Repensando a energia de emergência: hidrogênio e o futuro da resiliência a desastres

Eventos climáticos extremos ameaçam milhões de americanos com cortes de energia prolongados a cada ano, forçando os gestores de emergência a implantar rapidamente energia de reserva confiável.

Seja respondendo a um furacão na Costa do Golfo, a um incêndio florestal no Oeste ou a um vórtice polar no Centro-Oeste, restaurar a energia em locais críticos — abrigos de emergência, hospitais e centros de comunicação — é uma prioridade máxima. No entanto, as abordagens tradicionais de energia de reserva muitas vezes falham no caos de uma crise.

COMENTÁRIO

O conjunto de ferramentas para resiliência energética atual inclui uma gama crescente de tecnologias, incluindo geradores a diesel, sistemas de gás natural, armazenamento de baterias de íons de lítio, microrredes solares com baterias — e agora, uma nova classe de soluções baseadas em hidrogênio que geram eletricidade limpa a partir da umidade do ar. Nenhuma opção é universalmente ideal, mas compreender seus pontos fortes e aplicações pode ajudar as comunidades a construir estratégias de energia emergencial mais robustas e flexíveis.

Existem várias opções importantes de energia de reserva para resposta a desastres:

Geradores a Diesel: Os geradores a diesel são, há muito tempo, um pilar fundamental da resposta a emergências devido à sua alta potência e disponibilidade. São comumente usados ​​para alimentar abrigos, serviços de emergência e centros de infraestrutura. No entanto, exigem uma cadeia de abastecimento de combustível estável e podem representar desafios à saúde e às emissões em ambientes confinados ou urbanos, especialmente durante operações prolongadas, quando o fornecimento de combustível é interrompido.

Geradores de Gás Natural: Onde a infraestrutura de gás estiver intacta, os geradores de gás natural podem ser uma alternativa confiável e de queima mais limpa ao diesel. Esses sistemas são frequentemente integrados a instalações comerciais e de infraestrutura crítica. São adequados para uso de longa duração, embora dependam da integridade e do acesso à tubulação, que podem ser comprometidos em desastres como terremotos ou inundações.

Sistemas de Armazenamento em Bateria: O armazenamento em bateria oferece entrega de energia de resposta rápida, sem emissões ou peças móveis. Ideais para cargas críticas de curta duração, as baterias são frequentemente implantadas em conjunto com sistemas renováveis ​​ou como reserva de emergência para nós de comunicação, pequenas clínicas ou instalações de transporte. Sua duração limitada de armazenamento significa que normalmente são usadas para suprir interrupções em vez de sustentar as operações por dias.

Microrredes Solares com Baterias: A combinação de energia solar fotovoltaica com armazenamento em baterias possibilita autonomia energética em nível local. As microrredes podem sustentar centros comunitários, estações de tratamento de água ou centros de operações de emergência em regiões com acesso solar consistente. Embora não tenham sido projetadas para implantação rápida após desastres, elas são cada vez mais incorporadas a centros de resiliência pré-construídos e planos de preparação municipais.

Geração de Hidrogênio Atmosférico com Células a Combustível: Um novo entrante no cenário de energia de emergência, esses sistemas geram hidrogênio extraindo umidade do ar ambiente e convertendo-a em eletricidade por meio de células a combustível. Projetados para serem móveis, modulares e independentes da rede elétrica, são adequados para rápida implantação em abrigos, clínicas móveis ou postos de comando. Sua operação sem emissões permite o uso seguro em ambientes internos ou em áreas densamente povoadas, e fornecem um fornecimento de energia de longa duração sem a necessidade de tubulações de água ou abastecimento de combustível.

Papel crítico nas operações de abrigos temporários

Um dos desafios mais urgentes durante um desastre é a instalação de abrigos com eletricidade confiável, especialmente para pessoas que dependem de dispositivos médicos. Os abrigos devem ser capazes de suportar concentradores de oxigênio para problemas respiratórios, máquinas de CPAP/BiPAP para apneia do sono, refrigeração para insulina e medicamentos, unidades de diálise domiciliar e até mesmo cadeiras de rodas elétricas e ventiladores.

Quando a rede elétrica fica indisponível por dias, esses dispositivos não podem esperar. As baterias podem durar apenas algumas horas e o diesel pode ser inacessível. Energia limpa e portátil, que não depende de cadeias de suprimentos tradicionais, torna-se vital para proteger populações vulneráveis.

Igrejas como Centros Críticos de Distribuição

Em lugares como a Louisiana, as igrejas historicamente desempenharam um papel fundamental na resposta a desastres, não apenas como abrigos, mas também como centros de distribuição de suprimentos essenciais. Por exemplo, durante os esforços de socorro após o furacão Ida, organizações como a Convoy of Hope fizeram parceria com mais de 60 igrejas para distribuir mais de 1,5 milhão de quilos de suprimentos, incluindo alimentos, água e outros itens essenciais.

Essas instituições religiosas costumam servir como centros comunitários confiáveis, tornando-se locais ideais para a distribuição de medicamentos refrigerados e outros recursos essenciais. Seu envolvimento ressalta a importância de equipar essas instalações com soluções de energia de reserva confiáveis ​​para manter a integridade de medicamentos sensíveis à temperatura durante interrupções prolongadas.

Preparando-se para um futuro energético incerto

Com o aumento da frequência e da intensidade dos desastres, as comunidades estão abandonando estratégias de backup padronizadas. Em vez disso, os planejadores de energia estão projetando abordagens em camadas que combinam múltiplas fontes de energia: diesel para demandas de carga pesada, baterias para resposta rápida, gás natural onde a infraestrutura permite e tecnologias emergentes de hidrogênio para energia de longa duração e zero emissão em ambientes remotos ou sensíveis.

O papel crescente do hidrogênio — especialmente em sistemas que produzem combustível no local sem a necessidade de transporte de recursos — oferece um novo caminho para a resiliência a desastres. Da alimentação de abrigos médicos ao suporte a comunicações por drones e centros de comando móveis, essa tecnologia oferece um nível de flexibilidade e autonomia que os sistemas legados muitas vezes não conseguem igualar.

O futuro da energia de emergência reside em sistemas integrados e adaptáveis ​​que respondam aos desafios do mundo real em terra. Plataformas baseadas em hidrogênio que geram combustível a partir do ar, combinadas com tecnologias comprovadas como baterias, geradores e microrredes, oferecem às comunidades um caminho multifacetado para a segurança energética. À medida que os investimentos em infraestrutura aceleram, a adoção de um amplo portfólio de soluções de energia será fundamental para garantir que ninguém fique no escuro em caso de desastre.

— Rick Harlow é CEO da NovaSpark Energy .