a transicao solar como possivel-impossiv

8/17/2019 A Transicao Solar Como Possivel-impossiv

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[-] www.sinaldemenos.org Ano 7, n°11, vol. 2, 2015 2

[-] Sumário # 11 vol. 2

EDITORIAL 4

PAULO ARANTES 9

Entrevista com Marcos Barreira e Maurílio Lima Botelho

ARTIGOS

SOBRE O LIMITE ABSOLUTO DO CAPITAL 48

Especulações acerca de uma hipótese teórica

Daniel Feldmann

A POTÊNCIA DO ABSTRATO 70

Resenha com questões para o livro de Moishe Postone

Cláudio R. Duarte

A DEMOCRACIA E O SONO DA HISTÓRIA 123 Fragmentos

Raphael F. Alvarenga

DIREITO E INTERCÂMBIO SOCIAL 142 Hipóteses sobre a forma e a função do direito

à luz do desenho histórico-estrutural de Kojin Karatani

Joelton Nascimento

ISAAK RUBIN E GYÖRGY LUKÁCS 169

As origens da “leitura crítica” de Marx na década de 1920

Marcos Barreira


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O RENASCIMENTO MILAGROSO DE ANTONIO GRAMSCI 214

Robert Bösch

FAVELIZAÇÃO MUNDIAL 248

O colapso urbano da sociedade capitalista

Maurilio Lima Botelho

CIBERATIVISMO, O PARADIGMA DO ANTIPODER E 271

AS FISSURAS DO CAPITALISMO

A revolução em tempos de internet

Sílvia Ramos Bezerra

PÓS-NATUREZA 286

Pilhagem ecológica e os monstros do capital

André Villar Gomez

O CAPITALISMO E A MALDIÇÃO DA 297

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

John Bellamy Foster, Brett Clark e Richard York

A TRANSIÇÃO SOLAR COMO POSSÍVEL-IMPOSSÍVEL 312

Daniel Cunha

O DINHEIRO COMO CORAÇÃO DAS TREVAS 328

Nota sobre o último livro de Robert Kurz

Daniel Cunha

O QUE FALTA? 332Francisco C.


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A TRANSIÇÃO SOLAR

COMO POSSÍVEL-IMPOSSÍVEL

Daniel Cunha

El tiempo se bifurca perpetuamente

hacia innumerables futuros. En uno

de ellos soy su enemigo. (Jorge Luis Borges, El jardín desenderos que se bifurcan).

1. Possível

O capitalismo, ao mesmo tempo que desenvolve as forças produtivas e o seupotencial emancipatório, apresenta uma tendência imanente estruturalmente destrutiva

do meio natural e material, decorrente de um metabolismo com a natureza inconsciente,

que assume a forma do trabalho abstrato. Nesse contexto, a mudança climática se

apresenta talvez como o problema mais crítico e de abrangência global. 1 Atualmente, o

mundo se encaminha para um aquecimento de 3,9 oC, muito além do limite

politicamente convencionado de 2 oC e certamente muito além de qualquer limite

seguro; recentemente foi divulgado que 2014 foi o ano mais quente do registro histórico

meteorológico. 2 O problema do aquecimento global exige que a base energética fóssil

seja substituída nas próximas décadas. A queima de combustíveis fósseis gera a emissão

de carbono à atmosfera, a maior contribuição para as emissões de gases de efeito estufa.

1 Ver meus textos Cunha (2012), Cunha (2013) e Cunha (2015).2 Sobre a tendência de aquecimento, ver Climate Action Tracker (nd); sobre o recorde de temperatura

média global em 2014, ver Japan Meteorological Agency (nd).


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Cientistas estabelecem como um limite de segurança para a concentração de carbono

atmosférico de 350 partes por milhão (ppm), valor que já foi ultrapassado.3 Para manter

a possibilidade de permanecer abaixo desse limite, a queima de carvão deveria ser

imediatamente interrompida, as emissões de carbono reduzidas à taxa de 6% ao ano e

aplicadas técnicas de captura de carbono na biosfera e nos solos. 4 O comportamento

não-linear, sujeito à ocorrência de pontos de não-retorno (tipping points) torna a

questão não-trivial.5 Retroalimentações positivas, como o derretimento das camadas

polares e a liberação do metano no gelo permanente, podem causar acelerações súbitas

nas mudanças climáticas, e a inércia sistêmica pode atrasar a resposta às decisões

humanas em milhares de anos – é a escala de tempo na qual o aumento da temperatura

média global permaneceria após a cessação das emissões e sem geoengenharia

(manipulação intencional do clima), segundo modelos climáticos.6

As alternativas aos combustíveis fósseis já existem, destacando-se a energia

solar fotovoltaica e a energia eólica. Para que tais sistemas energéticos possam

substituir a infraestrutura fóssil, porém, é necessário que eles “parasitem” essa base, ou

seja, a energia para a construção da infraestrutura solar deve ser fornecida pela base

fóssil. A energia solar existe em quantidade suficiente, já que atualmente o consumo

global de energia é de 17 TW, e a energia solar capturável com células fotovoltaicas,

apenas em áreas facilmente acessíveis, é de 360 TW.7

Ao final 2013, a capacidadeinstalada de energia fotovoltaica era de apenas 0,136 TW, apesar do impressionante

crescimento exponencial nos últimos anos.8 A questão pertinente, portanto, é quanto à

possibilidade da construção de uma base solar a partir da base fóssil, em poucas

décadas, para não se correr o risco de desestabilizar o sistema climático de maneira

catastrófica, e sem tampouco submeter parte ou a totalidade da população mundial à

escassez energética. Aqui é preciso mencionar que, ao contrário do que pregam certas

ideologias (“decrescimento” e afins) o consumo total global de energia precisa

aumentar, ao invés de diminuir, para que toda a população mundial tenha alta

3 Röc kstrom et al (2009); Steffen et al (2015).4 Hansen et al (2008) e Hansen (2013)5 Hansen (2013)6 Solomon et al (2009)7 Estamos computando tão somente a energia solar fotovoltaica, sem contar energia eólica e outras.EIA

(nd); Jacobson & Delucchi (2009).8 I nternational Energy A gency (2014).


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qualidade de vida. Isso é ilustrado em um gráfico cruzando consumo energético per

capita por país com o IDH, o que também mostra que além de 3,5 kW per capita não há

aumento de IDH (ver figura 1). Com esse valor para uma população mundial atual de 7

bilhões de pessoas, seriam necessários 24,5 TW ou 35 TW com os 10 bilhões projetados

em 2050. Ou seja, ainda vivemos um período de carência energética agregada global,

concomitantemente a uma distribuição extremamente desigual, com “excesso

energético” para alguns países e carência para muitos outros.

Figura 1: Índice de Desenvolvimento Humano da ONU em função do consumo energético,por país. O gráfico mostra uma correlação entre qualidade de vida e consumo energético, eque com cerca de 3,5 kW/hab é possível atingir um alto IDH. Acima disso, porém, há umplatô, onde o aumento do consumo energético não corresponde a um aumento do indicador.9

Com esse intuito de investigar uma transição solar sem carência energética,

David e Peter Schwartzman desenvolveram um modelo matemático que mostra que

uma transição solar é possível em poucas décadas, caso se dedique um percentual da

energia fóssil para a construção da base renovável (solar e eólica), somada a uma fração

9 Fonte: Wikipedia (nd a) e Wikipedia (nd b); ver também Goldemberg (1998), p. 47 -9.

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 5 10 15 20 25

I D H

kW/hab


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desta própria para a sua expansão. Segundo esse modelo, em 40 anos seria possível uma

transição com a utilização de 1 a 2% da energia fóssil e cerca de 10% da energia

renovável gerada para autoexpansão.1 0

Crítico nessa modelagem é o retorno energético sobre a energia investida

(EROI), a proporção entre a energia que é gerada pelo sistema e a que é investida em

sua construção. O modelo Schwartzman utiliza um EROI de 20, baseado em dados da

literatura. Porém, após a publicação do seu estudo, um estudo das usinas fotovoltaicas

espanholas forneceu uma visão muito mais detalhada (e pessimista) do EROI para a

energia fotovoltaica, que seria de 2,46. Esse valor de EROI poderia inviabilizar uma

transição energética como visualizada no modelo Schwartzman. De outra parte, outros

elementos que não foram considerados nesse modelo podem melhorar o prospecto da

transição: a “curva de aprendizado” dos módulos solares, que aumenta o EROI em 17% a

cada vez que a capacidade instalada é dobrada 1 1 ; a vida útil estendida dos painéis, com

vários estudos indicando que se degradam à taxa de 1% ao ano, e, portanto, podem ser

utilizados por período muito mais longo do que a vida útil nominal de 25 anos modelada

por Schwartzman.1 2 Especialmente, os dados das usinas espanholas incluem a energia

embutida na construção e operação das usinas ( o gasto energético indireto “embutido”

em cada componente da planta, força de trabalho, etc.), o que foi apenas assumido no

modelo Schwartzman.1 3

Com o fim de investigar como esses fatores influem a transiçãosolar, propomos modificações no modelo Schwartzman para incorporar esses fatores. O

detalhamento matemático do modelo se encontra no apêndice.

Os resultados do modelo modificado com os dados de EROI mais pessimistas

encontrados na literatura indicam que a transição solar é mais difícil do que mostrado

no modelo Schwartzman, porém confirma que ela é possível. Com nossa modelagem, é

necessário reinvestir cerca de 40% da energia renovável em sua autoexpansão, além de

3% da energia fóssil, para concluir a transição em cerca de 36 anos (figura 2). Os

resultados são indicados nas figuras 1 e 2, onde R é a fração de potência energética

10 Schwartzman e Schwartzman (2012)11 Görig & Breyer (2012)12 Skoczek et al (2009)13 O modelo Schwartzman assume que a energia embutida está contida em três fatores da transição solar:

maior eficiência termodinâmica das energias renováveis, maior eficiência energética no norte global e ocrescimento exponencial das energias solares, com EROI’s muito maiores. Es sa assunção, porém, é bastante vaga. No modelo aqui proposto, essa energia está quantificada em um EROI muito menor.


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renovável em relação à potência fóssil inicial – ou seja, quando R=1 a base solar iguala a

base fóssil, mas esse valor é levado até adiante até que se atinja o nível de 3,5 kW/hab. A

figura 3 compara o modelo Schwartzman com o modelo aqui proposto, com os mesmos

valores de EROI, energia fóssil e energia renovável investidos na infraestrutura solar,

mostrando que o modelo aqui apresentado é mais pessimista. É preciso enfatizar que

aqui se está usando mais pessimista de todos os EROI’s já publicados.

Figura 2: Transição solar segundo o modelo modificado proposto


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Figura 3: comparação entre o modelo proposto (R) e o modelo Schwartzman (R_Sch)

Figura 4: evolução da base energética segundo o modelo proposto, com evolução da potênciarequerida para garantir 3,5 kW/hab (P_req), potência total disponível (P_disp), potencia fóssil(P_FF) e potência renovável (P_RE).1 4

Na figura 4 pode-se ver a evolução da transição energética, onde se ilustra que a

base fóssil somente é desativada após garantido o acesso energético global no nível

desejado, sendo que após atingido esse patamar o crescimento da base energética

corresponde à modelagem do crescimento populacional. As emissões de carbono no

período estão ilustradas na figura 5. Durante a transição aqui modelada seriam emitidos

cerca de 320 GTon de carbono à atmosfera. Hansen (2013) propõe um limite total de

500 GTon de emissões cumulativas (concomitantemente ao sequestro de 100 GTon por

reflorestamento), o que, descontados os 337 GTon já emitidos 1 5 , resulta em um saldo de

163 GTon. Os cenários mais permissivos (de 450 ppm) permitem emissões cumulativas

de 1000 GTon, o que resulta em um saldo de 663 GTon. A modelagem proposta indicaultrapassagem do limite proposto por Hansen, o que implicaria a necessidade um

programa de reflorestamento mais ambicioso.

14 A potência disponível (P_disp) é definida como a potência fóssil mais a potência renovável descontadada fração para autoexpansão, ou seja, apenas a potência disponível para outros usos que não aautoexpansão do sistema.

15 Cf. CDIAC (nd)


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ecologicamente necessária, é preciso que ela passe pelo processo da valorização e pela

mediação da concorrência. É esclarecedor aqui citar os autores do estudo das usinas

fotovoltaicas espanholas:

Sabemos que se tomamos três unidades de calor a partir do carvãopodemos gerar uma unidade de eletricidade de alto valor em uma usinatermelétrica. Se, ao invés disso, investirmos três unidades de calorprovenientes da queima de carvão em um sistema fotovoltaico naEspanha, ele geraria 7,35 unidades de eletricidade de alto valor; issoperfaz 7,35 vezes mais do que queimando carvão numa usinatermelétrica. O problema é que a primeira gera eletricidadeimediatamente; o problema para a geração fotovoltaica é que essasunidades são geradas ao longo de 25 anos, e precisam de umaantecipação de investimento de combustíveis fósseis de cerca de 2unidades térmicas no primeiro ano para o sistema fotovoltaico, e aterceira unidade ao longo dos 25 anos para operação e manutenção eoutras despesas recorrentes. (...) Pensamos que a falta de incentivo

mercadológico para a energia fotovoltaica não se deve tanto ao seu baixoEROI, mas à taxa de desconto, ao valor temporal do dinheiro.1 6

Ou seja, aqui o fetiche do valor atua como uma camisa de força da tecnologia

ecológica e socialmente mais adequada, entravando o seu desenvolvimento. A usina

fotovoltaica gera mais energia e de maneira mais ecológica, mas na competição por

rentabilidade ela perde a concorrência para o carvão e, em termos capitalistas, é um

“investimento irracional” – mesmo que insistir com a queima de fósseis signifique

induzir uma catástrofe ecológica global. Daí que só pode tornar-se “competitiva” e

desenvolver-se no capitalismo à base de subsídios ou taxação sobre o carbono. A

“solução” da moda é o keynesianismo de um “ New Deal Verde”, proposto mesmo alguns

postulantes do ecossocialismo (como Schwartzman), uma nova era de ouro de

“regulação estatal, crescimento e empregos”, que combinaria ecologia e acumulação.1 7

Mas o que significa isso no século XXI? As forças produtivas microeletrônicas

simplesmente não comportam mais o emprego em massa de força de trabalho como as

fábricas de automóveis da primeira metade do século passado. 1 8 Por outro lado, os

investimentos são enormes. De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA),

são necessários investimentos de 700 bilhões de dólares anuais ao longo de vinte anos

16 Prieto e Hall (2013), p. 119 (tradução minha).17 UNEP (2009), Schwartzman (2011).18 Kurz (2014), Kurz (1991).


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para manter a concentração de carbono atmosférico abaixo de 450 ppm. Parece pouco,

mas é 1% do PIB mundial, todos os anos, em tempos de recessão em que cada fração de

ponto percentual no PIB é celebrado. E os custos tendem a subir muito para manter a

teor em 350 ppm.

Na Alemanha e na Espanha, dois dos países com maior potência fotovoltaica

instalada e com boa base de dados, o que se viu empiricamente foi um aumento

vertiginoso no preço da energia. Na Alemanha esse custo é repassado principalmente

aos consumidores residenciais, para não prejudicar a “competitividade” da indústria

exportadora.1 9 Na Alemanha, ao mesmo tempo em que avança a Energiewende (as

energias renováveis já respondem por 25% da energia elétrica), retorna a exploração de

carvão, o combustível mais intensivo em carbono. Esses padrões indicam que a

transição energética que vem sendo feita em alguns países tem objetivos concorrenciais

entre estados, geopolíticos e de segurança energética – redução de dependência dos

produtores de petróleo e riscos do pico do petróleo – muito mais do que redução de

emissões de carbono.2 0 De resto, o baixo custo de certas técnicas de geoengenharia

associado às análises de custo benefício da economia neoclássica, que descontam

impactos futuros e compõe os lucros presentes à taxa de juros e pressupõe a

substitutibilidade absoluta da riqueza material pela acumulação de capital, e a cada vez

mais intensa crise de valorização capitalista apontam fortes contratendências a umatransição energética.2 1 A crise de 2008 teve forte impacto na expansão das usinas

solares espanholas e no investimento em energia renovável no mundo inteiro, e as

expansões do capital em busca de mais-valia absoluta costumam associar-se aos

combustíveis fósseis, como no caso Chinês. 2 2 A recente corrida ao gás via fracking

parece ser o golpe de misericórdia.

19 Cf. Borden & Stonington (2014).20 Cf. Rest (2011).21 Sobre o baixo custo da geoengenharia, ver Barrett (2007). Sobre a economia neoclássica aplicada ao

aquecimento global, ver Nordhaus (2013), e para uma crítica v er Cunha (2012) e (2015). Sobre a crise da valor ização ver Kurz (1992) e Kurz (2014 ); no contexto de uma transição e nergética, ver Konicz (2012).

22 Cf. Hall & Prieto (2013), Rest (2011). Sobre o caso chinês e o aumento recente das emissões, ver Malm(2012) e Cunha (2013).


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ANEXO

Equações do modelo

O modelo baseia-se no modelo Schwartzman.2 3 As modificações se referem ao

EROI dinâmico, variando com a capacidade instalada, 2 4 a inclusão da totalidade da

energia embutida no denominador do EROI (energia embutida em infraestrutura,

reprodução da força de trabalho, etc.)2 5 e a modelagem explícita da degradação a 1% ao

ano, com extensão da vida útil dos painéis para 40 anos. 2 6 As equações são as seguintes:

A variável de estado e os parâmetros do modelo são listados na tabela 1. Na

primeira equação, o primeiro termo da equação diferencial refere-se à potência

renovável gerada a partir de energia fóssil, o segundo termo corresponde à potência

renovável gerada a partir da própria base solar e o terceiro termo corresponde à

degradação anual dos painéis. A segunda equação modela o EROI dinâmico, utilizando

o fator empírico definido pela terceira equação. A quarta expressão é um indicador do

avanço da transição solar (razão entre a potência solar construída e a potência fóssil

inicial).

O valor do EROI inicial de 2,46 foi modificado para 6,9 no modelo proposto

ponderando quantitativamente as diferenças do contexto global em relação ao espanhol

23 Schwartzman & Schwartzman (2010).24 Görig (2012).25 Prieto & Hall (2013).26 Skokczek (2009).


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e excluindo o custo energético embutido que são especificamente capitalistas (tais como

custos financeiros), a fim de modelar tanto quanto possível apenas as condições e

restrições materiais envolvidas. As modificações do EROI incluíram: correção para vida

útil de 40 anos, substituição da irradiação espanhola (1700 kWh/m2/ano) por uma

irradiação representativa global (2000 kWh/m2 /ano) e exclusão do efeito da degradação

dos painéis (já que a degradação é modelada explicitamente no modelo). Ainda, a “curva

de aprendizado” é aplicada apenas para os módulos solares, e não para a estrutura como

um todo, de maneira que a taxa de aprendizado efetiva, com a devida proporção

quantitativa, é de 6,9%.

Como todo modelo, o aqui proposto possui limitações. De todo modo, utilizou-

se estimativas conservadoras, entre as quais podemos citar a não consideração do efeito

de inovações tecnológicas, modelagem apenas da energia fotovoltaica (de menor EROI),

sem considerar a aplicação simultânea de energia eólica e outras, bem como considerar

a energia requerida de 3,5 kW/hab, quando certamente a abolição da “anarquia do

mercado” acarretaria uma diminuição desse requerimento – isso se reflete no fato de

que o IDH, usado na correlação com requerimento energético, é uma composição de

expectativa de vida, escolarização e PIB per capita, sendo este último índice muitas

vezes desacoplado da das necessidades ecológico-sensíveis. Ainda, trata-se de um

modelo que desconsidera especificidades geográficas, subestimando, assim, fontesenergéticas que em localidades específicas podem ser muito mais eficientes do que a

fotovoltaica (eólica, marés, etc.). Tudo isso faz com que os resultados sejam

conservadores.

Finalmente, as emissões de carbono foram calculadas considerando a

desativação do uso de carvão, petróleo e gás natural, nesta ordem (ou seja, em ordem

decrescente de emissões por unidade de energia produzida), utilizando os fatores de

emissão típicos.

Deixamos para investigações futuras a análise do efeito da variação dos valores

de EROI e energia requerida por habitante e outros.


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Tabela 1: v ariáveis e parâmetros do modelo

Símbolo Variável / parâmetro Valor inicial / valor Unidade

PRE Potência renovável instalada 0,136 TW

f Fração da potência renovávelinstalada utilizada para ampliação

de infraestratura renovável

0,35 -

f FF Fração da potência fóssil instalada

utilizada para construção de

infraestrutura renovável

0,03 -

D Taxa de degradação dos painéis 0,01 -

M EROI de novos painéis calculado -M0 EROI inicial de novos painéis 6,9 -

L Vida útil dos painéis 40 anos

PRE0 Potência renovável instalada inicial 0,136 TW

LR Taxa de aprendizado 0,069 -

b Constante empírica calculado -

PFF0 Potência fóssil instalada inicial 17 TWR Razão de transição energética (R=1

corresponde a PRE = PFF0)

calculado -

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Wikipedia (n.d. b) List of countries by Human Development Index,

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_Human_Development_Index
http://www.sciencemag.org/content/early/2015/01/14/science.1259855http://www.unep.org/pdf/A_Global_Green_New_Deal_Policy_Brief.pdfhttp://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_energy_consumption_per_capitahttp://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_Human_Development_Indexhttp://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_Human_Development_Indexhttp://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_energy_consumption_per_capitahttp://www.unep.org/pdf/A_Global_Green_New_Deal_Policy_Brief.pdfhttp://www.sciencemag.org/content/early/2015/01/14/science.1259855

a transicao solar como possivel-impossiv

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