Em meio à corrida global para conter o aquecimento do planeta, a China — maior emissora mundial de gases de efeito estufa — enfrenta um dilema técnico que pode redefinir o futuro da transição energética. Um estudo publicado neste sábado (11), na revista Nature Communications, aponta que alcançar emissões líquidas zero até 2060 dependerá menos da expansão de energias renováveis e mais da capacidade do sistema elétrico de lidar com suas próprias oscilações.

Assinado pelos pesquisadores Shu Zhang e Wenying Chen, ambos da Tsinghua University, o estudo apresenta um modelo inédito que simula o sistema energético chinês com resolução horária — algo raro em análises de longo prazo. O resultado é um retrato mais realista, porém mais complexo, da transição para uma economia descarbonizada.

“Sem considerar a flexibilidade do sistema, corremos o risco de planejar trajetórias inviáveis”, afirma Chen no artigo.

A expansão acelerada de fontes renováveis, como solar e eólica, é frequentemente vista como a espinha dorsal da descarbonização. No entanto, essas fontes são intermitentes: produzem energia quando o sol brilha ou o vento sopra — não necessariamente quando a demanda é maior.

O modelo desenvolvido pelos pesquisadores mostra que essa variabilidade cria um problema estrutural. Em cenários com alta participação de renováveis e eletrificação, surgem picos abruptos de demanda e períodos de excesso de oferta, exigindo respostas rápidas do sistema.

Segundo o estudo, a inclusão de variabilidade temporal detalhada elevou os custos marginais de abatimento de carbono em mais de 9%, em comparação com modelos tradicionais mais simplificados . Ao mesmo tempo, o consumo final de energia projetado para 2060 caiu cerca de 3%, refletindo ajustes operacionais e restrições do sistema.

A principal contribuição da pesquisa é demonstrar que a flexibilidade — a capacidade de ajustar produção e consumo em tempo real — é o novo eixo central da transição energética.

“O sistema precisa se adaptar tanto do lado da oferta quanto da demanda”, escrevem os autores.

Isso inclui desde tecnologias como armazenamento de energia e hidrogênio verde até mudanças no comportamento do consumidor, como deslocar o uso de eletricidade para horários de maior disponibilidade.

Um exemplo emblemático é o carregamento de veículos elétricos. No cenário mais eficiente, os carros deixam de ser carregados à noite — como ocorre hoje — e passam a utilizar energia durante o dia, absorvendo o excesso de geração solar. Essa simples mudança reduz picos de demanda e melhora o equilíbrio do sistema.

Uma das descobertas mais surpreendentes do estudo é que políticas de resposta à demanda podem reduzir significativamente a necessidade de investimentos em infraestrutura pesada.

Medidas como deslocamento de carga e integração veículo-rede (V2G) podem diminuir em até 23% os investimentos em usinas hidrelétricas reversíveis, além de apresentar uma relação custo-benefício superior a três vezes .

“Gerenciar a demanda pode ser mais barato do que expandir a oferta”, destaca Zhang.

Além disso, incentivos relativamente modestos — cerca de US$ 4,9 bilhões para tecnologias V2G — poderiam gerar economias de até US$ 14 bilhões no sistema elétrico.

Apesar do avanço das renováveis, o estudo revela que usinas térmicas não desaparecerão tão cedo. Pelo contrário: seu papel será transformado.

Em vez de fornecer energia continuamente, essas usinas passarão a atuar como “amortecedores” do sistema, entrando em operação apenas quando necessário para equilibrar oferta e demanda.

Em cenários com alta resolução temporal, a capacidade térmica em 2055 pode ser até 34% maior do que em modelos simplificados . Isso não significa mais emissões, já que muitas dessas usinas poderão operar com captura de carbono (CCS).

Outro protagonista emergente é o hidrogênio verde. O estudo projeta que ele representará cerca de 7% do consumo final de energia na China até 2060 .

Produzido a partir de eletricidade renovável, o hidrogênio pode funcionar como uma forma de armazenamento de longo prazo, absorvendo excedentes energéticos e liberando-os quando necessário.

Durante períodos de alta geração solar, o custo do hidrogênio pode cair para cerca de US$ 2 por kg, tornando-se competitivo com alternativas fósseis.

Ao considerar restrições operacionais reais, o modelo estima que o custo total do sistema energético aumentará cerca de 4% em comparação com cenários que ignoram a variabilidade temporal .

Além disso, a transição exigirá um aumento de 50% nos investimentos anuais até 2060, especialmente em energias renováveis, armazenamento e hidrogênio.

Mas, para os autores, esse custo adicional representa um ajuste necessário à realidade.

Embora focado na China, o estudo tem implicações globais. À medida que países aumentam a participação de renováveis, os desafios de flexibilidade tendem a se intensificar.

Eventos recentes — como apagões e volatilidade de preços em diferentes regiões do mundo — já indicam que a estabilidade do sistema elétrico será um dos principais gargalos da transição energética.

A principal lição é clara: descarbonizar não é apenas substituir fontes de energia, mas redesenhar todo o sistema — incluindo mercados, tecnologias e hábitos de consumo.

Ao integrar dinâmica horária, comportamento do consumidor e múltiplas tecnologias, o modelo China TIMES 2.0 representa um avanço metodológico importante.

Mais do que prever o futuro, ele redefine as perguntas.

Como equilibrar um sistema dominado por fontes intermitentes? Quanto custa a estabilidade? E, sobretudo, até que ponto consumidores estão dispostos a adaptar seu comportamento em nome da sustentabilidade?

Na equação da transição energética, a resposta pode não estar apenas nos megawatts instalados — mas nos minutos, segundos e decisões que moldam o uso da energia.

E é justamente nesse nível invisível que o futuro do carbono zero será decidido.