Energia renovável
Energia renovável é aquela que vem de recursos naturais que são naturalmente reabastecidos, como sol, vento, chuva, marés e energia geotérmica. É importante notar que nem todo recurso natural é renovável, por exemplo, o urânio, carvão e petróleo são retirados da natureza, porém existem em quantidade limitada. Em 2008, cerca de 19% do consumo mundial de eletricidade veio de fontes renováveis, com 13% provenientes da tradicional biomassa, que é usada principalmente para aquecimento, e 3,2% a partir da hidroeletricidade. Novas energias renováveis representaram outros 2,7% e este percentual está crescendo rapidamente. A proporção das energias renováveis na geração de eletricidade é de cerca de 18%, com 15% da eletricidade global vindo de hidrelétricas e 3% das demais fontes renováveis de energia.
As energias renováveis são consideradas como energias alternativas ao modelo energético tradicional, tanto pela sua disponibilidade (presente e futura) garantida (diferente dos combustíveis fósseis que precisam de milhares de anos para a sua formação) como pelo seu menor impacto ambiental.
As fontes de energia podem ser divididas em dois grupos principais: permanentes (renováveis) e temporários (não-renováveis). As fontes permanentes são aquelas que têm origem solar, no entanto, o conceito de renovabilidade depende da escala temporal que é utilizado e os padrões de utilização dos recursos. Assim, são considerados os combustíveis fósseis não-renováveis já que a taxa de utilização é muito superior à taxa de formação do recurso propriamente dito.
Não-renováveis
Os combustíveis fósseis são fontes não-renováveis de energia: não é possível repor o que se gasta, uma vez que podem ser necessários milhões de anos para poder contar novamente com eles. São aqueles cujas reservas são limitadas. As principais são a energia da fissão nuclear e os combustíveis fósseis (petróleo, gás natural e carvão). Os combustíveis fósseis podem ser usados na forma sólida (carvão), líquida (petróleo) ou gasosa (gás natural). Segundo a teoria mais aceita, foram formados por acumulações de seres vivos que viveram há milhões de anos e que foram fossilizados formando carvão ou hidrocarbonetos. No caso do carvão se trata de bosques e florestas nas zonas húmidas e, no caso do petróleo e do gás natural de grandes massas de plâncton acumuladas no fundo de bacias marinhas ou lacustres. Em ambos os casos, a matéria orgânica foi parcialmente decomposta, pela ação da temperatura, pressão e certas bactérias, na ausência de oxigênio, de forma que foram armazenadas moléculas com ligações de alta energia.
Renováveis
Os combustíveis renováveis são combustíveis que usam como matéria-prima elementos renováveis para a natureza, como a cana-de-açúcar, utilizada para a fabricação do etanol e também, vários outros vegetais como a mamona utilizada para a fabricação do biodiesel ou outros óleos vegetais que podem ser usados diretamente em motores diesel com algumas adaptações. A energia hidroelétrica é a energia que se produz em barragens construídas em cursos de água . Essa energia parte da chuva que forma os rios que são represados, a água desses rios faz girar turbinas que produzem energia elétrica. É encontrada sob a forma de energia cinética, sob diferenças de temperatura ou gradientes de salinidade e pode ser aproveitada e utilizada. Uma vez que a água é aproximadamente 800 vezes mais densa que o ar, requer um lento fluxo ou ondas de mar moderadas, que podem produzir uma quantidade considerável de energia.
Energias ecológicas
A primeira vantagem de certa quantidade de recursos energéticos renováveis é que não produzem emissões de gases de efeito estufa nem outras emissões, ao contrário do que acontece com os combustíveis, sejam fósseis ou renováveis. Algumas fontes não emitem dióxido de carbono adicional, exceto aqueles necessários para a construção e operação, e não apresenta quaisquer riscos adicionais, tais como a ameaça nuclear. No entanto, alguns sistemas de energias renováveis geram problemas ecológicos particulares. Assim, as primeiras turbinas eólicas estavam perigosas para as aves, como as suas lâminas giravam muito rapidamente, enquanto as hidroeléctricas podem criar barreiras à migração de certos peixes, um problema grave em muitos rios do mundo (nos rios na região noroeste da América do Norte que desembocam para o Oceano Pacífico, a população de salmão diminuiu drasticamente).
Natureza difusa
Uma vez que algumas das fontes de energia renováveis proporcionam uma energia de uma relativamente baixa intensidade, distribuídas em grandes áreas, são necessários novos tipos de "centrais" para transformá-los em fontes utilizáveis. Para 1 000 kWh de electricidade, consumo anual per capita nos países ocidentais, o proprietário de uma casa localizada em uma zona nublada da Europa tem de instalar oito metros quadrados de painéis fotovoltaicos (supondo um rendimento médio de 12,5% da energia). No entanto, com quatro metros quadrados de coletores solares térmicos, um lar pode chegar muito da energia necessária para a água quente sanitária, porém, devido ao aproveitamento da simultaneidade, os prédios de apartamentos podem alcançar o mesmo retorno com menor superfície de colectores e, sobretudo, com muito menor investimento por agregado familiar.
Irregularidade
A produção de energia elétrica exige uma permanente fonte de energia confiável ou suporte de armazenamento (bomba hidráulica para armazenamento, baterias, futuras pilhas de hidrogênio, etc). Assim, devido ao elevado custo do armazenamento de energia, um pequeno sistema autônomo é raramente econômico, exceto em situações isoladas, quando a ligação à rede de energia implica custos mais elevados.
Fontes renováveis poluentes
Em termos de biomassa, é certo que armazena um ativo de dióxido de carbono, formando a sua massa com ele e liberando o oxigênio de novo, enquanto para queimar novamente, combinam-se o carbono com o oxigénio para formar o dióxido de carbono novamente. Teoricamente o ciclo fechado não teria emissões de dióxido de carbono, apesar das emissões serem o produto de combustão fixo na nova biomassa. Na prática, é empregada a energia poluente no plantio, na colheita e na transformação, pelo que o saldo é negativo. Porém o saldo de energias não renováveis é muitas vezes mais negativo. Além disso, a biomassa não é verdadeiramente inesgotável, mesmo sendo renovável. A sua utilização pode ser feita apenas em casos limitados. Há dúvidas quanto à capacidade da agricultura para fornecer as quantidades de massa vegetal necessário, se esta fonte se popularizar, que está se demonstrando pelo aumento de preços de grãos, devido à sua utilização para a produção de biocombustíveis. Por outro lado, todos os biocombustíveis produzidos produzem maior quantidade de dióxido de carbono por unidade de energia produzida ao equivalente fóssil. Mas essa emissão maior é absorvida na produção do biocombustível pelo processo de fotossíntese.
Diversidade geográfica
A diversidade geográfica dos recursos é também significativa. Alguns países e regiões são significativamente melhores do que outros recursos, nomeadamente no setor das energias renováveis. Alguns países têm recursos significativos perto dos principais centros de habitação em que a procura de eletricidade é importante. A utilização desses recursos em grande escala requer, no entanto, investimentos consideráveis no tratamento e redes de distribuição, bem como na casa de produção. Além disso, diferentes países têm diferentes potencialidades energéticas, este fator deve ser tido em conta no desenvolvimento das tecnologias a por em prática. Mas isso pode ser resolvido produzindo os biocombustíveis em países tropicais, com maior incidência de luz solar, e os levando para os países menos providos de Sol. Dessa maneira o problema de transporte de energia seria resolvido.
Administração das redes elétricas
Se a produção de eletricidade a partir de fontes renováveis está generalizada, os sistemas de distribuição e transformação não seriam tão grandes distribuidores de eletricidade, mas funcionariam localmente, a fim de equilibrar as necessidades das pequenas comunidades. Os que possuem energia em excesso venderiam aos setores com déficit, quer dizer, o funcionamento da rede deverá passar de uma "gestão passiva", onde alguns produtores estão ligados e que o sistema é orientado para obter eletricidade "descendente" para o consumidor, para a gestão "ativa", onde alguns produtores são distribuídos na rede que devem monitorar constantemente as entradas e saídas para assegurar o equilíbrio do sistema local. Isso iria exigir grandes mudanças na forma de gerir as redes.
Investimentos
Em 2009 a China aplicou US$ 34 bilhões na geração de energias renováveis. Com quase o dobro do investimento realizado pelos EUA, a China passou a liderar o ranking de países que mais investem em energias renováveis no mundo. O Brasil apareceu em 5º lugar com R$ 13,2 bi.
Pandemia de COVID-19 e a Invasão da Ucrânia pela Rússia
A partir do ano de 2020 diversos fatores econômicos e geopolíticos vieram afetar o crescimento do mercado de energias renováveis, especialmente da energia fotovoltaica. A pandemia de COVID-19 afetou os padrões estabelecidos de uso e distribuição de combestíveis fósseis. A Guerra dos preços do petróleo entre Rússia e Arábia Saudita em 2020, que ocorreu em meio ao periodo de desestabilização do mercado global de petróleo, causando tensões dentro da Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP) sobre as maneiras de adaptar a produção à este cenários. A tensão levou a Rússia a abandonar o acordo, levando à queda da aliança OPEP+. Os preços do petróleo já haviam caído 30 por cento desde o início do ano devido a uma queda na demanda. Sendo uma das principais causas do colapso global do mercado de ações em 2020. A invasão da Ucrânia pela Rússia em fevereiro de 2022 trouxe uma nova complicação ao mercado de petróleo e dos combustíveis fósseis em geral.
