguma fonte de energia se destacará? E se você está pensando em migrar para uma fonte de energia renovável, qual é a melhor para as suas necessidades? Vamos explorar.

Começaremos com um breve contexto para dar mais detalhes. Os primeiros registros de uso de energia eólica datam de cerca de 6000 a 5000 a.C., quando a vela foi inventada para capturar o vento e impulsionar barcos. Ao longo dos anos, o desenvolvimento da energia eólica permitiu aos humanos moer grãos, bombear água e, por fim, por volta do final do século XIX, gerar eletricidade a partir de energia cinética.

Pode-se argumentar que a energia solar é usada desde 700 a.C., quando espelhos eram usados para concentrar a energia solar e produzir fogo. Mas a energia solar células não foram usados para gerar energia até 1839, quando Edmond Becquerel, um jovem físico que trabalhava na França, observou e notou pela primeira vez o efeito fotovoltaico. Levou mais de um século para produzir um painel solar prático após a descoberta de Becquerel. A energia solar permaneceu em fase de pesquisa e desenvolvimento por várias décadas.

Avançando para 1973, os choques do petróleo dispararam os preços da gasolina e do petróleo, disseminando ansiedade sobre o futuro energético dos Estados Unidos. Os líderes americanos ficaram cada vez mais curiosos sobre fontes alternativas de energia domésticas que reduziriam a dependência do petróleo estrangeiro.

Somada à crescente pressão de ambientalistas, a década de 70 viu um apoio federal tangível à energia renovável. Para incentivar seu desenvolvimento, o Congresso aprovou a Lei do Imposto sobre Energia de 1978, que concedeu créditos fiscais para residências com painéis solares e financiou o desenvolvimento de grandes turbinas eólicas. A energia solar ainda não era economicamente viável o suficiente para decolar, mas as turbinas eólicas obtiveram alguns ganhos modestos em estados progressistas.

Nas décadas seguintes, a participação da geração de eletricidade eólica nos EUA cresceu de menos de 1% em 1990 para cerca de 8,4% em 2020. A participação da energia solar na geração total de eletricidade em escala de serviços públicos nos EUA cresceu de 0,1% em 1990 para cerca de 2,5% em 2020.

Em 2022, os painéis solares modernos serão instalados no telhado ou no solo para converter a luz solar em energia. Os painéis solares são compostos por células fotovoltaicas (ou células solares) que utilizam o material semicondutor silício para gerar corrente elétrica. A eletricidade produzida pelos painéis é corrente contínua (CC), convertida por um inversor em corrente alternada (CA), que é o que usamos para abastecer nossas casas.

O melhores painéis solares hoje em dia a média de potência fica entre 250 e 400 watts, e a painéis solares mais eficientes atingir níveis de eficiência em torno de 20%, o que significa que 20% da energia que incide no painel é convertida em eletricidade. Um conjunto solar típico tem de 10 a 30 painéis solares (ou mais), sendo a média de cerca de 20 para abastecer uma residência americana.

A média custo de uma instalação solar O custo varia entre US$ 20.000 e US$ 40.000, variando de acordo com a complexidade da instalação, a localização, o tamanho e as necessidades energéticas da residência. Essa é uma barreira de entrada considerável e continua sendo um dos maiores desafios para o crescimento da energia solar. No entanto, para aqueles que podem arcar com o custo inicial ou obter um financiamento para energia solar, a energia solar proporciona décadas de economia de energia e pode superar até US$ 50.000 em economias ao longo da vida, no local certo.

A maioria das casas com energia solar permanecerá conectada à rede elétrica, o que significa que você não perderá a conexão com a concessionária local. No entanto, a energia solar fora da rede pode ser usada em aplicações de pequena escala.

A energia solar residencial não só ajuda os proprietários a compensar seu consumo de eletricidade, mas as instalações também ajudam os proprietários a reduzir sua dependência de combustíveis fósseis e serviços públicos, gerando uma série de benefícios pessoais e comunitários.

Turbinas eólicas também podem ser usadas para gerar eletricidade. Em vez de usar o efeito fotovoltaico, as pás das turbinas eólicas giram para girar um rotor interno. O rotor envia energia cinética para um gerador que a converte em eletricidade CA, semelhante a um inversor em um painel solar. Assim como a energia solar, a energia eólica pode ser conectada à rede elétrica ou a energia resultante pode ser armazenada em uma bateria.

Ao contrário dos painéis solares, no mundo das turbinas eólicas, quanto maior, melhor, pois os ventos geralmente aumentam à medida que a altitude aumenta.

De acordo com o Escritório de Eficiência Energética e Energias Renováveis, a altura do cubo para turbinas eólicas terrestres de grande porte aumentou 59% desde 1998, atingindo cerca de 90 metros em 2020 (aproximadamente a mesma altura da Estátua da Liberdade). E a altura do cubo para turbinas offshore nos EUA deverá ser ainda maior. Como as turbinas são tão grandes, as leis de zoneamento locais geralmente representam desafios para instalações eólicas residenciais.

Essa dependência do tamanho contribui principalmente para a diferenciação entre energia eólica e solar. A energia eólica ocupa muito mais espaço para ser mais eficiente e, como resultado, a maioria das turbinas eólicas é usada em escala comercial ou industrial, em vez de residencial. No entanto, as turbinas eólicas captam cerca de 50% da energia que passa por elas, em comparação com a eficiência de 20% dos principais painéis solares residenciais. E, ao contrário dos painéis solares, as turbinas eólicas podem produzir energia a qualquer hora do dia, o que as torna muito eficazes quando implementadas corretamente.

Em suma, a localização é fundamental para o vento como fonte de energia. As turbinas eólicas funcionam melhor em grandes extensões de terra sem árvores, edifícios ou outras obstruções. Estados como Texas, Oklahoma, Iowa, Kansas e Illinois lideram o país em energia eólica, e estados costeiros como Virgínia, Massachusetts e Nova Jersey investiram pesadamente em energia eólica offshore, uma promissora via de crescimento.

Embora o caminho tenha sido acidentado com cadeias de abastecimento comprimidas e inflação, a custo da energia renovável tecnologias está perto do nível mais baixo de todos os tempos, eclipsando o de fontes tradicionais como carvão e gás natural. As instalações solares e eólicas continuam a crescer exponencialmente, e os avanços tecnológicos e os baixos custos tornaram as fontes de energia limpa residencial extremamente procuradas.

De modo geral, porém, as instalações eólicas são, em quase todos os casos, utilizadas em escala comercial ou industrial, enquanto a energia solar provou seu valor no mercado residencial. Vamos analisar as principais vantagens e desvantagens de cada uma.

Como mencionado, instalações de painéis solares oferecem enormes oportunidades como fonte de energia em escala residencial. Aqui estão os principais motivos:

A energia eólica, por outro lado, é muito mais prática em escala de serviços públicos.

Atualmente, a energia eólica supera a solar em termos de participação total na eletricidade gerada. Para os proprietários de imóveis, a energia solar é uma opção muito mais prática.

No entanto, o que realmente importa é a localização. No mundo da energia, não existe uma solução única para todos. Inteligência é a capacidade de uma espécie de viver harmoniosamente em seu ambiente, utilizando as fontes de energia mais lógicas para aquela região. Jamais esperaríamos que a energia solar superasse uma fonte de energia como a hidrelétrica em regiões como o Noroeste Pacífico. Assim como não esperaríamos que a energia eólica decolasse em áreas urbanas densamente povoadas como a cidade de Nova York.

O futuro da energia é descentralizado — onde a energia é gerada e consumida localmente. Para proprietários de imóveis que buscam mudanças tangíveis em suas vidas para um futuro mais sustentável, a energia solar oferece uma oportunidade maravilhosa de fazer a diferença. A energia eólica pode não apresentar as mesmas oportunidades para residências, mas certamente será uma parte importante da colaboração entre fontes de energia renováveis nos esforços para alcançar um futuro com zero emissões líquidas de carbono.