O boom industrial verde da América, desde baterias de veículos elétricos até a produção de painéis solares, não é alimentado por energia renovável - ainda

A nova fábrica de baterias da Panasonic, avaliada em 4 mil milhões de dólares, em De Soto, Kansas, foi concebida para ser um modelo de sustentabilidade – é um fábrica totalmente elétrica sem necessidade de chaminé.Quando concluído, cobrirá o tamanho de 48 campos de futebol, empregará 4.000 pessoas e produzirá baterias avançadas suficientes para abastecer meio milhão de carros eléctricos por ano.

Mas há um problema, e é um grande problema.

Embora a fábrica funcione com energia eólica e solar na maior parte do tempo, energias renováveis ​​forneceram apenas 34% da eletricidade da concessionária local Evergy em 2023.

Em grande parte dos EUA, os combustíveis fósseis ainda desempenham um papel fundamental na satisfação da procura de energia.Na verdade, Evergy pediu permissão para prolongar a vida útil de uma antiga central eléctrica a carvão para atender à crescente demanda, inclusive da fábrica de baterias.

Com meus alunos do Wellesley College, estive acompanhando o boom nos investimentos na fabricação de energia limpa e como esses projetos – incluindo a fabricação de baterias, painéis solares e turbinas eólicas e suas cadeias de fornecimento – mapear a rede elétrica do país.

A fábrica de baterias do Kansas destaca os desafios que os EUA têm pela frente.aumenta a produção de tecnologias de energia limpa e se afasta dos combustíveis fósseis.Também ilustra o potencial desta indústria para acelerar a transição para as energias renováveis ​​em todo o país.

O boom da produção de tecnologia limpa

Vamos começar com algumas boas notícias.

Só no setor das baterias, as empresas anunciaram planos para construir 44 grandes fábricas com potencial para produzir células de bateria suficientes para abastecer mais de 10 milhões de veículos elétricos por ano em 2030.

Essa é a escala de compromisso necessária se os EUAvai enfrentar as alterações climáticas e cumprir os seus novos padrões de emissões automotivas anunciado em março de 2024.

O desafio:Estas fábricas de baterias e os veículos elétricos que equipam vão exigir muita eletricidade.

Produzindo células de bateria suficientes armazenar 1 quilowatt-hora (kWh) de eletricidade – o suficiente para 3 a 6,4 quilômetros de autonomia em um VE – requer cerca de 30 kWh de energia de fabricação, de acordo com um estudo. estudo recente.

Combinando essa estimativa e nosso rastreamento, projetamos que em 2030 a fabricação de baterias nos EUAexigiria cerca de 30 mil milhões de kWh de electricidade por ano, assumindo que as fábricas funcionam com electricidade, como a do Kansas.Isso equivale a cerca de 2% de todos os EUA.eletricidade industrial utilizada em 2022.

O enorme potencial solar do cinto de bateria

Um grande número dessas plantas está planejado em uma região dos EUA.Sul apelidado de “cinto de bateria.” O potencial de energia solar é alto em grande parte da região, mas a rede elétrica torna pouco uso disso.

Nosso rastreamento encontrado que três quartos da capacidade de fabricação de baterias estão localizadas em estados com geração de eletricidade renovável abaixo da média hoje.E em quase todos esses locais, uma maior procura conduzirá a um aumento emissões marginais, porque essa energia extra quase sempre vem de combustíveis fósseis.

No entanto, também temos monitorizado quais as empresas de baterias que estão empenhadas em alimentar as suas operações de produção com eletricidade renovável, e os dados apontam para um futuro mais limpo.

Pelas nossas contas, metade das baterias serão fabricadas em fábricas que se comprometeram a obter pelo menos 50% da sua procura de eletricidade a partir de fontes renováveis ​​até 2030.Melhor ainda, estes compromissos estão concentrados em regiões dos EUA.onde os investimentos ficaram para trás.

Algumas empresas já estão tomando medidas.Tesla está construindo o o maior painel solar do mundo no telhado de sua fábrica no Texas.A LG comprometeu-se a fornecer Energia solar e hidroeletricidade 100% renovável para sua nova fábrica de cátodos no Tennessee.E a Panasonic está tomando medidas para alcançar emissões líquidas zero para todas as suas fábricas, incluindo a nova no Kansas, até 2030.

Mais compromissos empresariais podem ajudar a fortalecer a procura pela implantação de energia eólica e solar em todo o cinturão de baterias emergente.

O que isso significa para a demanda de eletricidade nos EUA

Fabricar todas essas baterias e carregar todos esses veículos elétricos vai colocar muito mais demanda na rede elétrica.Mas isso não é um argumento contra os VEs.Qualquer coisa que se conecte à rede, seja um VE ou a fábrica que fabrica as suas baterias, fica mais limpa à medida que mais fontes de energia renováveis ​​ficam online.

Essa transição já está acontecendo.Embora o gás natural domine a produção de electricidade, em 2023 as energias renováveis ​​forneceram mais eletricidade do que o carvão pela primeira vez nos EUAhistória.O previsões do governo que em 2024, 96% da nova capacidade de produção de electricidade adicionada à rede seria isenta de combustíveis fósseis, incluindo baterias.Estas tendências estão a acelerar, graças à incentivos para implantação de energia limpa incluído na Lei de Redução da Inflação de 2022.

Olhando para frente

A grande lição aqui é que o desafio no Kansas não é a fábrica de baterias – é a rede eléctrica cada vez mais antiquada.

À medida que os investimentos num futuro de energia limpa se aceleram, a América terá de reprojetar grande parte de sua rede elétrica funcionar com cada vez mais energias renováveis ​​e, simultaneamente, electrificar tudo, desde carros a fábricas e casas.

Isto significa que investir na modernização, expansão e descarbonização da rede elétrica é tão importante como construir novas fábricas ou mudar para carros elétricos.

Os investimentos na produção de energia limpa desempenharão um papel fundamental para permitir essa transição:Algumas das novas baterias avançadas serão utilizadas na rede, proporcionando armazenamento de energia de reserva para momentos em que a produção de energia renovável diminui ou a procura de electricidade é especialmente elevada.

Em janeiro, o Havaí substituiu seu última usina a carvão com um sistema de bateria avançado.Não demorará muito para que isso comece a acontecer também no Tennessee, no Texas e no Kansas.