História da eletricidade

150 anos de caminhada rumo à sustentabilidade: história da eletricidade

Ação social História

A primeira usina elétrica, criada por Thomas Edison, em 1882, fornecia corrente elétrica apenas para algumas lâmpadas. Desde então, a rede que leva eletricidade às nossas casas foi expandida e, atualmente, encara seu maior desafio: ser completamente livre dos combustíveis fósseis e avançar em direção às fontes de energia renováveis. Conheça a história da eletricidade até os dias atuais.

História da electricidade
A história da eletricidade: desde as primeiras lâmpadas até os dias de hoje, quando estamos muito próximos de alcançar a sustentabilidade.

A história da eletricidade é um relato de sucessivas descobrimentos e avanços. Desde os primeiros experimentos de cientistas pioneiros, como Benjamin Franklin e Alessandro Volta, até a consolidação das teorias da eletricidade com Michael Faraday e Thomas Edison, cada capítulo dessa história nos ajuda a entender como essa invenção tem sido uma das grandes motores por trás da modernização da humanidade. O surgimento da lâmpada elétrica no século XIX deu início a uma era que transformou radicalmente a vida cotidiana, representando um momento fundamental para o progresso em direção ao mundo que conhecemos hoje.

Origem e história da eletricidade

Todos sabemos que eletricidade e luz sempre caminham juntas. Mas, ao contrário do que popularmente foi estabelecido, o inventor da eletricidade não foi Edison. Assim como não foi o primeiro a patentear a lâmpada incandescente. Outros inventores anteciparam-se a ele em quase uma década, mas a sua invenção foi a única que se tornou comercialmente viável. Depois de ter obtido a patente em 1879, fundou a Edison Illuminating Company e, em 1882, inaugurou a primeira usina elétrica para vender eletricidade aos compradores de suas lâmpadas.

Ele começou com 80 clientes e 400 lâmpadas, mas, em dois anos, o negócio cresceu, chegando a marca de 500 clientes — entre eles, o The New York Times — e 10.000 lâmpadas. Além da primeira usina elétrica, também foi a primeira usina de cogeração, já que o vapor era aproveitado para aquecer os edifícios adjacentes. Nesse mesmo ano, o industrial H. J. Rogers criou a primeira usina hidrelétrica no rio Fox (Wisconsin, Estados Unidos).

Durante a virada do século, começou a aumentar o interesse no aproveitamento de rios e lagos como recursos para a produção de energia hidrelétrica. Foi nessa época que as usinas hidrelétricas surgiram como fontes alternativas de produção de energia, coincidindo com o aumento da demanda por eletricidade nos grandes centros urbanos. Durante esse período, foram construídas inúmeras represas e pequenas usinas na Europa e nos Estados Unidos, algo possível graças ao rápido desenvolvimento industrial.

Em 1900, por exemplo, 40% da eletricidade dos Estados Unidos era gerada a partir de usinas hidrelétricas. Em 1940, passou a ser 30%, enquanto que hoje representa apenas 6,23%. Na Europa, uma das primeiras usinas construídas foi a de Jaruga, na Croácia, que começou a fornecer energia para a cidade vizinha de Sibenik em 1895, com uma potência de 235 kW, e permaneceu em funcionamento até a Primeira Guerra Mundial. Simultaneamente, na Austrália, a usina de Duck Reach, na cidade de Launceston (Tasmânia), foi inaugurada como a primeira usina hidrelétrica de propriedade pública no hemisfério sul.

As primeiras usinas elétricas funcionavam com corrente contínua, o que impedia a transmissão da energia por longas distâncias. Mas foi outro gênio resolveu o problema: Nicola Tesla e sua aposta na corrente alternada. Em 1895, ele construiu, junto ao industrial George Westinghouse, a usina hidrelétrica das cataratas de Niágara, levando eletricidade para a cidade de Buffalo, a 40 quilômetros de distância. Começava, assim, a eletrificação do mundo e, com ela, a segunda revolução industrial.

Em 1898, dois novos projetos impulsionaram esse processo: a usina hidrelétrica de Decew Falls no Ontário (Canadá) foi a primeira a gerar eletricidade de alta voltagem para ser transmitida por grandes distâncias; e a de Rheinfelden (Alemanha) foi a primeira a usar corrente alternada trifásica a 50 hertz, norma aplicada atualmente em quase todo o mundo.

Em 1951, foi inaugurada a primeira usina nuclear experimental no Ohio (Estados Unidos), que representou uma conquista na busca por novas fontes de energia. Durante o século XX, os combustíveis fósseis e as usinas nucleares substituíram a água como geradores de energia no mundo todo. O desafio do século XXI? Sem dúvida, substituí-los por mais fontes renováveis.

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Quando a energia limpa começou a ser produzida?

A lo largo de los años, la innovación y los avances tecnológicos impulsaron la búsqueda por alternativas energéticas más sostenibles, lo que marcó el inicio de la producción de energías limpias. A ideia de concentrar os raios do sol para aproveitar seu calor, por exemplo, surgiu na Grécia antiga, mas foi o visionário Frank Shuman o primeiro a torná-la comercialmente viável. Em 1911, ele fundou a Sun Power Co., criando a primeira usina solar em Tancony (Estados Unidos). Mas seu grande projeto, interrompido pela Primeira Guerra Mundial, foi uma fazenda solar de 52.000 km2 no Deserto do Saara (Egito), suficiente para abastecer todo o planeta.

O aproveitamento do sol por meio de placas fotovoltaicas para gerar eletricidade, conhecido como energia solar fotovoltaica, começou na década de 1960. Mais de meio século depois, sua produção mundial superou a cifra de 1,2 TW, com a China sendo o principal motor, de acordo com a SolarPowerEurope em seu relatório Global Market Outlook For Solar Power 2023-2027.

Outra grande fonte de energia renovável e limpa é a energia eólica, a de maior crescimento na última década no mundo. A instalação do primeiro aerogerador de 200 kW foi na costa dinamarquesa em 1956. No primeiro trimestre de 2022, a capacidade instalada no mundo é de 906 GW. 

O sonho de uma energia limpa e inesgotável pode virar realidade no futuro com o lançamento do projeto ITER, uma iniciativa liderada por 35 países que está atualmente em construção no sul da França. Trata-se da fusão nuclear, a energia das estrelas, reproduzida em um reator de confinamento magnético. O combustível é o hidrogênio, um dos elementos mais abundantes em nosso planeta.

Muitos países não têm dúvidas sobre a necessidade de investir nestas fontes, e esta é agora uma das decisões mais recorrentes em todo o mundo. O governo chinês, por exemplo, aumentou suas perspectivas de energia eólica e solar para 2025, quando espera atingir um recorde de 380 GW de instalações eólicas e solares no país. Espera-se também que a América Latina e a Europa aumentem seus investimentos enquanto outros países, como o Japão, estão mudando sua política para expandir sua produção solar a longo prazo.

A guerra na Ucrânia em 2022 também levou a uma pressão ainda maior a nível europeu para tentar conseguir uma substituição efetiva do gás, aproximando-se assim da transição energética. Isto levou a várias mudanças legislativas nos países europeus e a um forte aumento no compromisso com as energias renováveis, como é o caso na Alemanha.

Qual dessas energias vai substituir o petróleo nos livros de história e nos oferecer um futuro com energia limpa, sustentável e inesgotável? A resposta virá em algumas décadas.

A história da eletricidade na África

Com o fim do século XIX, a eletricidade começou a se tornar uma necessidade nas ruas e nas casas das cidades, chegando até mesmo a outras regiões do mundo, como a África. Mas a verdade é que o desenvolvimento da energia elétrica no continente africano teve uma evolução muito diferente em comparação a outros continentes, com muitos desafios a serem enfrentados até os dias atuais.

Os primeiros avanços significativos foram implementados na África do Sul, onde a descoberta de ouro em Witwatersrand, em 1886, levou à instalação da primeira usina de iluminação elétrica em Joanesburgo três anos depois. Antes disso, em 1882, a localidade de Kimberley se tornou a primeira cidade africana a iluminar suas ruas com eletricidade, o que representou um marco não apenas para o continente, mas também para o mundo todo, pois foi a primeira cidade do hemisfério sul a instalar fios elétricos em suas ruas. Com o passar dos anos, outras regiões do continente seguiram o exemplo da África do Sul na expansão da infraestrutura elétrica, como Saint-Louis, que, em 1887, tornou-se a primeira cidade do Senegal a iluminar suas ruas com eletricidade.

Por outro lado, apesar desses avanços iniciais, grande parte da população da África ainda não tem acesso à eletricidade. Com mais de 1,4 bilhão de habitantes na atualidade, aproximadamente 43% do continente não tem acesso à eletricidade, sendo a Nigéria (86 milhões) e a República Democrática do Congo (76 milhões) os países com o maior número de pessoas sem acesso à eletricidade. Em alguns lugares, como Sudão do Sul, Burundi, Chade e Malaui, mais de 85% da população vive sem eletricidade.

Esses desafios atuais para a eletricidade na África são importantes e devem ser resolvidos com urgência, conforme estabelecido no ODS 7: Energia limpa e acessível. As mudanças climáticas e os eventos climáticos extremos causaram danos sem precedentes na região, destruindo a infraestrutura e colocando em risco a atividade econômica e a segurança do emprego. Essa situação significa que o problema do acesso desigual à eletricidade persiste, especialmente nas áreas rurais, onde mais de 80% das pessoas vivem sem acesso à energia. No entanto, existem soluções viáveis que podem ser implementadas nos próximos anos, como as mini-redes e os sistemas autônomos baseados na energia solar.

Na Iberdrola, promovemos o programa Eletricidade para Todos com o objetivo de levar eletricidade às pessoas que não têm acesso a essa fonte de energia. Desde seu lançamento em janeiro de 2014, ajudamos 11 milhões de pessoas a se beneficiarem do acesso à eletricidade, realizando projetos em países como Ruanda, Quênia, Etiópia, Tanzânia, Uganda e Benin.

A importância das redes de eletricidade na história

A eletricidade é um produto particularmente complexo: é produzida, distribuída pela rede e vendida ao usuário final. É por isso que a rede de eletricidade é tão importante, já que ela deve formar um sistema com várias fontes de geração em que elas possam se complementar ou substituir umas às outras.

Em uma noite de verão sem vento, as usinas solares e os moinhos de vento não produzem eletricidade. Se também houver uma seca, o uso de água para eletricidade será limitado. Se as pessoas ligarem o ar-condicionado em suas casas e gerarem um pico de demanda, o uso de usinas térmicas terá de ser intensificado ou a energia terá de ser comprada de um país vizinho. A rede e seus operadores devem estar preparados para atender à demanda com os recursos necessários.

Nesse contexto, as redes inteligentes surgiram como uma solução revolucionária que mudou a forma como a eletricidade é produzida, gerenciada e consumida nos últimos tempos. Esse tipo de rede elétrica pode integrar de forma inteligente e dinâmica instalações renováveis de vários tamanhos. Isso também significa que hoje, graças à sua natureza bidirecional, o usuário pode ser tanto um consumidor quanto um produtor de eletricidade: pode produzir energia e vendê-la a usuários industriais ou comerciais.

O futuro do sistema elétrico

A sociedade atual está passando por uma importante transformação na forma como pensamos e consumimos eletricidade. Questões como a crescente conscientização ambiental, a necessidade de lidar com as mudanças climáticas e o avanço da inovação estão acelerando a transição para uma eletricidade mais limpa e sustentável. Nesse sentido, estas são as tendências que moldarão o futuro do setor elétrico:

Geração renovável

A adoção em massa de fontes de energia renováveis, como a solar e a eólica, está transformando a matriz energética dos países. A geração distribuída e as instalações em pequena escala se tornarão cada vez mais acessíveis.

Infraestrutura inteligente

A implementação de redes inteligentes é essencial para gerenciar com eficiência a complexidade de uma rede alimentada por energias renováveis. Tecnologias como a inteligência artificial e o armazenamento de energia permitirão uma gestão dinâmica da oferta e da demanda, otimizando a eficiência da rede.

Participação do consumidor

A transição para a eletricidade verde não envolve apenas mudanças na geração, mas também uma transformação na forma como as pessoas consomem energia. A conscientização ambiental motiva os usuários a adotarem práticas de consumo mais sustentáveis, com o objetivo de alcançar uma eficiência energética.

Inovação tecnológica

Os contínuos avanços contínuos nas tecnologias de armazenamento e a pesquisa de novas fontes renováveis prometem soluções mais eficientes e acessíveis. A inovação tecnológica continuará a impulsionar a transição para uma eletricidade mais limpa, abrindo novos caminhos para a implantação de soluções sustentáveis.