Se todas as pessoas no mundo acendessem as luzes ao mesmo tempo, o que aconteceria?
O maior efeito de todos acenderem as luzes ao mesmo tempo seria um aumento na demanda por eletricidade, que a maioria das pessoas ao redor do mundo usa para acender suas luzes.
A eletricidade é uma forma de energia produzida a partir de vários combustíveis diferentes. As usinas de energia são fábricas de eletricidade que geram eletricidade a partir de fontes como carvão, gás natural, urânio, água, vento e luz solar. Em seguida, elas abastecem uma rede de cabos de transmissão e distribuição chamada rede elétrica, que fornece eletricidade para residências e empresas.
Para manter a rede estável, a eletricidade deve ser fornecida sob demanda. Quando alguém acende uma luz, ela consome energia da rede. Um gerador precisa fornecer imediatamente uma quantidade igual de energia à rede. Se o sistema ficar desequilibrado, mesmo que por alguns segundos, pode ocorrer um apagão.
Os operadores do sistema usam sensores e computadores sofisticados para monitorar a demanda de eletricidade, de modo que possam ajustar a produção de energia para cima ou para baixo, conforme necessário.. A demanda total de energia, chamada de carga, varia muito de hora em hora e de estação para estação. Para entender o motivo, pense em quanta eletricidade sua casa consome durante o dia em comparação com a madrugada, ou durante uma onda de calor no verão em comparação com um dia fresco de outono.
Como atender a um pico na demanda
Se todas as pessoas ligassem as luzes ao mesmo tempo ao redor do mundo, criariam uma demanda enorme e repentina por eletricidade. As usinas de energia teriam que aumentar a geração muito rápido para evitar uma pane no sistema. Mas essas usinas respondem às variações na demanda de maneiras diferentes.
As usinas a carvão e nucleares podem fornecer muita eletricidade a praticamente qualquer momento, mas se forem desligadas para manutenção ou apresentarem mau funcionamento, podem levar muitas horas para serem reativadas. Além disso, respondem lentamente a variações de carga.
As usinas que queimam gás natural podem responder mais rápido às variações de carga, por isso são normalmente a opção preferida para cobrir os períodos em que há maior necessidade de eletricidade, como nas tardes quentes e ensolaradas de verão.
Fontes renováveis de eletricidade, como energia solar, eólica e hidráulica, produzem menos poluição, mas não são tão fáceis de controlar. Isso porque o vento nem sempre sopra na mesma velocidade, e nem todos os dias são igualmente ensolarados na maioria dos lugares.
Os gestores da rede usam baterias de grande capacidade para regular o fluxo de energia à medida que a demanda aumenta e diminui. Mas ainda não é possível armazenar eletricidade suficiente nas baterias para abastecer uma cidade inteira. As baterias seriam muito caras e se esgotariam muito rápido.
Algumas operadoras de energia hidrelétrica podem bombear água para lagos durante períodos de baixa demanda e, depois, liberar essa água para gerar eletricidade quando a demanda estiver alta, passando-a por máquinas chamadas turbinas.
Felizmente, se todos acendessem suas luzes ao mesmo tempo, duas coisas evitariam uma pane total do sistema. Primeiro, não existe uma rede elétrica mundial única. A maioria dos países tem suas próprias redes ou várias redes regionais.
Redes vizinhas, como as dos Estados Unidos e do Canadá, são normalmente conectadas para que os países possam transferir eletricidade por meio de suas fronteiras. Mas elas podem ser desconectadas rapidamente, então, mesmo que haja queda de energia em algumas áreas, é improvável que todas as redes falhem ao mesmo tempo.
Em segundo lugar, nos últimos 20 anos, lâmpadas de LED substituíram muitas lâmpadas elétricas mais antigas. O LED funciona de maneira diferente dos modelos de lâmpadas anteriores e produzem muito mais luz por unidade de eletricidade — portanto, exigem muito menos energia da rede.
De acordo com o Departamento de Energia dos EUA, o uso de lâmpadas de LED representa, em média, uma economia de US$ 225 por ano para uma família. Em 2020, quase metade de todas as residências americanas usava LED para a maior parte ou todas as suas necessidades de iluminação.
Mais brilho, menos estrelas
Além de fornecer energia para iluminação, também é importante pensar sobre para onde toda essa luz iria. Um grande aumento na iluminação aumentaria drasticamente a poluição luminosa — a luminosidade nebulosa que paira sobre cidades e vilarejos à noite.
A poluição luminosa ocorre quando a luz reflete nas partículas de neblina e poeira no ar, criando um brilho difuso que ofusca o céu noturno. A luz é muito difícil de controlar: por exemplo, ela pode refletir em superfícies brilhantes, como janelas de carros e concreto.
A iluminação costuma ser usada em excesso à noite. Pense em prédios comerciais vazios em que as luzes ficam acesas 24 horas por dia, ou em postes de luz que iluminam para cima, em vez de para baixo, nas ruas e calçadas onde a iluminação é necessária.
Mesmo sistemas de iluminação bem projetados podem agravar o problema, tornando cidades e rodovias visíveis do espaço, e as estrelas invisíveis do solo. Essa poluição luminosa pode prejudicar a saúde humana, interferindo nos ciclos naturais de sono e vigília do nosso corpo. Também pode desorientar insetos, pássaros, tartarugas marinhas e outros animais selvagens.
Se todas as pessoas do mundo acendessem suas luzes ao mesmo tempo, veríamos um aumento modesto no consumo de energia, mas muito mais poluição luminosa e nenhuma estrela no céu noturno. Essa não é uma visão muito atraente.
*Harold Wallace é curador das coleções de eletricidade do Museu Nacional de História Americana do Instituto Smithsonian, nos EUA.
Este artigo foi publicado originalmente no site de notícias acadêmicas The Conversation e republicado aqui sob uma licença Creative Commons. Leia aqui a versão original (em inglês).
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