Disrupção Limpa de Energia e Transporte by Tony Seba

Disrupção Limpa de Energia e Transporte Como o Vale do Silício tornará obsoletos o petróleo, o gás natural, o carvão, a energia nuclear, as empresas elétricas tradicionais e os carros convencionais até 2030.

TONY SEBA

Clean Planet Ventures Vale do Silício, Califórnia, USA Primeira Edição Beta v.0.000.04.28.14 15 de Junho de 2014

Incluindo o direito de reprodução em qualquer mídia Nenhuma parte deste documento pode ser reproduzida em qualquer forma ou por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, para qualquer finalidade, sem o consentimento expresso por escrito do Tony Seba. Impresso nos Estados Unidos da América. Primeira edição Beta. ISBN-13 978-0-692-21053-6 Para obter informações sobre descontos para grandes quantidades ou sobre a autorização para reproduzir seções deste livro, Email: info@tonyseba.com www.tonyseba.com Cover Art ©2014 by Tony Seba. Muitos dos nomes de produtos mencionados neste documento são marcas comerciais ou marcas registradas de seus respectivos proprietários. Library of Congress Cataloging-in-Publication Data Seba, Tony Disrupção Limpa de Energia e Transporte: Como o Vale do Silício fará Obsoletos o Petróleo, o Gás Natural, o Carvão, a Energia Nuclear, as Empresas Elétricas Tradicionais, e os Carros Convencionais em 2030. – 1st ed. p. cm.

Prefácio à edição em português: Engenheiro José Luis Cordeiro, Ph.D. Designers criativos e website: Elena Castañón e Wikreate Tradução ao espanhol: engenheiro: Engenheiro Fernando Solano Boullon, M.Sc. Tradução e edição ao Português: Diango Garzón López Revisão e edição: Wilson Silva Inclui referencias bibliográficas e índice. ISBN-13 978-0-692-21053-6

Sumário

AGRADECIMENTOS .........................................................................................................XII PREFÁCIO POR JOSE CORDEIRO..................................................................................XIV INTRODUÇÃO: ENERGIA E A IDADE DE PEDRA..........................................................1 Disrupção limpa para a Energia e o Transporte ......................................................................................2 Disrupção Baseada na Tecnologia .....................................................................................................................2 Mudar a Arquitetura da Energia ..........................................................................................................................3 Energia abundante, Econômica e Participativa. ......................................................................................3 A Disrupção Limpa é Inevitável. ...........................................................................................................................4 A Disrupção Limpa Será Rápida. .........................................................................................................................4 A Clássica Tecnologia de Disrupção do Vale do Silício .....................................................................5 Custos Marginais Zero e Ondas de Disrupção .........................................................................................5 Convergência Tecnológica e Disrupção Limpa ........................................................................................9 Energia participativa, Modelo de Negócios Inovador e de Disrupção. ....................................12 O Modelo Energético Participativo ...................................................................................................................13 As Ciências Econômicas da Tecnologia do Vale do Silício: Os Crescentes Rendimentos. .....................................................................................14 Rendimentos Crescentes e Decrescentes: Tecnologia Vs. Extração .......................................14 Os efeitos da rede e da Disrupção Limpa da Energia e do Transporte.................................16 A lei de Moore e a Disrupção Limpa da Energia e do Transporte............................................17 100 Anos de Petróleo (ou Gás, ou Carvão, ou Urânio) .......................................................................19 CAPÍTULO 1: A DISRUPÇÃO DA ENERGIA SOLAR ....................................................21 Energia solar, Barata e de alta Penetração...................................................................................................24 O crescimento Exponencial do Mercado de Energia Solar ............................................................25 Os Custos Decrescentes da Energia Solar..................................................................................................27 Instalações de Energia Solar com Rápido Crescimento .................................................................30 Por que as Instalações de Energia Solar são mais baratas na Alemanha do que nos EUA? ................................................................................31 Energia Solar sem Subsídios vs.Preços Subsidiados dos Serviços ............................................33 Lancaster, um Estudo de Caso para o Futuro da Energia. ..............................................................34 Quão Rapidamente pode ocorrer a Disrupção da Energia Solar? ...........................................36 A Disrupção das Instalações sobre os telhados de DirecTV ........................................................37 A Primeira Usina de Energia Solar com Operação Ininterrupta no Mundo .......................39 Baterias Solares de Sal ..............................................................................................................................................39

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Como o Armazenamento de Energia muda Tudo ...............................................................................40 Energia Solar Noturna: A Energia Solar 24-7 Chegou ......................................................................41 A Disrupção Solar Está Aqui ...................................................................................................................................41 CAPÍTULO 2: FINANÇAS NA DISRUPÇÃO DA INDÚSTRIA DE ENERGIA ...............45 Novo Modelo de Negócios para a Energia Solar.....................................................................................46 A Queda dos Custos da Energia Solar ...........................................................................................................49 Os Custos Capitais e os Custos de Capital ................................................................................................50 Estudo de caso: Financiamento PACE em Sonoma.............................................................................50 Financiamentos Participativos: Crowdfunding para a Energia Solar ......................................54 Financiamentos Participativos: Energia Eólica na Dinamarca .....................................................55 A Ponte Golden Gate como um Exemplo de Financiamentos Participativos ................58 Mosaic: Uma Empresa Devota dos Financiamentos Participativos.........................................59 Por que a Energia Solar atrai Warren Buffett e Wall Street ............................................................62 A Securitização chega à Energia Solar .......................................................................................................66 Financiamento da Energia Solar com Fundos de Investimento Imobiliário ......................68 Levando as Sociedades Limitadas à Energia Limpa ...........................................................................70 Em Conclusão: A Oportunidade de Trilhões do Financiamento de Energia Solar ..................................................................................................................73 CAPÍTULO 3: ELETRICIDADE 2.0: ENERGIA DISTRIBUÍDA E PARTICIPATIVA NA DISRUPÇÃO DOS SERVIÇOS ENERGÉTICOS .....................75 Austrália: A Forma das Coisas que Vem .......................................................................................................77 Como a Energia Solar Substituirá o Preço no Pico da Energia ...................................................79 Como a Energia Solar substituirá o Mercado Atacadista Atual..................................................81 Explorando as vantagens de custo da energia distribuída..............................................................83 Instalações Solares de Wal-Mart, IKEA e os Supermercados “Big-Box store” ...............................................................................................................86 A Indústria Imobiliária Descobre a Energia Solar ...................................................................................88 O Termostato Robótico ...............................................................................................................................................89 Como o “Big Data” aumentará o Desempenho das Energias Limpas ...................................94 A Disrupção Zero: O Museu de Ciências Exploratorium ..................................................................95 Como Projetos Distributivos ajudam à Energia Limpa.......................................................................97 Conheçam a Rachel Rhodes Disruptora Solar a Distância ..........................................................98 A pressão de Empresas de Serviços: Unir e Elevar os Preços...................................................100 A Próxima Onda Disruptiva: Armazenamento Distribuído de Energia Elétrica ..................................................................................102 A Próxima Onda Disruptiva: Armazenamento de Energia Elétrica no Local ........................................................................................104 Kodak: Um Exemplo para Empresas concessionárias Elétricas ................................................107 A Coceira de Vinte Anos: Como a Energia Solar ultrapassa a Geração Tradicional...108

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O Império Contra ataca: Davi contra Golias na Califórnia..............................................................110 O Império Contra ataca de novo: A Tomada do Sol ............................................................................111 CAPÍTULO 4: A DISRUPÇÃO DOS VEÍCULOS ELÉTRICOS ......................................115 Nove Motivos pelo qual o Veículo Elétrico é Disruptivo....................................................................116 Quanto Tempo deve Passar até que a Disrupção se Apresente? ............................................130 Inovações Disruptivas nos Modelos de Negócios ..................................................................................132 Carga Elétrica de Graça..............................................................................................................................................132 Manutenção Grátis .........................................................................................................................................................134 Minha Previsão feita em 2010 sobre o Desaparecimento dos Veículos a gasolina em 2030 ....................................................................135 Minha nova Previsão sobre o Desaparecimento dos Veículos a gasolina em 2030......................................................................................................................137 A Migração em Massa para Veículos Elétricos ........................................................................................141 O último veículo a Gasolina ....................................................................................................................................142 CAPÍTULO 5: A DISRUPÇÃO DOS VEÍCULOS AUTÔNOMOS ..................................147 Carros compartilhados na Nova Economia Compartilhada ..........................................................149 Veículos autônomos: A Melhor Maquina Disruptiva .............................................................................151 Carros a gasolina: A maior Maquina de Desperdícios .......................................................................152 A Acelerada Corrida para os Carros Completamente Autônomos ........................................159 Melhora Exponencial na Relação de Custos da Tecnologia ...........................................................163 Google, Apple e Forasteiros Automotivos ...................................................................................................166 Sistemas Operativos Automotivos e Mercados do tipo “O Ganhador leva Tudo” ...........................................................................................166 Carros como Serviços: O Maior Modelo de Negócios Disruptivos ..........................................167 Inovação nos Modelos de Negócios .................................................................................................................170 Disrupção da Indústria dos Seguros para Veículos ...............................................................................170 CAPÍTULO 6: O FIM DA ENERGIA NUCLEAR ..............................................................173 Meios Participativos, Cidadãos Cientistas e uma Excursão pela Energia Nuclear.............................................................................................................175 Captura Regulatória, Descomissionamento e Custo Proibido da Energia Nuclear................................................................................................................177 Captura Regulatória, Geração e Custo Proibitivo da Energia Nuclear .............................................................................................................178 A situação piora. ...............................................................................................................................................................179 Subsídios Nucleares Galore: Os Reatores de Vogtle na Geórgia .............................................180 Assegurando o que não é Segurável: Resgate da Energia Nuclear por parte dos Contribuintes................................................................185

O Espiral da Morte da Energia Nuclear ..........................................................................................................188 Disrupção dos Zombies Nucleares ....................................................................................................................192 CAPÍTULO 7: O FIM DO PETRÓLEO..............................................................................195 Melhoria Exponencial na Relação dos Custos da Energia Solar com Relativa ao Petróleo .................................................................................................196 O Fim das Areias Betuminosas do Canadá ................................................................................................199 A Primeira Nação Solar do Mundo ....................................................................................................................202 O final do Diesel é o fim da Pobreza Energética.....................................................................................203 Quando a Energia Solar e os Veículos Elétricos Convergem ......................................................206 Que extensão em equipamentos de Energia Solar é necessária para acionar todos os Veículos Elétricos? ....................................................................206 Quanto superfície na Água e na Terra precisa a energia a partir do Petróleo ou do Gás para acionar todos os Veículos Elétricos? .........................208 Fugas, Vazamentos e Contaminação ...............................................................................................................209 Resumo: O Fim do Petróleo ....................................................................................................................................209 CAPÍTULO 8: O GAS NATURAL : UMA PONTE A LUGAR NENHUM.......................211 O Gás Natural é Limpo? ...........................................................................................................................................213 O Gás Natural é Barato? ..........................................................................................................................................216 Preços da Energia Solar vs.Gas Natural .......................................................................................................220 A Conservação da Água e o Fim do Gas Natural .................................................................................223 Investimentos Exponenciais e Ingressos Lineares ................................................................................225 CAPÍTULO 9: O FIM DOS BIOCOMBUSTÍVEIS ...........................................................227 Desperdício de Recursos Hídricos com Biocombustíveis ................................................................228 Quanta Água é Requerida pelos Biocombustíveis? ..............................................................................232 O Aquífero de Estados Unidos ..............................................................................................................................232 Atlanta em seu Tanque de Combustível .......................................................................................................233 Que acontece com a Nova Geração de Biocombustíveis? .............................................................234 Por que a Energia Solar é mais eficiente do que os Biocombustíveis ....................................235 Os Jogos da Fome: A Batalha Final entre os Biocombustíveis e o Petróleo .....................237 CAPÍTULO 10: O FIM DE CARVÃO .................................................................................239 Carvão: Uma Proposta Arriscada .......................................................................................................................241 Carvão: Uma Morte Anunciada ............................................................................................................................242 “Captura Regulatória”: Como os Governos Protegem a Indústria do Carvão ..................247 China: Água para o Carvão, não para Alimentos ....................................................................................251 Morte do Carvão ..............................................................................................................................................................255

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Disrupção Final do Carvão .......................................................................................................................................257 SOBRE O AUTOR ..............................................................................................................263 NOTAS DE FIM...................................................................................................................265

Agradecimentos “A vitória tem centenas de pais e a derrota é órfã” - Presidente John F. Kennedy

Quero agradecer a todos aqueles que aceitaram o convite para serem oradores em meus cursos “Clean Energy and Transportation—Market Investment Opportunities” e “Understanding and Leading Market Disruption» na Universidade de Stanford, da mesma maneira que aos que aceitaram ser entrevistados para este livro: Masato Inoue (Nissan), Takeshi Mitamura y Kimihiko Iwamura (Nissan Research Center Silicon Valley), Danny Kennedy (Sungevity), David Arfin, (SolarCity), Kevin Smith (SolarReserve), José Martin (Sener USA), Craig Horne (Enervault), Peter LeLievre (Chromasun), Raj Atluru (DFJ Ventures), Manny Hernández (SunPower), G.G. Pique (Energy Recovery), Peter Childers (Utility Scale Solar), José Luis Cordeiro (Singularity University), Steve Nasiri (Invense), Abe Reichental (3D Systems), Rich Mahoney (SRI International), Andreas Raptopoulos (Matternet), Dan Rosen (Mosaic) e Emily Kirsch (SfunCube / Powerhouse). Quero agradecer aos alunos de meus cursos em Stanford: “Clean Energy and Transportation—Market and Investment Opportunities” e “Understanding and Leading Market Disruption». O núcleo das ideias principais para este livro é constituído a partir da intersecção entre as minhas aulas de energia limpa e a disrupção. Eu sou abençoado por ser capaz de ensinar aos inovadores e empreendedores que estão mudando o mundo na direção certa. Muitos deles têm se dedicado a começar ou iniciado a participar do trabalho de empresas de disrupção de energia limpa, transportes limpos e tecnologia da informação no Vale do Silício. Eles têm impulsionado os limites da tecnologia, modelos de negócios e inovação de produtos. Muitos têm se dedicado a gerar centenas de megawatts de energia solar ou eólica. Outros têm ajudado a gerar impactos positivos sobre grupos de reflexão (think tanks), organizações não governamentais e instituições de ordem pública. Eu dou o melhor de mim para educar, inspirar e levar seus pensamentos além das percepções ou barreiras prévias. Eles, por sua vez, desafiam e inspiram-me a entregar uma experiência excepcional que dura toda uma vida. Agradeço-lhes por isso. Quero agradecer a Hal Louchheim por me dar a oportunidade de ensinar na Universidade de Stanford durante doze anos. Tenho criado e lecionado cinco cursos diferentes, e Stanford e Hal sempre confiaram e apoiaram os meus

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esforços. Também quero agradecer a Dan Colman, chefe de Estudos Continuados em Stanford e sua equipe maravilhosa. Os meus fundamentos são apoiados por inúmeros cientistas, engenheiros e empresários que tem desenvolvido tecnologias para a energia solar e eólica, carros elétricos, carros autônomos, dispositivos de armazenamento de energia, robótica, dispositivos inteligentes, sensores, inteligência artificial e muitas outras tecnologias que fizeram possíveis produtos, serviços e modelos de negócios que podem fornecer ao mundo energia e transporte, ambos limpos. Quero agradecer a Elena Castañón e a sua magnífica equipe Wikreate. Eles foram os designers criativos por trás deste livro e de meu novo website (tonyseba.com) e os elevaram a um patamar superior. Agradeço a Peter Weverka, que editou o meu manuscrito e claramente o transformou em um livro de fácil leitura. Graças a Joe Deely pelos seus comentários. Quero agradecer a equipe de Village Market Coffee em San Francisco. Um amigo disse-me para escrever um livro, «tudo que você precisa é de amor e da Internet». Eu gostaria de adicionar o café a esta mistura. Quero agradecer a Bhavesh Singh (Aegis Capital Partners), por sua amizade e por ser um grande parceiro de negócios. Quero agradecer a Diango Garzón López pela tradução do livro ao português; e a José Luis Cordeiro por ter lido e relido o manuscrito em inglês, em português e em espanhol, por coordenar a edição e revisão do livro, por escrever o prefácio para esta edição, e por sua amizade de quase quatro décadas. Finalmente, quero agradecer a Maylen Rafuls por todo o apoio. Este livro não teria sido possível sem você. Você é a melhor. Para todos vocês, obrigado pelo que são e pelo que fazem.

Prefácio por Jose Cordeiro Existe uma coisa mais poderosa que todos os exércitos: uma idéia cujo tempo tem chegado. Victor Hugo, 1854 Se você encontrar uma previsão razoável, provavelmente é errado, porque o futuro não é razoável, é fantástico! Arthur C. Clarke, 1964 Daqui a trinta anos haverá uma enorme quantidade de petróleo - e não haverá compradores. O petróleo será abandonado no solo. A Idade da Pedra chegou ao fim, não pela falta das pedras, e a Era do Petróleo chegará ao fim, não pela falta do petróleo. Sheikh Ahmed Yamani, 2000 A maioria das previsões de longo prazo, que é tecnicamente viável em períodos futuros, subestimam drasticamente o poder dos desenvolvimentos futuros, porque elas são baseadas no que eu chamo de visão “linear intuitiva” da história em vez da visão “histórica exponencial”. Ray Kurzweil, 2005

Tony Seba tem trabalhado, ensinado e pesquisado assuntos de energia por muitos anos. Desde a última década, tem feito previsões energéticas que podem ter parecido pouco razoáveis no momento, mas já se tornaram realidade nesta década. Agora, prevê-se que para 2030 toda a geração de energia será baseada na energia solar (e eólica) e todos os carros novos serão autônomos e elétricos. Uma vez que apenas 1% da geração de energia no mundo, hoje, é graças à energia solar (e eólica), alguns podem pensar que a meta de 100% até 2030 é impossível. Outros também podem considerar que é mais incrível pensar que podemos passar de um mundo com menos de 1% dos veículos elétricos e praticamente 0% dos veículos autônomos (apenas para apresentar dois números redondos sobre a situação atual) para outro mundo com uma produção de 100% de veículos autônomos e elétricos até 2030.

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Se essas previsões não são suficientes, Tony Seba também prevê que as indústrias atuais do petróleo, gás natural, carvão, nuclear, biocombustíveis, eletricidade e de carros convencionais se converterão em obsoletas devido à convergência de energia solar (e eólica) com os veículos autônomos e elétricos em 2030. Serão bem-sucedidas as previsões de Tony Seba novamente? Espero sinceramente que sejam, e acredito que serão para o benefício de toda a humanidade!

Disrupção Limpa Disrrupção Limpa de Energia e Transporte é realmente um livro de disrupção. Mais que de disrupção, é um livro revolucionário que mostra o desenvolvimento exponencial das indústrias de energia e de transportes, ao longo das próximas duas décadas. O valor econômico destes dois setores é realmente enorme, a indústria de energia representa cerca de US $ 8 trilhões e a indústria de transporte um adicional de US $ 4 trilhões adicionais a cada ano. Por isso fala-se de substituir uma indústria de cerca de 12 trilhões de dólares por ano, o que é quase tão grande quanto os números econômicos chineses, dos Estados Unidos ou da União Europeia. Em seu livro anterior, Solar Trillions, Tony Seba já tinha considerado o crescimento rápido e exponencial da energia solar. As suas previsões de 2010 foram surpreendentemente precisas, particularmente no que diz respeito a organizações como a Agência Internacional de Energia (Energy Agency - IEA) e a Administração de Informação de Energia (Energy Information Administration - EIA) do Departamento de Energia dos EUA (US Department of Energy - DOE), que têm errado consistentemente, sempre subestimando o potencial da indústria energia solar. Embora a AIE e EIA usassem projeções lineares, Tony Seba tem visto um crescimento exponencial da produção e diminuição exponencial nos custos.

Tony Seba Tony Seba teve uma reconhecida carreira no Vale do Silício como empresário e gestor. Ganhou seu título de B.Sc em ciência da computação e engenharia no Massachusetts Institute of Technology (MIT), onde estudamos juntos, posteriormente ele recebeu um MBA pela Stanford University. Tony foi um dos primeiros funcionários da Cisco Systems, mais tarde colaborou na fundação da PrintNation. com, onde recebeu vários prêmios. Atualmente é professor na Stanford University, é mentor de startups de investidores privados e consultor corporativo. Sua liderança esteve presente em publicações como a BusinessWeek, seus artigos foram publicados na revista Forbes e escreveu três best-sellers. Tony Seba tem palestrado desde Abu Dhabi até Hong Kong, desde Auckland até Seul.

Em seu novo livro, Tony Seba apropriadamente descreve porque a energia solar é muito mais próxima das novas indústrias digitais do Vale do Silício do que a velha indústria de combustíveis fósseis. A SolarCity é um exemplo das novas empresas de energia, enquanto a ExxonMobil é um exemplo dos antigos dinossauros de energia. Da mesma forma, Tony define o veículo elétrico e autônomo como um computador sobre rodas, e como estes novos veículos são muito mais avançados do que os veículos fabricados em Detroit, Alemanha e Japão. Google e Tesla estão avançando com os veículos elétricos e autônomos, enquanto GM e Toyota, por exemplo, estão achando difícil seguir as novas tendências.

Crescimento exponencial O crescimento exponencial é o principal motor da evolução da indústria de geração solar, e também o principal motor da evolução dos veículos autônomos e elétricos. Embora hoje em dia apenas 1% da capacidade de energia é gerada a partir de energia solar e menos de 1% dos veículos novos são elétricos, serão apenas necessárias sete duplicações para chegar aos 100%. Ambas as indústrias agora estão se desdobrando a cada dois anos aproximadamente, de modo que passará aos 2% em dois anos, 4% em quatro anos, 8% em seis anos, 16% em oito anos, 32% em dez anos, 64% em doze anos e atingirá 100% em quatorze anos ou menos. Obviamente, isso dependerá do crescimento sustentado por estas indústrias até a saturação do mercado, mas as tendências históricas são muito claras. Além disso, veículos autônomos, que até o momento não foram comercializados, têm potencial para crescer ainda mais rápido, graças aos efeitos de rede. Portanto, pensando de forma exponencial, não é insensatez passar de 1% a 100% em quatorze anos, se o tempo consumido para duplicar a porcentagem é de apenas dois anos, como está acontecendo atualmente. Consideremos uma Lei de Moore para a energia solar; atualmente conhecida como a Lei de Swanson em homenagem ao professor de Stanford que fundou a SunPower, Richard Swanson. Também parece haver outra Lei de Moore para veículos elétricos e autônomos, ou para computadores sobre rodas, em outras palavras. Em termos exponenciais, um verdadeiro “tsunami de energia solar” está se aproximando rapidamente e fará com que as empresas de combustíveis fósseis e as velhas concessionárias elétricas se tornem obsoletas. Enquanto isso, outro “tsunami de veículos elétricos e autônomos” irá substituir às empresas montadoras de veículos tradicionais, que não conseguem se adaptar rapidamente às novas realidades. Empresas emergentes com modelos de negócios ao estilo do Vale do Silício deverão substituir completamente as indústrias tradicionais de energia e transportes. Ainda melhor, esta substituição será para tecnologias limpas e deverá melhorar as condições da humanidade. Durante anos e décadas, a energia e o transporte pertenceram aos setores industriais mais sujos do mundo. No futuro,

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a geração de energia será mais limpa, muito mais limpa. Os combustíveis fósseis permanecerão fósseis!

Qual será o custo dessa transição? É realmente possível passar da atual era do petróleo a uma era de energia solar? De acordo com o famoso Sheik Ahmed Yamani, a resposta é afirmativa. Mas, a transição vai custar mais do que o status quo atual? Vamos considerar os fatos. De acordo com o World Energy Investment Outlook publicado pela IEA no final de 2014, em Paris, a indústria energética exigirá investimentos de 48 trilhões de dólares entre 2015 e 2035. Este enorme montante corresponde a 23 trilhões de dólares em combustíveis fósseis, 10 trilhões dólares em geração de energia (incluindo 6 trilhões de dólares para a energia renovável), 8 trilhões de dólares em energia eficiente e 7 trilhões em transmissão e distribuição. Além disso, meio trilião de dólares são gastos anualmente em subsídios para a indústria dos combustíveis fósseis, perto dos 550 bilhões de dólares em 2013. Obviamente, a IEA favorece aos combustíveis fósseis, uma vez que a agência foi criada pela OCDE em 1974, após a crise do petróleo de 1973, para garantir as necessidades deste setor nos países industrializados. Da mesma forma que o DOE foi originalmente criado em 1977 para responder à crise do petróleo de 1973 nos Estados Unidos. Por esta razão, ambas as instituições consideram, fundamentalmnete, os combustíveis fósseis em suas projeções, e estimam que apenas a energia solar seja inferior a 10% em 2035. No entanto, este pensamento linear não captura a realidade da capacidade de crescimento exponencial da energia solar nem a diminuição dos custos exponencialmente. Os custos de energia solar têm diminuído de forma exponencial a partir de quase US $ 100 /watt na década de 1970. Hoje, o custo de instalações de energia solar varia entre US $ 1 e US $ 3 por watt, dependendo da latitude e longitude da instalação, considerando as cidades e as zonas rurais, e com tamanhos variados, incluindo escalas de concessionárias de energia e as aplicações dos serviços comerciais e residenciais. Com a diminuição exponencial contínua dos custos e o crescimento exponencial da produção, espera-se que em menos de uma década as instalações de energia solar custem menos de US $ 1 por watt, incluindo os custos de armazenamento. A quantidade de energia que toda a humanidade utiliza atualmente se aproxima dos 15TW, um montante que poderá aumentar levemente nos próximos anos, graças aos avanços na eficiência energética, já que quase a metade da energia produzida atualmente é desperdiçada. A pior indústria em termos de eficiência é a do transporte, onde cerca de 80% da energia é desperdiçada. Grandes

melhorias em termos de eficiência energética têm se experimentado nos últimos anos, e grandes poupanças de energia, graças aos veículos elétricos e autônomos, permitirão controlar o consumo mundial de energia. Desta forma o consumo poderá permanecer estável ou mesmo diminuir ligeiramente. Combinando o consumo mundial de energia perto dos 15TW de potência e o preço de US $ 1 por watt, deparamos que 15 trilhões de dólares são suficientes para transformar a matriz energética atual global a partir de combustíveis fósseis para energia solar, incluindo a geração, transmissão, distribuição e o armazenamento. Mesmo se considerarmos um pequeno aumento na demanda de energia e fatores de baixa capacidade, o preço total seria de 30 ou 45 trilhões de dólares, chegando a três vezes a capacidade de produção atual de 15 TW. Portanto, o valor indicado pela IEA de 48 trilhões para manter combustíveis fósseis, é um insulto para aqueles que querem um mundo mais limpo e com energia mais barata.

“Ethernet”: Energia e Transporte Limpos Para Todos Meu amigo Robert Metcalfe, ex-professor do MIT (Massachusetts Institute of Technology) e inventor da rede Ethernet, popularizou a ideia de Internet para a energia ou “Enernet”. Esta rede Enernet ou rede da energia nos permitirá conectar-se ao mundo e aumentar, não reduzir, nosso consumo de energia. Graças a Enernet, a energia e a potência serão abundantes e basicamente de graça, assim como é hoje a informação e a largura de banda através da Internet. Considerações referentes ao armazenamento também são importantes, mas as novas baterias e outras tecnologias avançadas farão a Enernet mais resistente e irão criar efeitos de rede positivos. Este inteligente Enernet também ajudará a promover novos sistemas de transporte baseados em veículos elétricos e autônomos. De acordo com Metcalfe, Enernet trará mudanças fundamentais na forma como produzimos e consumimos energia, da geração à transmissão, armazenamento e utilização pelo consumidor final. Enernet criará uma rede inteligente de energia com recursos distribuídos, sistemas eficientes, alta redundância e alta capacidade de armazenamento. Enernet também ajudará na transição para fontes de energia limpas e renováveis, com novos jogadores e empresários que tomarão o lugar dos antigos gigantes do petróleo e das grandes empresas de serviços, cujos velhos produtores monolíticos terão que dar mais controle aos crescentes prosumers (produtores e consumidores). Finalmente, continuaremos a transição de energia cara para energia barata, em um mundo onde a energia será identificada como abundante.

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Disrupção Limpa de Energia e Transporte

As empresas globais, tais como Amazon, Apple, Facebook, Google, IBM, IKEA, Walmart e outras, já anunciaram publicamente que desejam gerenciar todas as suas operações com energia renovável. Além disso, varejistas, como por exemplo a rede Wal-Mart, anunciou que instalará painéis solares nos telhados e carregadores para carros elétricos em suas lojas, de modo que os clientes posam carregar seus veículos gratuitamente, assim como podem fazer atualmente nas redes de “supercarregadores” de Tesla, que também fornecem recargas gratuitas. Por que gratuitas? Porque a eletricidade é muito mais barata do que o petróleo e, graças à energia solar, vai se tornar cada vez mais barata, com custos de instalação também cada vez menores. Este livro mostra o caminho para a energia limpa e abundante para todos, com transporte sob demanda, econômico e eficiente. As pessoas pobres ao redor do mundo vão se afastar de combustíveis fósseis e companhias de energia “dinossauros”, para usar diretamente sistemas inteligentes de energia distribuída, da mesma forma que os pobres passaram de não ter um telefone para ter telefone celular. De fato, hoje em dia, muitos desses telefones celulares são carregados por painéis solares fotovoltaicos em diferentes partes do mundo. A transição energética conduzirá a uma era mais limpa, que será melhor para você, melhor para mim, melhor para a humanidade e melhor para o meio ambiente. Vivemos em tempos emocionantes. Vivemos em tempos de Disrupção Limpa de Energia e Transporte.

José Luis Cordeiro, MBA, PhD Pesquisador Visitante associado, IDE - JETRO, Japão Diretor, Nó de Venezuela, O Projeto do Milênio Professor Adjunto do Instituto de Moscou de Física e Tecnologia, Rússia Fundador da Faculdade, Singularity University, Parque de Investigação da NASA, Vale do Silício, California.

Introdução: Energia e a Idade de Pedra “Uma era é chamada escura, não porque a luz não brilhe mais, mas porque as pessoas se recusam a enxergá-la “. James Michener

“Quando o ritmo de mudanças dentro de uma empresa for ultrapassado pelo ritmo da mudança fora, o fim está próximo” Jack Welch, ex CEO da General Electric

“Tudo é considerado impossível até acontecer” Nelson Mandela

Energia e a Idade de Pedra

A idade da pedra não acabou porque a humanidade encontrou-se sem pedras. Na verdade, foi concluída porque as rochas foram substituídas por uma tecnologia superior: o bronze. As pedras não desapareceram; elas só se tornaram obsoletas para criar ferramentas durante a Idade do Bronze. A idade dos cavalos e carroças não terminou porque os cavalos se aboliram. Esta chegou ao fim porque os cavalos foram substituídos por tecnologia superior: o motor de combustão interna; também um modelo de negócio inovador próprio do século XX. Os cavalos não desapareceram; eles só se tornaram obsoletos para os sistemas de transporte de massa. A era das fontes de energia centralizada, sistematicamente controlada e proveniente de extração de recursos naturais (petróleo, gás, carvão e fontes de energia nuclear) não chegarão ao fim pela falta de petróleo, gás natural ou urânio. Esta era chegará a um fim, porque essas fontes de energia, os modelos de negócios que elas utilizam e os produtos que suportam estas indústrias, serão substituídos por tecnologias superiores, novos produtos e modelos de negócios inovadores. Novas tecnologias atraentes, como energia solar e eólica, e veículos elétricos e autônomos (sem condutor) permitirão mudar a indústria da energia que conhecemos hoje em dia. Os mesmos ecossistemas do Vale do Silício que criaram a tecnologia baseada em bits, e que substituíram a indústria fundamentada em átomos, estão criando tecnologias na base de bits e elétrons para substituir essa indústria de energia baseada em átomos.

Disrupção limpa para a Energia e o Transporte A era do transporte e da energia industrial está dando lugar a uma era de energia e transporte baseada no conhecimento e na tecnologia da informação. A combinação de energias, com base em bits e elétrons, colocará fim à era de indústrias de energia e transportes convencionais, fundamentados em átomos. Esta substituição será limpa e cumprirá com as seguintes características:

Disrupção Limpa de Energia e Transporte

Disrupção Baseada na Tecnologia A disrupção limpa está ligada à tecnologia digital (bits) e a tecnologias de energia limpa (elétrons) que substituem as indústrias tradicionais baseadas na exploração de recursos (átomos). Energia limpa (solar e eólica) é gratuita. O transporte limpo é elétrico e usa energia limpa a partir do sol e do vento. A chave para a disrupção limpa de energia é a melhoria exponencial do custo e do desempenho das tecnologias que convertem, gerenciam, armazenam e transmitem energias limpas. A disrupção limpa também se refere a melhorias nas áreas de software e modelos de negócios.

Mudar a Arquitetura da Energia Da mesma forma que a Internet e os telefones celulares deram uma total reviravolta à arquitetura da informação, a disrupção de energia limpa irá criar uma arquitetura diferente da que conhecemos hoje. A nova arquitetura de energia será distributiva, inteligente, móvel e participativa. Será um giro para a arquitetura existente hoje, que é centralizada e controlada de forma sistemática, confidencial e caracterizada pela extração de recursos. O modelo de energia convencional é baseado em grandes bancos, financiado por grandes indústrias que constroem plantas enormes ou refinarias em poucos lugares no mundo. A nova arquitetura refere-se a pequenas centrais distribuídas mais uniformemente e que podem ser financiadas por todos.

Energia abundante, Econômica e Participativa. A disrupção limpa permitirá a existência de energia abundante, econômica e participativa. O modelo energético atual é baseado na escassez, na extração de recursos e nos monopólios sistematicamente controlados. A disrupção limpa se assemelha à revolução da tecnologia da informação, que mudou completamente o antigo modelo de publicação e

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transmissão das informações para que a informação tornassese abundante, participativa e praticamente livre.

A Disrupção Limpa é Inevitável. A disrupção limpa é inevitável, considerando a melhoria exponencial em matéria de custos das tecnologias que permitem essas mudanças, a criação de novos modelos de negócios, a democratização da produção, financiamento e de acesso; assim como o crescimento exponencial do mercado.

A Disrupção Limpa Será Rápida. Será concluída em 2030. Ou talvez antes. O petróleo, o gás natural (metano), o carvão e o urânio, passarão a ser obsoletos para gerar quantidades significativas de energia e acionar veículos de transporte. No entanto, estas fontes de energia permanecerão presentes em algumas áreas de aplicação. Por exemplo, o urânio continuará a ser usado para fabricar armas nucleares e gás para cozinhar e para a produção de fertilizantes. A obsolescência e disrupção limpa não significam o fim das indústrias tradicionais. Podemos ainda hoje encontrar discos de vinil e máquinas para tocar discos ou até veleiros. Haverá um nicho de mercado, onde podem ser acopladas estas indústrias, mas a indústria da energia e dos transportes deixará de ser o trilhão de dólares que é atualmente. Em vinte anos vamos saber como podemos nos recuperar das consequências terríveis da indústria de energia atual, que maneja 8 trilhões de dólares anualmente. Se Nikola Tesla e Thomas Alba Edison retornassem da morte, seriam capazes de reconhecer a indústria que eles ajudaram construir há um século; e eles mostrariam-se desapontados com o quão pouco mudou desde então. As contrapartes atuais de Tesla e Edison estão criando tecnologias que ajudam a desmantelar a era centralizada de extração e de energia suja que nós estamos vivendo. A primeira onda de disrupção limpa já começou com a distribuição de energia solar e eólica. Não precisará de muito tempo para que a segunda onda irrompa contra o remanescente da primeira.

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O transporte representa uma indústria global que maneja 4 trilhões de dólares anualmente. Esta indústria está intrinsecamente ligada à energia. Como explicado neste livro, os veículos com motores de combustão interna serão substituídos em breve, o que acabará enviando ondas de choque para a indústria do petróleo. A primeira onda de disrupção para a centenária indústria automotiva, está em andamento com o desenvolvimento de veículos elétricos. A segunda onda de disrupção, os veículos autônomos, será sentida antes que a primeira onda complete a sua ação. O setor industrial de transporte nunca mais será o mesmo. Este livro trata de como uma nova infraestrutura, baseada na tecnologia e uma gama de produtos e serviços fundamentados na economia, ao longo da última geração, fizeram do Vale do Silício uma fonte de disrupção para o mercado substituir a indústria de energia, que tem permanecido praticamente sem evolução há mais de um século.

A Clássica Tecnologia de Disrupção do Vale do Silício Empresas como a Apple, Google, Facebook, Intel, Cisco, Twitter e eBay são regidas pela economia da informação. O crescimento destas empresas foi rápido e forte por meio da economia de seus crescentes rendimentos. As empresas baseadas em recursos baseiam-se na economia de seus rendimentos decrescentes. O Vale do Silício é inerente à riqueza, à inovação em modelos de negócios, à cultura participativa e a democratizar o poder. A energia tradicional é inerente à escassez, ao pensamento extrativo, à cultura hierárquica e ao poder centralizado. Para explicar o alcance da disrupção limpa, convém notar o caso de uma indústria que foi recentemente substituída no Vale do Silício, o filme fotográfico.

Custos Marginais Zero e Ondas de Disrupção O filme fotográfico não terminou com o desaparecimento destes. Não houve falta de quaisquer componentes necessários para fabricação dos filmes fotográficos e das câmeras que os utilizam. O filme fotográfico foi totalmente substituído pelos avanços em imagem digital e da tecnologia de informação, por modelos de negócios de disrupção e de uma cultura participativa, onde os líderes das indústrias tradicionais Kodak e Fujifilm simplesmente não poderiam competir.

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O líder da fotografia no século XX, Kodak, tinha um modelo de negócios que lhe permitiu ganhar dinheiro cada vez que um usuário disparava sua câmera em qualquer lugar e a qualquer hora. Cada fotografia tomada representava dinheiro atingindo as contas da Kodak. Cada “click” de uma câmera envolvia a necessidade de revelar o filme fotográfico (significava dinheiro para Kodak). O filme devia ser processado com um papel especial (significava dinheiro para Kodak). O papel precisava de uma impressora especialmente concebida para lojas de fotografia (significava dinheiro para Kodak). Se o usuário queria ampliar o tamanho da foto ou quisesse ter acesso a cópias adicionais, era traduzido em dinheiro para a Kodak. As câmeras digitais mudaram a equação. Uma vez que os fotógrafos tiveram acesso às câmeras digitais, o custo marginal de tirar fotografias adicionais caiu para quase zero. Fotógrafos já não têm que pagar por filmes fotográficos, revelação ou impressão destas imagens. Necessário somente descarregar os arquivos para um computador e curtir. Podem ser apagadas as memórias das câmeras para novamente tirar quantas fotos quiser, transferi-las para um computador e apreciá-las. Este processo pode ser repetido ilimitadamente. Indústrias da energia e dos transportes têm modelos de negócios atuais semelhantes ao modelo da Kodak. Sempre que um interruptor é ativado para ligar uma lâmpada, deve ser pago mais dinheiro pelo serviço. Cada atuação do interruptor representa a queima de carvão, petróleo, gás ou urânio e este por sua vez, representa mais dinheiro para fornecedores das indústrias de energia baseado na exploração dos recursos. Cada vez que o acelerador de um veículo com motor de combustão interna é acionado, o dinheiro é enviado para a indústria do petróleo. Substituir a gasolina por gás natural ou etanol não muda o modelo de negócio. Toda vez que é acionado o acelerador e queimado qualquer combustível, está sendo enviado dinheiro para a indústria de energia. Energias solares e eólicas mudarão a equação da energia, da mesma forma que as câmeras digitais mudaram a equação para a fotografia. Depois de construir uma instalação de painéis solares no telhado, o custo marginal de cada unidade adicional de energia consumida cairá essencialmente até zero, porque o sol e os ventos são gratuitos. Atuar num interruptor não resultará em qualquer queima de combustível, e por isso não se traduzirá em dinheiro para o fornecedor desse serviço. Isto não se aplica apenas às instalações solares no telhado. A energia solar e eólica vai mudar também a equação em mercados de eletricidade altamente

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competitivos atacadistas. Estes têm um custo marginal igual a zero. O Capítulo 3 explica como os custos marginais zero já substituem serviços que dependem do carvão, óleo, gás ou componentes nucleares para a geração de energia. Kodak e sua cadeia de suprimentos, orientada ao filme fotográfico tentaram competir com a fotografia digital (veja a Figura I.1).

Figura I. 1: Centro Obsoleto de Revelado Fotográfico em 1 hora (Foto: Tony Seba)

Por exemplo, a Kodak desenvolveu uma nova tecnologia que permitia diminuir o tempo de revelação de dias para apenas algumas horas. No entanto, o que causou a disrupção inerente à fotografia digital não foi à tecnologia em si, mas a evolução do modelo de negócio que acompanhou a referida tecnologia; já que sob esses modelos os custos marginais caíram para zero e isso é algo com que a Kodak não conseguiu competir. A história de como a fotografia digital substituiu o filme fotográfico tradicional não termina com a Kodak. A segunda onda de rompimento veio na forma de uma empresa sediada em San Francisco, Flickr, que permitiu postar e compartilhar fotos via internet muito facilmente. Neste caso os custos de edição ou de armazenamento de novas imagens caiu até zero. Novas empresas como Picasa facilitaram a tarefa de armazenamento de imagens em computadores pessoais ou na Internet. Esta foi outra forma em que os custos marginais chegaram à zero. Então veio a terceira onda de disrupção, as redes sociais. Facebook se tornou o principal centro de publicação fotográfica do mundo.

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Não muito tempo depois, uma nova onda de disrupção entrou em cena, o smartphone. As câmeras dos smartphones foram tão boas quanto às câmeras independentes ou, ao menos, boas o suficiente para capturar imagens cotidianas. Desta forma, tornou-se possível tirar fotos, processá-las e publicá-las na internet a partir de um único computador. Posteriormente o Instagram, uma startup sediada em San Francisco que contava com uma dúzia de funcionários, simplificou o processo e em poucos meses tornou-se o centro de publicação fotográfica que mais rápido cresceu no planeta. Facebook adquiriu o Instagram por 1 bilhão de dólares antes que esse pudesse se tornar uma ameaça existencial para a grande rede social. Esta situação observada na fotografia e que está ocorrendo em muitas outras indústrias é o que chamo de “ondas de disrupção”. Estas ondas geralmente se apresentavam a cada século ou talvez a cada nova geração. No entanto, o computador tem acelerado o surgimento de ondas de disrupção de modo que estão ocorrendo aproximadamente a cada nova década (veja a Figura I.2).

Figura I. 2: Ondas de Disrupção em Tecnologia da Informação (Fonte: IBM).1

Agora estamos numa era permanentemente de disrupção. Assim que as novas empresas de disrupção começam a comemorar as suas vitórias sobre empresas tradicionais, estas irão se tornar o alvo da próxima onda de disrupção. Assim que a Sony começou a comemorar sua vitória no campo da fotografia digital na frente do Kodak e Fujifilm, teve que enfrentar empresas de fotografia na web, como Flickr. Enquanto isso, Flickr foi adquirida pela Yahoo!, e enquanto as garrafas de champanhe foram sendo destampadas por funcionários da Flickr, a empresa teve de enfrentar as ondas destrutivas que emergem de redes sociais

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como o Facebook. Mais tarde, o Facebook foi ameaçado pela onda de disrupção do Instagram. Agora, Facebook e Instagram estão sendo ameaçados por uma nova onda de rápido crescimento de disrupção, SnapChat. O rompimento da indústria da energia e dos transportes está a ser liderado principalmente por três produtos baseados na tecnologia: •

Energia solar.

•

Veículos elétricos.

•

Veículos autônomos.

A energia solar está constantemente substituindo as formas convencionais de energia. A energia solar já é mais barata do que a energia nuclear. A energia solar é mais barata do que a energia elétrica no varejo de muitos mercados ao redor do mundo, de Berlim a Sevilha e a Palo Alto. Em alguns mercados, a energia solar tem reduzido os custos de eletricidade em até 40%. Empresas fabricantes de painéis solares fotovoltaicos têm reduzido os seus custos por um fator de 154, uma curva de custos clássico da tecnologia. As empresas de tecnologia têm um ritmo sem precedentes de redução de custos, enquanto aumenta a qualidade dos seus produtos e serviços de forma exponencial. A mesma economia que guiou as câmeras digitais, chips, roteadores e telefones celulares agora lidera o desenvolvimento de painéis solares fotovoltaicos. Os veículos elétricos já estão melhores, mais rápidos e seguros do que aqueles com motores de combustão interna (à gasolina). Da mesma forma, os veículos elétricos são mais baratos em termos de operação e manutenção. Os veículos elétricos, atualmente, ainda são mais caros do que os seus concorrentes, devido principalmente aos custos das baterias. No entanto, como já aconteceu com outros produtos tecnológicos, a curva de custos para os veículos elétricos mudará muito em breve; os novos modelos de negócios irão acelerar a transição de veículos tradicionais para novos veículos elétricos. Os veículos com motores de combustão interna terão seu momento Kodak mais cedo do que se espera. Em 2025, os veículos tradicionais não terão como competir contra os elétricos. Os veículos autônomos serão, em breve, melhores, mais rápidos, mais econômicos e seguros do que carros conduzidos por seres humanos. As ondas de disrupção associadas aos veículos autônomos terão acabado de apagar os últimos vestígios da indústria automotiva e do petróleo.

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Convergência Tecnológica e Disrupção Limpa No campo da energia limpa, os elementos de disrupção (energia solar, veículos elétricos e autônomos) complementam-se e, assim, aceleram a adoção de um ou do outro. Por esta razão, as mudanças de disrupção que vão sofrer as indústrias de energia e transportes serão dinâmicas. Considerando os telefones celulares, os computadores pessoais e a Internet, todos eles começaram a servir como produtos diferentes em diferentes mercados, mas a sua simbiose permitiu complementar e acelerar a adoção de todos eles. Todas estas indústrias beneficiaram-se desta pesquisa e do desenvolvimento na área de microprocessadores, processadores gráficos, dispositivos de armazenamento e conectividade. Finalmente essas indústrias inicialmente diferenciadas, convergiram. Juntas agora compõem uma infraestrutura massiva de computação móvel. Esta infraestrutura de todos os tipos de dispositivos inclui desde telefones celulares, smartphones, tablets, PCs, até Data Centers que gerenciam os sistemas de armazenamento na nuvem. Estas tecnologias têm substituído indústrias com mais de um século de existência e permitiram melhorar a vida de bilhões de pessoas em todo o mundo. A disrupção é sempre apresentada em ondas e ainda estamos vendo como são apresentadas as ondas de disrupção entre diferentes tipos de computadores. As vendas de computadores pessoais estão diminuindo, enquanto as plataformas de Internet móvel, como smartphones e tablets, estão crescendo a cada dia. A transição nos mercados de tecnologia pode ser rápida. Levou doze anos a venda de 50 milhões de laptops, sete anos para 50 milhões de smartphones e apenas dois anos para 50 milhões de tablets.2 Os computadores pessoais da Microsoft não são mais tendência, uma vez que esses lugares foram ocupados pelos telefones iPhone da Apple e o Androide da Google. O tablet iPad da Apple é uma tendência em seu campo e toda a sua concorrência apenas luta para alcançá-los. A percentagem de tráfego no YouTube procedente da internet móvel, passou de 6% em 2011 para 40% em 2013.3 De forma similar, a energia solar, os veículos elétricos e os veículos autônomos se aventurarão no mercado como produtos diferentes, mas sua simbiose será complementar e contribuirá para acelerar o desenvolvimento da tecnologia e aceitação de todos eles nos mercados. O aumento do investimento em tecnologias de armazenamento de energia pela indústria automotiva levou ao subsequente declínio nos preços para baterias de

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lítio. Na medida em que estas se tornam mais barata, elas podem ser usadas de forma mais ampla e econômica para armazenar energia solar e eólica. O aumento da demanda por energia solar e eólica aumenta o número de fornecedores de baterias de lítio, que por sua vez reduz os custos da energia solar, eólica e dos veículos elétricos. A crescente demanda, por veículos elétricos e energia solar, irá atrair mais investimentos para este setor. As empresas inovadoras, que possam inventar maneiras de reduzir custos e aumentar a qualidade, irão prosperar. O ciclo benéfico de aumentos na demanda, no investimento e na inovação permitirá uma dramática queda nos custos, o que irá permitir aumentar exponencialmente os lucros para as indústrias de energia e de transportes limpos. Isso também levará a uma convergência na qual as baterias serão utilizadas para o transporte e armazenamento de energia em redes elétricas. Os veículos elétricos poderão ser carregados no trabalho e tornar-se tanto em fontes quanto em consumidores de energia nas residências. Isto irá levar a uma rápida mudança na indústria de transporte, a partir de fontes de energia líquida à eletricidade. Veículos autônomos irão se beneficiar de tecnologias, como a inteligência artificial, sensores, processamento gráfico, robótica, comunicações sem fios de banda larga, materiais avançados, a visualização 3D, impressão 3D e LIDAR (Light Detection And Ranging). Estas tecnologias devem se beneficiar também do desenvolvimento da energia solar, da eólica e dos veículos elétricos. Atualmente veículos autônomos do Google usam tecnologia de exibição LIDAR 3D (ver Capítulo 5). LIDAR também pode ser usada para construir mapas em alta definição que pode ser usada na silvicultura, arqueologia, sismologia e outros campos. Por exemplo, a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA, por sua sigla em inglês) tem LIDAR utilizado para coletar dados e desenvolver ferramentas para os custos de mapeamento. Estas ferramentas podem prever com precisão as inundações e as tempestades ao longo das costas dos Estados Unidos.4 Cidades em todo o mundo, de Cambridge, Massachusetts, até San Diego, Califórnia, usam LIDAR para desenvolver mapas panorâmicos 3D para uso em planejamento urbano, arquitetura e design. Algo semelhante a um mapa 3D de SimCity obtido através do Google Earth em que pode ser exibido a qualquer escala, a partir de qualquer ângulo de praticamente todos os edifícios; e desenhar virtualmente novos parques, casas ou clínicas. Assim, LIDAR, que foi desenvolvido para proteger as populações costeiras, monitorar falhas sísmicas e para ajudar no trabalho de planejamento urbano, pode ser usado para desenvolver avaliações mais precisas do potencial de energia solar

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nas diferentes regiões. Ele também pode ser utilizado para projetar as instalações de painéis solares fotovoltaicos nos telhados das edificações. Um estudo recente do Massachusetts Institute of Technology (MIT) concluiu que desenhar sistemas fotovoltaicos com mapas gerados a partir do LIDAR leva “a uma previsão mais precisa do campo fotovoltaicos e uma redução de 10,8% nos custos”.5 LIDAR também pode ser utilizado para medir a velocidade, ângulo e intensidade do vento, informações que podem ser usadas para planejar as operações em instalações de energia eólica. Sendo que veículos autônomos são basicamente computadores móveis, eles também irão se beneficiar dos avanços na computação e nas comunicações provenientes do Vale do Silício. O armazenamento de dados, os computadores, os sistemas operacionais, aplicativos, softwares, comunicações e aceleradores gráficos, são todos elementos que entrarão em jogo quando se desenvolverem tecnologias para serem utilizadas em veículos autônomos. Takeshi Mitamura, diretor do Centro de Pesquisa da Nissan no Vale do Silício, disse desde seu escritório em Sunnyvale: “os veículos elétricos são a plataforma natural para os veículos autônomos”. A Nissan anunciou o lançamento de um veículo autônomo para o ano 2020.6

Energia participativa, Modelo de Negócios Inovador e de Disrupção. A disrupção limpa de energia e do transportes está estreitamente ligada ao surgimento de modelos de negócios inovadores, à concepção de novos produtos e serviços e à dominação dos pequenos mercados, para que eventualmente os operadores tradicionais se tornassem danos colaterais. Esta disrupção é também associada a uma arquitetura para o uso de uma energia completamente nova. A disrupção das informações produzidas pela Internet, pelas comunicações e pela informática, ocorreu em grande parte devido à sua arquitetura distribuída. A tecnologia da informação mudou de um modelo hierárquico com um provedor centralizado para um de modelo distribuído e participativo, focado no consumidor. A maneira como a informação é produzida, armazenada, distribuída e consumida mudou radicalmente. Tecnologias distribuídas que eram viáveis graças a modelos de negócios inovadores e de disrupção, permitiram por sua vez que as novas tecnologias florescessem e por sua vez mudassem a cultura considerando a informação. A informação mudou de um sistema centralizado para um modelo participativo. Por fim, a

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alteração do modelo centralizado para um modelo distribuído mudou tudo que estava relacionado à indústria de informação e até mesmo a sociedade em geral. As pessoas já não querem apenas consumir novos conteúdos, elas estão interessadas em criar e compartilhar os mesmos. As empresas que permitiam aos seus usuários participar do processo de geração e difusão das informações, foram amplamente recompensados. Para verificar isso, só precisa ver o progresso de Facebook, Twitter ou LinkedIn. O caso de energia não será diferente. Milhões de roteadores são necessários para criar e sustentar a atual infraestrutura da Internet. Hoje os veículos elétricos são necessários para suportar a nova infraestrutura de energia e dos transportes. No entanto, não se deve perder de vista que os veículos elétricos e a energia solar também são bases fundamentais na mudança da arquitetura de energia. Essa nova arquitetura deverá afetar a forma como a energia é produzida, armazenada, distribuída e consumida. Isto trará novas tecnologias e modelos de negócios de disrupção e até mesmo mudanças culturais relacionadas com a forma como pensamos sobre a energia.

O modelo energético participativo A revolução na tecnologia da informação catapultou a indústria de processamento de dados de um núcleo central até as margens, para que possamos passar do computador central, modelo mainframe para os minicomputadores, computadores pessoais, telefones celulares e tablets em menos de três décadas. Os dispositivos estão ficando menores, mais conectados e mais inteligentes. No entanto, ainda estão longe do fim desta transição. O mundo do trilhão de sensores está logo virando a esquina.7 A revolução na tecnologia da informação não só deu-se na miniaturização da tecnologia. Esta era uma transição a partir de um modelo focado num fornecedor centralizado para outro modelo participativo, focado no consumidor. Consumidores digitais do século XXI têm crescido para conseguir ser atraídos pelas tecnologias distribuídas construídas na internet e nos smartphones. Os usuários que anteriormente apenas acessavam um ou dois jornais locais agora podem acessar informações de qualquer lugar do mundo. Mesmo que o jornal local não desapareceu completamente, está ferido e fraco. Seguindo os passos da tecnologia da informação, a disrupção da energia e do transporte está se movendo rapidamente em direção a um modelo participativo. Estamos diante de uma arquitetura distribuída na produção e na utilização da

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energia, possibilitada pelos avanços no software, nos sensores, na inteligência artificial, robótica, smartphones, internet móvel, nos grandes volumes de dados, nos satélites, na nanotecnologia, no armazenamento de energia, na ciência dos materiais e na melhoria exponencial de outras tecnologias. A energia solar está catapultando a geração de energia de um núcleo centralizado (grandes usinas energéticas) para as margens (o lugar onde se encontram os usuários). Os dispositivos são cada vez menores, mais modulares, mais conectados e mais inteligentes. Bem-vindo a uma era de energia participativa, onde cada usuário final será capaz de contribuir para o financiamento, armazenamento, distribuição, gestão e comercialização de energia. Devido à natureza distribuída de energia solar e de fácil acesso à informação relacionada com a energia, os usuários poderão escolher onde querem receber a energia. A mobilidade e a conectividade dos veículos elétricos os tornam meios para a geração, armazenamento e gerenciamento de energia. Logo os usuários vão decidir quem vai fornecer a energia e quem gerenciará sua utilização eficiente.

As Ciências Econômicas da Tecnologia do Vale do Silício: os crescentes rendimentos. A geração distribuída da energia solar e do veículo elétrico e autônomo são produtos de informação. Como tal, eles são regidos pela economia da informação e os rendimentos crescentes. Estes estão sujeitos à Lei de Moore, bem como os computadores pessoais e os tablets.

Rendimentos crescentes e decrescentes: Tecnologia Vs. Extração O modelo convencional de energia, baseado na extração de recursos, é conhecido pelos rendimentos decrescentes. Por esta razão, o modelo convencional não poderá competir com as indústrias de tecnologia com rendimentos crescentes. Prosseguindo a analise do novo queridinho do modelo convencional da energia, o fraturamento hidráulico, ou “Fracking” (Método que possibilita a extração de combustíveis líquidos e gasosos do subsolo). Para aplicar “Fracking” a uma unidade de petróleo ou gás, são necessários milhares de caminhões, milhões de litros

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de água, toneladas de areia e centenas de produtos químicos depositados no solo. Também é necessário ter uma infraestrutura de quilômetros de tubulações, grandes indústrias para liquefeito ou compressão do gás antes que possa ser transportado ou armazenado em grandes portos com grandes instalações para descomprimir o gás e bombear de volta para as usinas. A geração de energia começa somente após a conclusão desse processo complexo. O rendimento desses poços começa a diminuir a partir do momento que começar a bombear petróleo ou gás. Apesar do incentivador discurso de abundância e “uma era de ouro para a energia” os poços em “Fracking” provavelmente esvaziam-se em 60 a 70% durante o primeiro ano de operação.8 A indústria apelidou esse fenômeno de “A Síndrome da Rainha Vermelha” (Em honra á Rainha Vermelha de “Through the Looking Glass”, que diz a Alice “tomará todo o esforço que você puder fazer, apenas para ficar no mesmo lugar “). Por causa dessa síndrome da Rainha Vermelha, será necessário começar o “Fracking” em milhões de novos poços só para manter a produção atual, e esta situação não é apenas aplicável ao “Fracking”. A produção em poços tradicionais deverá diminuir em 50% nos próximos dois anos, período após o qual os poços poderão funcionar por alguns anos a mais. A economia da extração refere-se aos rendimentos decrescentes: •

Quanto mais é bombeado, mais a produção diminui;

•

Quanto mais é bombeado, os poços próximos se beneficiam menos;

•

Quanto mais é bombeado, mais aumentam os custos de cada nova unidade de energia produzida.

A energia solar e os veículos elétricos e autônomos estão relacionados com os rendimentos crescentes. Os painéis fotovoltaicos tem uma curva de aprendizado, de 22%. Seus custos de produção diminuíram 22% toda vez que a infraestrutura a ele associada é duplicada. Além disso, quanto mais procura existe no mercado, menos se deve pagar pela aquisição de novos painéis e o usuário obtém o máximo de benefício. Por exemplo, cada vez que é construído um novo painel solar na Alemanha, os usuários na Califórnia se beneficiam desde que as novas usinas de energia solar forneçam serviços a um custo menor. Cada painel solar vendido na Austrália, reduz o custo de cada novo painel solar na África do Sul. A redução de custos beneficia cada novo usuário de energia solar.

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Toda grande planta de geração de energia solar no deserto beneficiará não só aqueles que adquirirem sua energia a partir dele, mas para cada pessoa que comprar a energia solar no futuro. Enquanto maior for a demanda por painéis fotovoltaicos, menor será o custo da energia solar para cada usuário individual, em qualquer lugar do mundo. Seu vizinho irá se beneficiar, o proprietário de uma loja na Austrália irá se beneficiar, e os consumidores futuros da energia solar também se beneficiarão graças a custos mais baixos. Isto permite um maior crescimento da taxa de mercado para a energia solar, que por sua vez, dada a curva de aprendizado da energia solar, impactará na redução de custos. Esta operação mutuamente benéfica é contrária em indústrias baseadas na extração de petróleo e gás. Quando a demanda por petróleo da China disparou ao longo da última década, os preços mundiais aumentaram cerca de 10 vezes. Enquanto maior era a demanda por petróleo em Beijing, mais elevados eram os preços da gasolina em Palo Alto e Sydney. Este não é apenas teórico. Os painéis fotovoltaicos têm melhorado o seu custo relativo cinco mil vezes em relação ao petróleo desde 1970 (ver Capítulo 7). Para 2020, dado o crescimento no mercado de energia solar, a energia solar diminuirá os custos base relativos ao petróleo em cerca de doze mil vezes (veja o Capítulo 7). A economia de energia baseada na extração de recursos, com base em rendimentos decrescentes, não pode competir com a de empresas de tecnologia baseada nos retornos crescentes. A Síndrome da Rainha Vermelha não só tem impulsionado a indústria a bombear mais poços de petróleo, mas também a gerar poços mais profundos, usar produtos químicos fortes e criar mais lixo. As indústrias de combustíveis fósseis tem feito isso apenas para manter a posição no mesmo lugar. O desastre da BP no Golfo do México e a monstruosidade de areias betuminosas de Alberta não são exceções; Eles são o resultado inevitável da síndrome; Necessário correr mais rápido só para ficar no mesmo lugar.

Os efeitos da rede e da Disrupção Limpa da Energia e do Transporte Os efeitos de rede explicam por que o valor de uma rede aumenta exponencialmente ainda quando a aprovação da mesma aconteçe de forma linear. Os efeitos de rede são a razão pela qual a AT & T dominou de forma tão abrupta o setor de telefonia nos Estados Unidos durante um século; estes também explica

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como Microsoft Windows tem gerado muito capital durante três décadas e por que a Apple com o iOS e Google Android tornaram-se plataformas tão valiosas. Os efeitos de rede são como uma aposta na qual o vencedor leva tudo, porque depois de uma plataforma tecnológica como o Windows, o Android ou TCP / IP ganha um mercado com efeitos de rede, torna-se extremamente difícil para os outros competirem nesse mercado. Os efeitos de rede aplicam-se ao campo dos veículos autônomos. Na medida em que o valor dos veículos autônomos no mercado cresce exponencialmente (não linear), o mercado cresce. Enquanto mais veículos autônomos existam nas ruas, mais benefícios terão outros veículos autônomos (ver Capítulo 5). Por esta razão o retorno para as empresas que ganham o mercado de veículos autônomos vai crescer com cada nova unidade a ser vendida. Os efeitos de rede também significam que o mercado pode crescer em taxas exponenciais mostradas por Facebook, Apple iOS e Android; e não com a taxa de crescimento mostrada pela General Motors ou pela British Petroleum.

A lei de Moore e a Disrupção Limpa da Energia e do Transporte Os veículos elétricos são plataformas móveis conectados mediante a tecnologia da informação. O modelo Tesla S faz downloads de software sem fio para atualizar seu sistema operativo.9 Este veículo conta com sua própria conexão 3G e também pode se conectar a redes Wi-Fi. Neste aspecto, o modelo Tesla S não é muito diferente de um aparelho smartphone ou um Tablets. Claramente, o modelo Tesla S é bastante diferente de um velho Oldsmobile da GM, e igualmente fica claro que o modelo antigo não compete com o Tesla. O veículo elétrico é um produto do ramo da tecnologia da informação; de modo que como a maioria dos produtos desta natureza, se beneficia da Lei de Moore (ou de alguma versão dela). Lei de Moore afirma que a capacidade tecnológica dos microprocessadores aumenta a um ritmo anual de aproximadamente 41%. Então, de acordo com esta lei, a cada novo ano pode-se comprar um computador que é 41% melhor (mais rápido, menor e mais potente) pelo mesmo preço. Este processo é repetido ao longo dos anos, e temos melhorado exponencialmente a informação de produtos relacionados à tecnologia da informação, tais como computadores, smartphones e Tablets. Este tipo de crescimento tecnológico exponencial é a razão pela qual os microprocessadores de hoje são mil vezes

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mais poderoso do que os de vinte anos atrás e um milhão de vezes mais poderosos do que os de há quarenta anos. As taxas de crescimento tecnológicos exponenciais explicam porque o Vale do Silício tem produzido indústrias e tecnologias que tem estourado o mercado nas últimas décadas. Não se pode competir contra produtos com crescimento exponencial, a menos que seja com outro produto de crescimento exponencial. Se a taxa de crescimento de um concorrente é maior do que a própria, é uma causa morta. Apenas uma questão de tempo antes que o advogado da falência apareça na porta. Lembre-se da Kodak. A Lei Hendy é equivalente à Lei de Moore, mas no campo da imagiologia (captura de imagens). Descoberta pelo trabalhador da Kodak Barry Hendy em 1998, afirma que o número de pixels por dólar dobra a cada 18 meses. Isto se traduz numa taxa de crescimento anual de 59%, o que é ainda mais rápido do que a Lei de Moore. Portanto, a fim de competir no mundo da fotografia digital, deve-se atender ou exceder esta taxa de crescimento. A Apple tem uma bem merecida reputação por gerar produtos inovadores e bem desenhados, mas se um iPhone é desmontado para observar seus componentes internos, é possível encontrar um monte de tecnologias que crescem exponencialmente na mão com excelente design. O iPhone 5S tem quarenta vezes melhor taxa de processamento de dados do que o iPhone original10, o que implica uma taxa de crescimento anual de 85%. O iPhone 5S também melhorou o seu poder de processamento gráfico 56 vezes, resultando numa taxa anual de 96%! Apenas para manter-se a par com o iPhone, os concorrentes devem dobrar a capacidade de seus processadores gráficos a cada ano mantendo os mesmos custos. Se for para competir contra alguém beneficiado pela Lei de Moore (ou alguma versão dela) sem ser assim, está lutando numa batalha perdida. É apenas uma questão de tempo antes que a empresa não beneficiada pela Lei de Moore seja substituída. Isto se aplica tanto dentro como fora da indústria. Observem-se os casos de BlackBerry e Nokia. Devem descansar sobre os executivos do setor de automóveis em Detroit, enquanto veículos de Tesla estão pegando carona na Lei de Moore? E se apresentam diferentes versões da Lei de Moore, cada uma referente a diferentes tecnologias oferecidas pela Tesla? Para superar o ritmo do progresso em veículos elétricos, os produtores de veículos tradicionais com motores de combustão interna podem tentar alcançar uma curva de crescimento exponencial mais rápida, mas não o conseguem. Veículos

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tradicionais podem ser melhorados com taxas incrementais (uma pequena percentagem por ano), mas não podem consegui-lo numa taxa exponencial. Veículos com motores de combustão interna estão lutando numa batalha perdida. No Capítulo 4 são exploradas muitas razões pelas quais a onda de disrupção dos veículos elétricos está claramente se aproximando. O modelo de energia de fontes grandes e centralizadas de energia está chegando ao seu fim para ser substituído por um modelo distribuído, modular, aberto, com base no conhecimento e centrado no usuário. Esta disrupção no campo da energia, juntamente com a disrupção do campo automotivo, terá um efeito dominó. Muitas indústrias serão substituídas: o transporte marítimo e terrestre, o transporte público, os serviços de estacionamento, o aluguel de carros e seguradoras de veículos. O planejamento urbano e a gestão de jurisdição vão sofrer impactos dramáticos. As ramificações são impressionantes. Isso não está acontecendo apenas no Vale do Silício ou na mídia digital. Toda a indústria relevante será afetada ou substituída nos próximos dez ou quinze anos. As seculares indústrias de energia e dos transportes são o topo da disrupção. A transição já começou e os efeitos de disrupção serão sentidos rapidamente. As fontes tradicionais de energia já estão obsoletos ou se aproximando de ser. O Modelo de negócios que as faz viáveis não pode competir com a força de disrupção de tecnologias como a energia solar e dos veículos elétricos e autônomos. Os modelos de negócios inovadores e a cultura participativa proveniente do Vale do Silício serão os vencedores do dia.

100 Anos de Petróleo (ou Gás, ou Carvão, ou Urânio) Alguém se lembra da conversa em 1990 sobre o “pico do papel”, na qual os Estados Unidos garantiram que contavam com papel suficiente para suprir as necessidades do país por 100 anos? Ninguém o fará. A web não afetou a indústria de jornais, porque existia falta de papel. Alguém se lembra da crise pelo “ pico de vinil “ ou “pico do CD”? Ninguém o fará. O site também não afetou a indústria da música pela falta destes. A web foi simplesmente mais rápido, mais limpa, barata e atraente para produzir, armazenar e consumir conteúdo. As indústrias de jornal e música não podem competir com a web. A web deu viabilidade a novos produtos de disrupção, serviços e modelos de negócios. Isso criou uma cultura participativa que causou a obsolescência das indústrias tradicionais da música e dos jornais.

Energia e a Idade de Pedra

O cenário nacional sobre a energia na mídia, os círculos políticos e a indústria de energia é obsessivamente focado em saber se rege um “pico do petróleo” ou se há gás natural suficiente (ou carvão, ou minas nucleares) para durar trinta, cem ou quatrocentos anos. Aqueles que contestam isso têm errado completamente o alvo. O telefone móvel não substituiu a antiga indústria de telefonia porque tenha se apresentado alguma escassez de cobre. Há cobre inexplorado suficiente para abastecer essa indústria por mais de cem anos, mas isso não é uma boa razão para investir nessa tecnologia obsoleta.11 Mais uma vez tem-se que o telefone celular substituiu a antiga indústria de telefone porque é mais rápido, mais limpo, mais barato e mais convincente para se comunicar, armazenar, transmitir e consumir conteúdo. Apenas devem ser substituídas as palavras petróleo, gás natural, carvão ou qualquer fonte de energia tradicional, papel, vinil, ou filmes fotográficos para enxergar o futuro da energia. A disrupção limpa de tecnologias energéticas e de transportes não poluentes pelo crescimento exponencial do Vale do Silício, novos modelos de negócios e cultura participativa, inevitavelmente e rapidamente. As indústrias de energia e de transporte, tais como as conhecemos, só será história em 2030.

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Capítulo 1: A Disrupção da Energia Solar “Muitas pessoas pensam que estão pensando, quando realmente estão reorganizando suas perdas” Aldous Huxley

“Primeiro eles te ignoram, depois eles zombam de você, então lutarão contra você, e depois você ganhará” Mahatma Gandhi

“Se você fez uma avaliação dos painéis solares há um ano, ou mesmo há três meses, essa avaliação está muito ultrapassada” David Crane, CEO da NRG Energy

A Disrupção da Energia Solar

Em 1 de fevereiro de 2013, “El Paso Electric” concordou em comprar energia a partir do primeiro projeto de energia solar de “Macho Springs” por 5.79 ¢ / kWh “ que é menos de metade dos 12,8 ¢ / kWh de energia proveniente das novas usinas a carvão” de acordo com os modelos compilados pela Bloomberg.12 O custo da energia solar diminui rapidamente, se tornando na fonte mais econômica para venda no varejo de energia de uso residencial e comercial. Isto se aplica à Austrália, Estados Unidos, Espanha e muitos outros mercados ao redor do mundo. Nos Estados Unidos, a capacidade de gerar eletricidade a partir de energia solar cresceu de 435 MW em 2009 para 4.751 MW em 2013, o que se traduz num crescimento anual de 82% (ver Figura 1.1)13. A energia solar foi responsável por 29% de toda a capacidade de geração de energia em 2013, acima dos 10% em 2012 e 4% em 2010.14

Figura 1. 1: Capacidade dos Novos Painéis Solares Fotovoltaicos Instalados nos Estados Unidos (Fonte: SEIA)

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Numa clara tarde do dia 25 de maio de 2012 na Alemanha foram gerados 22 GW de energia solar, o que representa um terço das necessidades totais desse país.15 O recorde mundial para a alta penetração da energia solar foi instaurado naquele dia, mas na tarde seguinte, foi possível gerar 50% da energia requerida pela Alemanha, quebrando o recorde mundial alcançado no dia anterior. Um em cada dois elétrons circulando na Alemanha foi, um microssegundo antes, um raio solar. Por muito assombrosos que estes valores de penetração pareçam, eles estão se fazendo cotidianos. Na Alemanha, um país com metade da incidência solar dos Estados Unidos, os custos de venda da energia solar diminuíram no atacado em 40%, considerando estes custos em 2013 comparados com o ano 2008.16 Isto representa mais de 5 bilhões de euros (US $ 6,7 bilhões) em poupança para a economia Alemanha.17 A energia solar também reduziu significativamente a volatilidade (veja a Figura 1.2)

Figura 1. 2: Custos da energia no atacado da Alemanha, 2008, 2012 e 2013 (Fonte: Meikle Capital)18

A combinação de energia solar e eólica é igualmente poderosa. Pouco antes do meio-dia em 03 de outubro de 2013, energia solar e eólica forneceram 59,1% de toda a energia elétrica Alemã.19 Exatamente um mês depois, em 03 de novembro de 2013, a energia eólica forneceu 100% das necessidades de energia da Dinamarca.20 Sim, não há erros, o 100% da energia na Dinamarca ocorreu graças à energia cinética contida nas rajadas de vento.

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Do outro lado do mundo, a Austrália também tem conseguido os seus próprios recordes mundiais: um milhão de instalações para geração de energia solar em aproximadamente quatro anos.21 Isto representa uma quota de 11% do mercado de consumo de energia residencial desse país. No caso da Alemanha, levou doze anos para atingir a marca de um milhão de instalações de geração de energia solar (atualmente na Alemanha existem entre 1,3 e 1,4 milhões de instalações).22 Enquanto isso, Bangladesh atingiu sua marca de um milhão de instalações antes de tempo. Nesse tempo, nos Estados Unidos, Warren Buffett, que é sem dúvida o investidor mais bem sucedido neste país, se tornou um dos maiores investidores em energia solar do mundo. MidAmerican Energy, uma subsidiária da Berkshire Hathaway, conglomerado de propriedade de Buffet, investiu entre 2 e 2,4 bilhões de dólares para adquirir um projeto de desenvolvimento da energia solar que vai se tornar a maior usina de energia solar (579 MW) ao iniciar suas operações em 2015.23 Uma empresa de serviços regionais, financeiramente prudente e relativamente pequena, que gera a maior parte de sua energia através do carvão (58%) é agora a proprietária da maior central solar do mundo.24 A Warren Buffett é geralmente um passo (ou dois) na frente de Wall Street. É o seu investimento em energia solar um indicador da aceitação desta pelos investidores no domínio da energia? Warren Buffett não está esperando a resposta. MidAmerican também adquiriu a segunda maior usina solar do mundo (550 MW) por 2 bilhões de dólares e uma participação de 49% numa terceira usina (290 MW) em Arizona.25 Quando MidAmerican foi arrecadar fundos para estes projetos, todos estavam com excesso de solicitações. Adicionalmente MidAmerican indicou que iriam retirar sete plantas de geração de energia a partir de carvão (ver Capítulo 10). A energia solar já está por aqui, em processo de substituir a maior indústria do mundo.

Energia solar, Barata e de alta Penetração O sucesso da energia solar quebrou muitos mitos e já percorreu um longo caminho para combater a desinformação que os porta-vozes da indústria de energia tradicional repetem até cansar: a energia solar é cara, não está pronta para entrar no mercado, que levará muitas décadas para chegar a alimentar as grandes redes de energia ou que a energia solar queimará as redes.

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Muita coisa aconteceu no setor de energia desde que publiquei o meu livro “Trilhões Solar” em 2010. Naquela época era bastante difícil convencer os tomadores de decisão de que a energia solar seria a maior fonte de energia no futuro. Agora, esta é uma premissa muito mais crível. A pergunta não seria sim, mas quando isto ocorrerá. Mesmo a gigante do petróleo Shell concorda que a energia solar será a maior fonte de energia no futuro.26 Mas as previsões da Shell estão erradas por alguns setenta anos. Neste momento, estamos vivendo a transição disruptiva do modelo extrativista tradicional e centralizado para um modelo limpo, distribuído e com uma arquitetura baseada em tecnologia. Esta disrupção será concluída até 2030.

O crescimento Exponencial do Mercado de Energia Solar A capacidade de energia dos painéis solares fotovoltaicos instalados em todo o mundo em 2000 foi de 1,4 GW, enquanto que em 2013 se estabeleceu em 141 GW (ver Figura 1.3) Isso se traduz em uma taxa de crescimento anual de 43 %.27 Nos Estados Unidos, a potência produzida foi praticamente duplicada a cada ano durante os últimos três anos. Em China foram triplicados durante 2013.28

Figura 1. 3: Capacidade Mundial dos Painéis Solares Fotovoltaicos em MW (Fonte: EPIA and BNEF)

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A Alemanha continua a ser o líder mundial na aceitação da energia solar. Em junho de 2013 tinha 34,1 GW de energia solar conectada à rede principal.29 Isto representa a potência máxima de 34 usinas nucleares. Os níveis máximos de geração de energia por meios tradicionais variaram entre 50 e 65 GW. Atualmente é comum a contribuição de energia solar de 20% a 35% das necessidades para a Alemanha em tardes ensolaradas. Em maio de 2012 a energia solar tinha coberto 20% do consumo de energia durante 24 dias corridos.30 A capacidade foi aumentada de 7,6 GW a partir desse momento. Os custos marginais de energia solar nulos tem diminuído o preço da energia no atacado. A Europa tem continuado o seu caminho em direção à energia limpa e distribuída. Em 2011, 48% das novas usinas geradoras de energia eram com energia solar e 21% com a eólica (ver Figura 1.4). Assim 69% da nova capacidade energética gerada na Europa até 2011 foi baseada em energia limpa.

Figura 1. 4: Nova Capacidade Energética da União Europeia em 2011 (Fonte: European Wind Associatio)31

Necessário se acostumar com que a energia que provém do sol e do vento incluam novas fontes de alimentação para a rede elétrica. O Australian Energy Market Operator (AEMO) prevê que até 2020, 97% das novas fontes de energia para a rede elétrica virá a partir da energia solar ou eólica.32 Assim serão as redes de eletricidade por vir.

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A China, o maior produtor de painéis solares fotovoltaicos, rapidamente se tornou o maior consumidor de produtos relacionados com energia solar. Depois de triplicar sua demanda por painéis solares em 2013, China fixou o objetivo de gerar 14 GW a partir da energia solar. Em outras palavras, a China espera instalar em um ano a mesma capacidade na energia solar US instalado em sua história. Instalação de alta velocidade na China não são anormais para mercados em crescimento exponencial. Os Estados Unidos instalaram mais capacidade de energia solar durante 2013 do que em todos os anos antes do final de 2011. A corrida pela primazia na energia solar já começou. Novas empresas de energia solar no Vale do Silício como SolarCity, Sungevity e SunRun estão instalando dezenas de milhares de plantas residenciais e comerciais na Califórnia e no resto dos Estados Unidos, tais como os Países Baixos e Austrália. SolarCity veio a público em 2012, e em agosto 2013 quadruplicou sua valorização de mercado em 2,9 bilhões. Para o desânimo da indústria de energia tradicional, SolarCity duplicou o seu valor de mercado, alguns meses depois. Todas essas empresas de energia solar têm desenvolvido modelos de negócios inovadores e baseados na infraestrutura da tecnologia da informação que lhes permitiu crescer exponencialmente. A inovação do modelo de negócios tornou-se uma chave para competir no mundo do ponto de energia solar.

Os custos decrescentes da Energia Solar John Schaeffer, fundador do Solar e Mercadorias real Solar Living Institute em Hopland, Califórnia (norte de San Francisco), lembra com carinho dos dias em que os painéis solares fotovoltaicos eram uma raridade. Em um evento recente, Scheffer me disse que painéis solares fotovoltaicos foram muito incomuns no início dos anos 70, enquanto os militares dos EUA chegaram à sua porta para perguntar por que ele vendeu painéis que eram de propriedade da NASA. Ele vendeu esses painéis utilizados com um valor de US $ 90 por watt. A indústria de energia tradicional pode ter feito muitas pessoas pensarem que a energia solar ainda tem este custo. Em 1970, painéis solares fotovoltaicos custavam US $ 100 por watt (veja a Figura 1.5). O empresário de energia solar Elliot Berman, fundador da Solar Power Corporation, introduziu uma série de inovações nos processos de fabricação, que reduziu drasticamente o custo até US $ 20 por watt em 1973.33 Em 2008, os painéis solares fotovoltaicos custavam US $ 6 por watt, um decréscimo de 94% desde 1970.

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O custo da energia solar tem caído dramaticamente desde então. Só em 2011, o custo da energia solar diminuiu 50% e 20% em 2012. Em 2013, o preço da energia solar no mercado foi de cerca de 65 centavos de dólar por watt. Levou apenas cinco anos para que os custos da energia solar caíssem outra ordem de magnitude. O custo dos painéis solares fotovoltaicos diminuiu 154 vezes (a partir de US $ 100 / W até 65 ¢ / W) desde 1970.

Figura 1. 5: Curva de custo dos painéis solares fotovoltaicos. Desde 1970 eles têm reduzido os seus custos por watt em 154 vezes (Gráfico Fonte: Bloomberg New Energy Finance, ênfase acrescentada pelo autor.)34

A diminuição exponencial do custo da energia solar é algo esperado pela parte que corresponde à indústria de tecnologia da informação, mas não da indústria de geração de energia.

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Apresentada num mundo em que o petróleo tivesse seguido uma curva de custos semelhante à anterior, revela-se que já que em 1970 o preço do barril era de US $ 3,1835 e a gasolina no varejo custava US $ 0,36 por galão36, atualmente um barril de petróleo custaria 2 centavos de dólar e um galão de gasolina custaria US $ 0,00234. Ou seja, quatro galões de gasolina custariam aproximadamente um centavo. Neste mundo imaginário poderíamos encher um tanque de 15 galões com apenas 3,5 centavos de dólar. No entanto, um barril de petróleo vale cerca de US $ 110 e encher um tanque custa mais de US $ 50. No mundo real, painéis solares fotovoltaicos são 154 vezes mais baratos do que eram em 1970 (os preços caíram de US $ 100 / W para 65 ¢ / W), enquanto o petróleo é 35 vezes mais caro (os preços subiram de US $ 3,18 / barril para US $ 100 / barril). Ao combinar esses números resulta que a energia solar tem melhorado sua relação de custo 5.355 vezes em relação ao petróleo desde 1970. Se um executivo pensasse que a indústria é capaz de competir com a tecnologia que melhorou a relação de custo mais de cinco mil vezes em relação à sua, simplesmente estaria apenas num processo de negação e a falência estaria muito próxima. Isto é especialmente verdadeiro quando os custos marginais da concorrência são zero. Lembre-se da Kodak. A energia solar tem melhorado a sua relação de custos referenciada a todas as tradicionais fontes de energia centenas de milhares de vezes desde 1970. A Tabela 1.1 mostra como a melhoria da relação de custos dos painéis solares fotovoltaicos tem relação com o aumento dos custos das principais fontes de energia baseadas na extração de recursos. Mais tarde neste livro será examinada cada fonte de energia tradicional (petróleo, nuclear, gás natural e carvão).

Tabela 1.1: Relação de custos da energia solar referente a outras fontes de energia (consulte o capítulo correspondente neste livro para mais informações)

Além disso, a energia solar continua a melhorar a sua relação de custo, enquanto outras fontes de energia com base na extração de recursos continuam a subir. Se chegar-se a acreditar que a energia solar não pode competir com o petróleo, então

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é necessário pensar mais. A energia solar vai substituir o petróleo por duas vias (Este tópico é explicado em detalhes no Capítulo 7). A primeira está substituindo o diesel e o querosene, que ainda fornecem energia cara e poluente para bilhões de pessoas em todo o mundo. A segunda está substituindo o restante da indústria de energia enquanto o veículo elétrico substitui o veículo com motor de combustão interna. Representantes da indústria de energia tradicional esperam que os preços da energia solar se estabilizem ou até mesmo comecem a subir. Eles não serão tão afortunados. Inovação no campo dos painéis solares fotovoltaicos é implacável. A concorrência neste campo é brutal. Mesmo a gigante de energia GE conseguiu lutar com o mercado quente dos painéis solares. GE disse que vai permanecer neste mercado, mas focada em finanças e investimentos. Os custos da energia solar tem caído rapidamente e espera-se continuar acontecendo num futuro previsível. Os custos estão diminuindo devido ao aumento da inovação e da concorrência. A curva de experiência da energia solar (o equivalente a Lei de Moore em energia solar) é de aproximadamente 22%. Isto significa que sempre que o setor dobra sua capacidade, os custos sofrem redução de 22%. Esta taxa pode ter sido acelerada nos últimos anos.

Instalações de Energia Solar com rápido crescimento Alguns “experts” em matéria de energia ficaram bastante surpresos quando MidAmerican Energy, de Warren Buffett, investiu mais de 2 bilhões de dólares em energia solar. Eles ficaram ainda mais surpresos quando continuaram adicionando centenas de megawatts em projetos de energia solar. Os especialistas não estariam prestando atenção. David Crane, CEO da NRG Energy, sim, tem prestado atenção e disse: “se você fez uma avaliação dos painéis solares de um ano atrás, ou mesmo de há três meses, essa avaliação já esta muito desatualizada”. NRG Energy é uma empresa com faturamento anual de 8,8 bilhões de dólares, que produz basicamente eletricidade a partir de combustíveis fósseis para 20 milhões de lares nos Estados Unidos. NRG Energy tem investido em energia solar com prazer. Crane levou com bastante capacidade a transição de sua empresa para a Disrupção solar nos últimos anos e em 2011 disse: “Nós acreditamos que 20142016 será mais barato apanhar energia a partir de seu telhado do que a partir da rede elétrica”, “A Energia Solar vai passar do que é hoje em dia, 0,1% da quota de mercado a ser entre 20% e 30% de todo o mercado de energia. Isso é enorme”.

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E acrescentou: “A energia solar vai mudar o jogo, como algo que eu nunca vi em 25 anos na indústria”. MidAmerican Energy é uma empresa de geração de energia regional que ganha US $ 3 bilhões anuais, e que usa carvão para produzir 58% de sua energia. MidAmerican Energy investiu cerca de US $ 5 bilhões em energia solar e está pronto para fechar sete usinas de geração de energia na base do carvão. A energia solar já passou os primeiros estágios do ciclo de aceitação na Alemanha e na Austrália. Na Austrália tem uma penetração de 11%; podem ser encontrados bairros onde 90% dos domicílios têm instalações de painéis solares fotovoltaicos nos telhados (ver Capítulo 3); na Califórnia a energia solar já é mais barata do que a partir da rede para uma grande parte do mercado. “Mais de 90% dos nossos clientes começaram a poupar dinheiro desde o primeiro dia”, disse Danny Kennedy, fundador da Sungevity, uma empresa focada em energia solar radicada em Oakland. Além disso, até 2015, dois terços da população dos Estados Unidos poderá comprar sem subsídios energia solar mais barata do que atualmente estão consumindo. Danny Kennedy, que foi orador convidado na minha aula de energia limpa na Universidade de Stanford, disse à classe, “Até 2016, entre 40 e 50 milhões de domicílios dos EUA terão de tomar uma decisão: queremos a energia solar barata ou energia cara a partir da rede?” “A resposta parece clara”. Os americanos querem energia barata e limpa. De acordo com as projeções do autor para 2022, haverá mais de 20 milhões de instalações solares nos Estados Unidos. A indústria da energia solar nos EUA está inovando, crescendo exponencialmente e criando uma indústria de trilhões de dólares saudável e sustentável.

Por que as instalações de Energia Solar são mais baratas na Alemanha do que nos EUA? Enquanto o preço dos painéis solares caiu dramaticamente, o custo total da instalação de geração de energia solar no telhado não caiu tão rapidamente nos Estados Unidos. O custo de painéis solares fotovoltaicos não é um fator de custo importante em plantas de geração de energia solar residencial ou de uso comercial. Para além dos painéis, os chamados custos suaves têm agora um peso maior no custo

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das instalações. Custos intangíveis incluem licenças, regulamentos, taxas de impostos, inspeções e instalação. As licenças e regulamentos, por exemplo, são uma porção relativamente significativa do custo das instalações solares. Um estudo realizado pela empresa de energia solar SunRun concluiu que a tramitação para obter uma licença adiciona um custo de 2.516 US $ /watt a uma instalação solar. Este é quase tão caro como os próprios painéis. Enquanto este livro é escrito, o custo dos painéis solares é de 0,65 US $/ watt e está projetado para cair para 0,36 US $/watt para 2017. Na Alemanha, o custo total de pequenas instalações solares caiu para 2,26 US $ /watt (1,698 euros por watt) no final de 2012. Na Austrália, o custo médio de uma usina de geração de energia baseada em painéis solares fotovoltaicos de 5 kW em 2013 foi ainda menor, $1,76 por watt (US $ 1,62 por watt). Em Perth, o sistema solar teve um custo de apenas 1,38 dólares australianos por watt ($1,27 por watt). O custo total para a energia solar para fins residenciais ou comerciais (por watt instalado) nos Estados Unidos tem sido consistentemente muito maior do que na Alemanha. Nos Estados Unidos deve se pagar quase o dobro que na Alemanha para instalações solares equivalentes. Embora os painéis, os investidores e o hardware associado são comercializados a nível mundial e têm custos semelhantes em ambos os mercados, o consumidor americano está pagando um adicional de US $ 2,8 por watt em comparação com o usuário alemão, de acordo com um relatório apresentado pela Nacional Lawrence Berkeley Laboratory. Mesmo que os painéis solares não tenham qualquer custo, os americanos continuam a pagar «custos intangíveis» mais elevados do que os alemães ou australianos pagam para a instalação completa. Na verdade, os «custos suaves» nos Estados Unidos quase duplicaram o valor de um sistema completo em Perth, Austrália. Apesar do fato de que o custo das instalações solares nos EUA é de US $ 2,8 por watt mais caro do que em outros mercados mundiais, painéis solares fotovoltaicos quadruplicaram nos Estados Unidos nos últimos anos. Este é um bom augúrio para o futuro da energia limpa. Só com igualar a Alemanha ou a Austrália, os custos da energia solar nos Estados Unidos cairiam mais uns 50 ou 60%. O programa SunShot Vision do Departamento de Energia prevê um custo de US $ 1,5 por watt para 2020. Basicamente, este departamento calcula que passe um período de seis anos para igualar o custo da energia solar a da Austrália. Se referenciarmos na curva de aprendizado da energia solar, os custos desta cairão mais rápido e de maior forma do que o esperado pelos analistas de mercado

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Energia Solar sem subsídios vs.preços subsidiados dos serviços O maior vendedor do mundo de painéis solares, First Solar, disse que sua estratégia global é criar mercados para a energia solar que não dependem de subsídios dos governos. Energia solar sem subsídios já é mais barata do que a energia de combustíveis fósseis ou nucleares subsidiados em centenas de mercados ao redor do mundo. Esta é uma situação interessante. O custo de construção de uma instalação solar, projetado para empresas de energia elétrica de capital, caiu abaixo de US $ 2 por watt e está se aproximando de US $ 1 por watt. A decisão de mudar para a energia solar em breve não terá a ver com ser mais ecológico, mas sim com ser mais econômico. O mercado residencial sozinho pode valer até US $ 3 bilhões. O mercado comercial nos EUA poderia ser ainda maior. Similar oportunidades de Disrupção com valores semelhantes aguardam em todo o mundo. Greentech Mídia prevê que em 2017 o custo dos painéis solares caia para 36 centavos de dólar por watt. Enquanto isso, o Citibank espera que em 2020 o custo caia para 25 centavos de dólar por watt (veja a Figura a seguir)

Figura 1. 6: Custo histórico e projetado dos painéis solares fotovoltaicos (Fonte: Citigroup, ênfase acrescentado pelo autor)

Além disso, o Citigroup espera que o custo total de instalação de painéis de energia solar será de 65 centavos de dólar por watt em usinas Solares projetadas para serviços elétricos, enquanto o custo total para sistemas residenciais será de US $ 1,12 por watt

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Lancaster, um estudo de caso para o futuro da energia. O que isso significa para o desenvolvimento econômico da indústria de energia solar sem subsídios? Para obter uma pré-visualização de que a Disrupção irá ocorrer, pode-se observar o caso de Lancaster, Califórnia. Em 26 de março de 2013, o conselho da cidade aprovou uma lei declarando que cada nova casa construída deve ter painéis solares. Localizada a centenas de milhas ao nordeste de Los Angeles, Lancaster é uma cidade ambiciosa. Em 2012, Jason Claude, vice-prefeito da cidade, disse-me que a sua cidade de 155.000 habitantes tinha uma capacidade de energia solar de 23 MW e 100 MW adicionais estavam esperando por permissões de conexão. Partindo do princípio de que todas estas licenças fossem concedidas, Lancaster teria 794 watts solares por habitante, 60% mais que Sonoma County, o líder atual do estado. Extrapolando esse número para o resto do estado, o “Golden State” deveria gerar 30,5 GW de energia solar. O pico de demanda para a Califórnia em 2011 foi de 60 GW. Então, alcançando 30,5 GW, mais do que a metade das necessidades de energia da Califórnia seria coberto com energia solar. Mas as ambições de Lancaster não pararam por aí, já que afirmam ser a primeira cidade livre de emissões no mundo. Para este efeito, Lancaster precisa de capacidade eficaz de cerca de 600 MW. Isto significa que a cidade de 155.000 pessoas deverá ter uma capacidade aproximada de 4 kW de energia solar por habitante. Para atingir este objetivo, Lancaster deve multiplicar seus números em 300%. Assim, em Lancaster mudaram alguns processos regulatórios. A licença para uma instalação solar residencial poderia ser aprovado em menos de 15 minutos, por um montante total de US $ 61 (licença = US $ 31, e documentos e procedimento de transporte = US $ 22, e tramitações = US $ 6). Jason Claude me disse que Lancaster planeja ter um excedente de 50 MW gerados a partir de energia elétrica a ser vendida a seus vizinhos por 8,5 centavos de dólar por watt. Isso é possível? A seguir são apresentados meus cálculos de custos nivelados de Energia Solar (CNES) em Lancaster. Uma vez que o custo de capital (CC) é o principal determinante do custo da energia solar, construímos o gráfico CNES VS DC. Então, minhas previsões para 2020 são: Incidência Solar: 2.400 kWh / m2 / ano Eficiência dos painéis solares: 15,9% (como em 2013) Custo de instalação de painéis por watt: US $ 1.12 Operação e manutenção: 1% do custo da planta instalada Seguro: 0,3% do valor da planta instalada

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Em 2020, o custo das instalações de geração de energia solar em telhados em Lancaster custará entre 3,47 centavos de dólar por watt e 6,62 centavos de dólar por watt, dependendo do custo de capital (ver Figura 1.7).

Figura 1. 7: Custo da energia solar VS custo de capital em Lancaster, 2020

O único fator assumido no cálculo que difere de forma significativa com os preços atuais do mercado nos Estados Unidos é o custo de instalação de painéis por watt. Para realização do cálculo foi utilizada a projeção do Citigroup. Quão otimista é esta previsão? O custo de instalação de sistemas de energia elétrica residencial em Perth, Austrália em 2013 foi de apenas 1,38 dólares australianos por watt (US $ 1,27 por watt). Basicamente, o Citigroup espera que Estados Unidos necessite de seis anos para chegar a este nível de custos. Em Lancaster, os painéis solares serão uma parte integrante de cada nova casa, estarão em janelas e portas, para que estes possam ser financiados em conjunto com a hipoteca. Assumindo que as taxas de hipoteca dos EUA de 3,47% (fixa há 15 anos) o custo das instalações solares residenciais em Lancaster diminui para cerca de 4,4 ¢ / kWh. Nenhuma outra fonte de energia pode operar a um custo baixo. É apenas o custo de transporte e a distribuição seria maior. As empresas de energia tradicionais não poderão competir uma vez que os custos de energia solar no varejo são 4,4 ¢ / kWh. Usinas centralizadas com base na extração de recursos (petróleo, gás, carvão ou nucleares) vão estar fora do negócio ao varejo para aquele momento. Na verdade, desde já elas estão sendo amplamente derrotadas no mercado atacadista de

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energia. Usinas tradicionais terão uma nova conotação no mercado de ações: os seus ativos irrecuperáveis. É possível acreditar que o custo da energia solar será inferior a 5,5 ¢ / kWh em 2020? De acordo com Jason Claude, agora, em Lancaster, já estão pagando apenas 10 ¢ / kWh nos edifícios para ser movidos à energia solar. Ele acrescenta que “empresas de serviços estão cobrando 18 ¢ / kWh, e conclui “, portanto, já estamos economizando dinheiro”. Os custos de painéis elétricos fotovoltaicos estão diminuindo, os custos das instalações estão diminuindo e os custos de manutenção também o estão. Seria surpreendente se Lancaster não alcançar custos de 5 ¢ / kWh para 2020. É importante notar que os líderes em Lancaster são ambiciosos e comprometidos com energia solar. O Prefeito Rex Parish disse que “será uma cidade com zero emissão em três anos” e para atingir esse objetivo a cidade construiu eletrodutos para a transmissão de energia solar com capacidade de 700 MW. Se atingir sua meta, Lancaster não só será uma cidade livre de emissões, irá ser também um exportador de energia. Além disso, eles terão alcançado o seu objetivo em termos de energia solar em menos de uma década.

Quão rapidamente pode ocorrer a Disrupção da Energia Solar? É possível o caso Lancaster extrapolar a um nível nacional ou mundial? Se os Estados Unidos tivessem a aceitação da energia solar de Lancaster por 4kW por habitante, este teria uma capacidade de 1,2 TW, ou seja, toda a demanda de energia do país. Lancaster provavelmente atingirá o seu objetivo até 2020. E quanto ao resto da América? Os céticos argumentam que levará décadas para construir a infraestrutura necessária para viabilizar a sustentação da energia solar. Eles argumentam que, mesmo que a energia solar se torne mais barata do que a energia tradicional, não podem ser construídas dezenas de milhões de instalações solares em uma única década. Mas essas pessoas esquecem que quando ocorre uma mudança Disruptiva, ela atua muito rapidamente. Só precisa perguntar a qualquer pessoa por sua câmera de filme favorita, ou sua máquina de escrever favorita ou pelo telégrafo favorito. Expliquei como a Austrália é um exemplo claro de como rapidamente o mercado pode aceitar a energia solar. Lá, passou praticamente de não ter uma única casa com instalações solares para ter mais de um milhão delas

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em quase quatro anos. Cerca de 2,6 milhões de australianos (11% da população) conta hoje com instalações solares em seus telhados. A população dos Estados Unidos é cerca de 10 vezes a da Austrália, de modo que a taxa de aceitação semelhante se traduziria em 10 milhões de novas instalações em cerca de quatro anos. Será que os «experts» em energia consideram isso possível na Austrália, mas não nos Estados Unidos? Há cerca de 300.000 instalações solares nos Estados Unidos; é realmente possível chegar a 10 ou 20 milhões de tão rápido como o fez a Austrália? Existe cadeia de suprimentos e força de trabalho para instalar 10 milhões de sistemas de geração a partir de energia solar sobre os telhados em tão pouco tempo? Para fins comparativos, podemos considerar a experiência de outra tecnologia disruptiva que exigiu instalações nos telhados para determinar se os americanos podem adotar a tecnologia da energia solar tão rapidamente

A Disrupção das Instalações sobre os telhados de DirecTV Em 1994 uma nova empresa chamada DirecTV lançou um serviço de televisão multicanal que era transmitido diretamente para o telhado das casas através de antenas parabólicas. A empresa ofereceu seu satélite de transmissão direta (DBS, por suas siglas em inglês) como uma alternativa viável para TV a cabo tradicional. A tecnologia das antenas parabólicas tem melhorado exponencialmente por anos. Em 1984 antenas residenciais atingiam 10 pés de diâmetro, custando até US $ 5.000 e podiam transmitir até 27 canais. Em 1994 este número baixou para 18 polegadas, com um custo de US $ 700 e uma capacidade de 175 canais de transmissão. DirecTV poderia competir com o monopólio das empresas de televisão a cabo tradicionais? E se assim for, elas poderiam crescer nas vendas? Uma vez que os outros trabalhadores tiveram que alcançar os telhados de edifícios, certificar-se que elas eram estáveis, fazer as conexões, entre outras coisas. Os moradores desses artefatos estranhos aparecendo em todos os telhados não reclamariam? A nova tecnologia da DirecTV, passou de sua apresentação ao mercado de cerca de 10 milhões de assinantes em apenas cinco anos (ver Tabela 1.2). A sua penetração de mercado atingiu 10% dos domicílios com sistemas de televisão.

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Tabela 1.2: Aceitação das instalações nos telhados de DBS (Fonte: Frank M. Bas et al.)

A instalação de painéis solares fotovoltaicos é mais complexa do que a instalação de antenas parabólicas, mas o ponto é que uma equipe bem treinada pode fazer a instalação em poucas horas. Note-se que tanto o período de tempo (cinco anos) e a percentagem de penetração no mercado (10%) são semelhantes para a recepção das instalações solares residenciais na Austrália (quatro anos e 11%). Usando a tecnologia para a logística que teve DirecTV em 1994, dez milhões de instalações solares nos telhados poderiam ser construídas nos EUA em cinco anos. Computadores são, literalmente, milhares de vezes mais poderosos do que o de 1994 (Esta é a Lei de Moore em ação). O setor de logística tem melhorado em várias ordens de magnitude desde que DirecTV lançou seu produto há quase duas décadas. DirecTV não tinha internet móvel, infraestrutura de nuvem ou capacidade analítica para grandes quantidades de dados. O conceito de planejamento de recursos empresariais estava apenas começando. Ainda está faltando anos para a concepção de Google Maps e Google Earth. E, o melhor de tecnologias para a logística está disponível como serviços baseados em nuvem atualmente. Hoje existem dezenas de empresas de energia solar com talento e recursos para realizar estas operações. Se DirecTV, uma única empresa, conseguiu instalar 10 milhões de satélites em apenas cinco anos, usando tecnologias de logística agora obsoletas (1994), não há uma única razão técnica para que uma empresa não possa instalar 10 milhões ou 100 milhões sistemas de geração de energia solar utilizando a tecnologia existente. Se uma empresa pode fazê-lo será ainda mais fácil para as dez melhores empresas de campo poder fazer em conjunto. Estas empresas podem incluir financiamento de terceiros como SolarCity, Sungevity, SunRun, Vivint Solar e Verengo. Da mesma forma, as empresas australianas com experiência no campo podem fornecer assistência.

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Quando os custos da energia solar atingirem o ponto de não retorno, os impedimentos para construção de 10, 40 ou 100 milhões de sistemas solares em uma década não serão técnicos. Os impedimentos são políticos, legais e regulamentares (e provavelmente serão colocados lá pela indústria de energia tradicional).

A primeira usina de Energia Solar com operação ininterrupta no mundo No futuro próximo usinas de energia solar serão tão abundantes como hoje são os computadores pessoais. Geram energia sob demanda. Em junho de 2011 eu estive no sul da Espanha para testemunhar a usina de energia solar Gemasolar, capaz de gerar todo o dia. Construída por Torresol Energy, Gemasolar é uma usina de energia solar com 19,9 MW de capacidade e possibilidade de armazenar 15 horas de energia térmica, o que permite a produção de energia durante o dia e a noite. (Pode ser visto o vídeo da minha visita a Gemasolar em: https://www.youtube.com/ watch?v=GhV2LT8KV!A). A produção esperada para esta planta é de 110.000 MWh por ano, energia suficiente para abastecer 25.000 casas de acordo com Santiago Arias, cofundador e chefe de infraestrutura da Torresol. Esta planta é capaz de armazenar energia equivalente a uma usina solar de 50 MW, de acordo com Arias.

Baterias solares de sal A Bateria de Gemasolar consiste em dois tanques de “sal fundido” para o armazenamento de energia térmica. A bateria permite à usina gerar energia sob demanda, à noite, em dias nublados, quando chove, dias ou semanas mais tarde. Os tanques de armazenamento de “sal fundido” (MSES, por sua sigla em inglês), também chamados de baterias solares de sal, são térmicas, não químicas como as baterias de íon de lítio que alimentam os veículos elétricos, como o do modelo de Tesla S (ver Capítulo 4). MSES usam uma combinação de nitrato de potássio à 60% e nitrato de sódio à 40% que retém o 99% do calor por até 24 horas, ou dito de outra maneira, a bateria perde apenas 1% da sua energia térmica ao dia.

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O nitrato de potássio é mais seguro e barato do que a maioria dos outros produtos químicos usados em baterias. Durante a Idade Média europeia, o potássio foi usado para preservar alimentos. O nitrato de potássio é usado ainda hoje para carne enlatada, em creme de limpeza dental (para dentes sensíveis) e em fertilizantes para o jardim. O custo do MSES é relativamente baixo, em torno de US $ 50 por kWh, um décimo do custo das baterias de íon de lítio. Gemasolar não é a primeira usina solar comercial que usa MSES. A apenas 300 km (186 milhas) ao sul da Gemasolar, na autoestrada A94 na Andaluzia, se encontra a Andasol-1, uma usina de energia solar de 50 MW que tem operado com uma bateria de 7,5 horas desde 2009. Gemasolar basicamente o que fez foi duplicar a capacidade de suas baterias até 15 horas. Santiago Arias espera que Gemasolar possa produzir eletricidade por aproximadamente 6.400 horas por ano, com um fator de capacidade de 75%. Em contrapartida, o Hoover Dam tem um fator de capacidade de 23% e a grande hidrelétrica chinesa Three Gorges (Três Gargantas) tem um fator de capacidade de 50%. De acordo com um estudo realizado pelo Professor Michael Maloney, da Universidade de Clemson em 2003, o fator de capacidade dos reatores nucleares no Japão, França e Estados Unidos variou entre 65% e 72%, e o fator da capacidade global era de 69, 4%. Essas estimativas foram feitas antes do desastre nuclear de Fukushima, que praticamente destruiu a indústria nuclear japonesa.

Como o armazenamento de energia muda tudo Santiago Arias, chefe de infraestrutura da Torresol, começou a construir usinas de energia há 38 anos. No área de mercado da eletricidade, faz com entusiasmo estudos sobre o impacto de uma central solar trabalhando continuamente e diz que “a maior parte da demanda de energia ocorre na parte da tarde dos dias mais quentes do ano”. O mercado paga o preço “Premium” da eletricidade durante estes picos. A usina de energia solar é capaz de produzir à plena capacidade precisamente nos dias mais ensolarados. Além disso Arias acrescenta: “A capacidade de armazenar energia quando a irradiação solar é máxima e usar a mesma no momento em que ocorre um pico de demanda, muda todo o relacionado ao setor de energia. O custo de meu combustível é zero. O gás natural não pode competir com isso”.

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Energia Solar Noturna: A Energia Solar 24-7 chegou Os Estados Unidos estão construindo uma grande infraestrutura de energia solar tanto para concentrar a energia solar quanto de painéis solares. Excluindo as instalações residenciais ou comerciais, existem nos Estados Unidos mais de 4.200 MW em projetos de construção e 23.000 MW em projetos de desenvolvimento, de acordo com a Associação das Indústrias de Energia Solar. No início de 2014, a empresa SolarReserve, sediada em Los Angeles, está planejando encomendar a maior usina solar para funcionamento contínuo com uma capacidade de 110 MW. Localizado na cidade de Tonopah, em Nevada, esta usina é cerca de cinco vezes maior do que a Gemasolar em Espanha. A usina irá vender a sua energia para alimentar Las Vegas durante as tardes. Painéis luminosos de Las Vegas muito em breve serão iluminados por energia solar. Em uma escala muito menor, a ilha de Tokelau, no Pacífico Sul, tornou-se o primeiro país do mundo movido 100% por energia solar. A energia irradiada em três atóis durante o dia é armazenada em bancos de baterias para utilização durante a noite. Tokelau alterou o seu fornecimento de energia com base em 100% de diesel para 100% com base na energia solar, em menos de um ano.

A Disrupção Solar está aqui Grande parte do restante deste livro explica por que a energia solar substituirá a indústria de energia tradicional. Toquei neste ponto antes. O crescimento exponencial da energia solar faz-me lembrar da Cisco Systems, então uma companhia muito menor do que a empresa atual. Eu trabalhava como desenvolvedor de negócios da Cisco Systems em 1993. Ainda lembro-me de assistir o crescimento da internet e pensando “se o mercado continua a crescer neste ritmo, haverá um bilhão de dispositivos numa década”. Naquela época, muitos me olharam estranhamente ao me ouvir falar. A maioria das pessoas não sabiam o que era a Internet na época, de modo que não podiam acreditar que eles e outro bilhão de pessoas teriam um dispositivo conectado à internet muito em breve. Em 1990, havia apenas uma (sim, somente um) servidor web e apenas um navegador web. Os dois eram executados no computador NeXT de TIM Berners-Lee no CERN, na Suíça. O primeiro servidor web fora da Europa nasceu no Stanford

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Linear Accelerator Center (SLEC) em Palo Alto na Califórnia, em 1991. Hoje, existem mais de 10 milhões de dispositivos interligados. A energia solar tem uma trajetória exponencial similar. A capacidade a nível mundial de energia solar cresceu de 1,4 GW em 2000 para 141 GW em 2013. Isso se traduz em um crescimento anual de 43%. Se esta taxa de crescimento continua, em 2030 a capacidade de energia solar global será de 56,7 TW. Isso é equivalente a 18,9 TW partir de fontes de energia tradicionais. A demanda mundial de energia está prevista para 16,9 TW em 2030, de acordo com a Agência de Informação Energética dos Estados Unidos. Se a energia solar continua o seu crescimento exponencial, a infraestrutura de energia será concluída até 2030. Esta premissa de que o mundo vai consumir 100% de energia solar geralmente gera o mesmo olhar confuso que gerou minha previsão de 1 bilhão de nós de Internet interligados há vinte anos. A questão é: pode continuar a crescer exponencialmente a energia solar por dez ou vinte anos? A resposta é que a taxa de crescimento da energia solar poderia até aumentar. É uma regra que, quando um produto tecnológico atinge seu ponto de não retorno, seu crescimento no mercado acelera. A energia solar está chegando ao ponto de não retorno em muitos mercados mundiais, um ciclo virtuoso de aceitação do mercado permitirá que o crescimento da energia solar acelere: •

A disponibilidade de capital aumenta e os custos de capital diminuem .

•

A geração de energia de forma local e distribuída aumenta.

•

A configuração da energia muda de centralizada para distribuída.

•

Tecnologias, tais como sensores, inteligência artificial, grandes volumes de dados e comunicações móveis melhoram exponencialmente.

•

O custo das fontes tradicionais de energia aumenta.

•

Mercados complementares, tais como da energia eólica e veículos elétricos e autônomos crescem exponencialmente.

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•

Os investidores se concentram em novas tecnologias de armazenamento impulsionado por energia solar, energia eólica e veículos elétricos e autônomos.

•

A configuração da energia se torna cada vez mais distribuída.

•

A indústria de energia tradicional entra em um ciclo vicioso de aumento dos preços e os seus ativos irrecuperáveis.

As tendências que apontam para este cenário solar (e eólica) já se fazem sentir. De acordo com um relatório do Operador do Mercado Energético Australiano (AEMO) 97% de todas as novas fontes de energia conectadas à rede em 2020 serão de origem solar ou eólica. Após isso, estarão se removendo todas as usinas de geração baseadas em energias sujas de modo que toda a alimentação seja de energia solar ou eólica. A Disrupção causada por estas tecnologias de crescimento exponencial e os novos modelos de negócio estão criação uma cultura participativa em termos de finanças e energia. Muitos “especialistas em energia” tradicionais tentam dizer o contrário, dizendo que isso vai ser muito caro e que vai demorar muitas décadas ou até mesmo um século para se materializar. Mas estes são como os “especialistas” que utilizaram a indústria de telecomunicações para fazer suas previsões. Em 1985, a AT & T contratou a McKinsey & Co., uma empresa de consultoria para prever como seria o mercado de celulares nos Estados Unidos no ano 2000. McKinsey previu que menos de um milhão de celulares seriam vendidos naquele ano. AT & T que foi quem praticamente inventou o campo das comunicações sem fio, decidiu não entrar no negócio dos celulares dada à taxa reduzida que representava no mercado. Os investimentos recomendados pelos “especialistas” em matéria de telecomunicações dos anos 80 foram contra a ascensão dos telefones celulares. No ano 2000, o número real de vendas de celulares foi de 106 milhões. As previsões dos “experts” em telecomunicações estavam erradas por um fator de 100. AT & T eventualmente pagou 12,8 bilhões de dólares a McCaw para tentar reingressar no campo, em 1994. Mais de 6 bilhões de pessoas possuem um telefone celular num mundo habitado por 7 bilhões de pessoas. Para colocar isso em contexto, considere que, segundo as Nações Unidas, apenas 4,5 bilhões de pessoas no mundo têm acesso a um banheiro. De modo que mais pessoas tem acesso a um telefone celular do que a um banheiro. Mais de 2.800 anos se passaram desde a invenção do vaso sanitário em Minoa, mais de 2.000 anos se passaram desde que Roma inventou

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um sistema de esgoto funcional. Ainda assim o telefone celular ultrapassou ao banheiro em duas décadas. Além disso, deve-se admitir que construir uma infraestrutura sem fio, com base binária é mais fácil do que construir uma infraestrutura centralizada com base em fios e átomos. Existem exemplos em abundância de substituição de indústrias bilionárias. Eles podem ser duas décadas ou até dois anos. Kodak ainda era uma gigante da fotografia em 2003. Os smartphones ocupavam apenas um pequeno nicho de mercado antes que a Apple lançasse o iPhone em 2007. Os tablets mal existiam antes que a Apple lançasse o iPad em 2010. O IPhone e o iPad foram caracterizados por um crescimento exponencial. Deve ser considerado que o crescimento exponencial não é intuitivo, é difícil de imaginar. Mas quando um produto começa a crescer em ritmo exponencial, deve-se prestar atenção. Dez ou vinte anos de crescimento exponencial podem ter um efeito extremamente Disruptivo. A energia solar altera Disruptivamente o campo de energia. Mas a Disrupção do mercado não se refere apenas às tecnologias inovadoras abolindo os produtos e as indústrias existentes. A inovação em modelos de negócios é tão importante como a inovação tecnológica quando é esperado mudar disruptivamente uma indústria. Para entender a disrupção dos modelos de negócios deve-se entender de finanças e das inovações financeiras.

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Capítulo 2: Finanças na Disrupção da Indústria de Energia “A inovação em modelos de negócios é mais importante do que a inovação tecnológica” Abe Reichental, CEO, 3D Systems, 2013

“A forma mais comum que fazem as pessoas desistir de seu poder é por pensar que eles não têm” Alice Walker

“A verdade é que nenhum banco de dados on-line irá substituir o seu diário” Clifford Stoll, astrônomo e autor.

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Em 1918, uma em cada treze famílias americanas possuía um carro. Onze anos depois 80% dos lares americanos possuía um carro. A principal razão pela que o carro passou de uma baixa aceitação até uma penetração de mercado quase total, foi uma inovação introduzida pela General Motors. Esta inovação não tinha nada a ver com a tecnologia de motores, sistemas de transmissão e outras inovações tecnológicas. Em 1919 GM fez parceria com a DuPont para formar a General Motors Acceptance Corporation (GMAC). O objetivo desta corporação era fornecer empréstimos a compradores de veículos. Sete anos mais tarde, 75% dos titulares de um veículo o haviam adquirido através de um crédito. Esta foi uma inovação financeira da GM e DuPont, não uma inovação tecnológica. Para a maioria dos consumidores norte-americanos os carros tornaram-se acessíveis. Em outras palavras, a indústria de transporte foi substituída graças a um modelo de negócio que não era conhecido antes. A indústria de energia atual está sendo substituída por um novo modelo de negócio.

Novo modelo de negócios para a Energia Solar Em 2008, uma empresa chamada SunEdison introduziu o conceito de energia solar como um serviço. Os consumidores de energia solar residencial e comercial não exigiram investimento de capital para a aquisição de painéis solares. SunEdison ofereceu financiar a aquisição, instalação e manutenção dos painéis solares colocados nos telhados de seus compradores. Esta empresa se dispôs para fazer isso sem receber um pagamento de entrada. Os proprietários de casas não assumiram riscos financeiros, tecnológicos ou de manutenção. Eles assinaram um contrato de 20 anos com a SunEdison, após o qual os usuários teriam a possibilidade de escolher comprar o equipamento com um grande desconto ou que o mesmo fosse removido do seu telhado.

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Pouco depois da SunEdison, outra empresa do Vale do Silício chamada SolarCity criou o arrendamento solar (SolarLease), pelo que o mercado solar explodiu. Sob o plano do arrendamento solar, em vez de comprar equipamento, os usuários os alugaram. O conceito foi aceito e outras empresas do Vale do Silício como Sungevity e SunRun se juntaram à tendência de oferecer contratos de arrendamento solar ou acordos para compra de energia solar (ou acordos PPA, como são conhecidos na indústria por sua sigla em inglês). Estas empresas ofereceram aos clientes uma inovação financeira: acordos para a instalação de sistemas solares sem pagamentos antecipados e taxa fixa durante o período de contrato (14-20 anos). Existem duas principais formas de contratar a energia solar como um serviço: •

O PPA (contratos de aquisição de energia solar), onde o cliente se compromete a comprar a eletricidade gerada pelos painéis solares a uma taxa fixa por kWh para a duração do contrato.

•

O contrato de arrendamento de energia solar; onde o cliente se compromete a pagar um montante fixo pelo uso de painéis de energia solar independentemente da produção de energia.

Sob ambas as modalidades, as empresas são responsáveis pelas compras, financiamentos, instalações e manutenção dos painéis solares e da tecnologia complementar gratuitamente aos clientes. Os consumidores de energia solar estão tendo a mesma oportunidade que os consumidores de automóveis tiveram quase um século atrás: a energia solar pode ser comprada com seu dinheiro, mas mediante um crédito ou locação. Essas inovações financeiras têm funcionado. O mercado de painéis quase dobrou a cada ano desde 2009 com uma taxa de crescimento anual de 97%. A maior parte desse crescimento deveu-se ao financiamento por terceiros. Em meados de 2001, a porcentagem de instalações solares residenciais financiadas por terceiros subiu de menos de 10% a quase 80% nos estados da Califórnia, Colorado e Arizona (ver Figura 2.1). Estas porcentagens continuam a subir. Assim, cerca de 80% das instalações solares residenciais estão sendo financiadas por terceiros. No Colorado o número está mais perto de 90%. Esta inovação no modelo de negócios foi tão bem sucedida que a revista Scientific American catalogou os planos de energia solar sem pagamento de entrada como uma das “20 ideias para mudar o mundo” em 2009”.

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O financiamento por terceiros também impediu que os clientes pedissem aos bancos o crédito para instalações solares.

Figura 2. 1: Percentagem de instalações de energia solar financiadas por terceiros (Fonte: SEIA e GTM Research)

Além disso, o financiamento por terceiros mudou as perspectivas para a energia solar. As empresas tradicionais têm usado a ideia do retorno sobre o investimento para encorajar os seus clientes da migração para a energia solar. Eles argumentam que levam muitos anos para recuperar o investimento inicial associado à implementação de sistemas de energia solar. Este conceito é baseado em duas premissas: •

O consumidor vai pagar em dinheiro (ou receber o empréstimo) para a compra de painéis solares.

•

O consumidor inicialmente pagará mais pela eletricidade produzida a partir da energia solar, mas como o preço da energia tradicional está aumentando e o da energia solar se mantém fixo, o cliente irá eventualmente recuperar o investimento realizado.

O financiamento por terceiros transformou este conceito. Tal e como o descreveu Danny Kennedy, fundador da Sungevity, falando com a minha classe na Universidade de Stanford em 2012. “Que importância tem o retorno sobre o investimento, quando não foi necessário fazer qualquer investimento inicial e é possível economizar dinheiro desde o primeiro dia?” No momento em que a empresa SolarCity veio a público em 2012, como pioneira no financiamento de terceiros, havia atingido mais de US $ 1,3 bilhões em capitais

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para o financiamento do projeto. Em junho de 2013, SunRun, atingiu mais de US $ 630 milhões da JPMorgan Chase, US Bank e outros, para financiar instalações residenciais solares. Vivint Solar chegou a alcançar mais de US $ 740 milhões. Clean Power Finance administra US $ 500 milhões para o financiamento de instalações solares. Quando SolarCity se tornou pública, foi com um valor de US $ 9,25 por ação. Em agosto de 2013, quando foi anunciado que a capacidade de energia solar cresceu mais de 144% e a locação cresceu 78,8%, o preço de suas ações quadruplicou para US $ 40, que deu a empresa uma valorização implícita de US $ 2,9 bilhões. As ações dobraram de valor novamente alguns meses mais tarde. Assim como foi feito pela indústria de automóvel por quase um século, a energia solar catapultou-se graças a uma inovação no modelo de negócios.

A queda dos custos da energia solar As semelhanças entre os princípios da indústria automotiva e da indústria da energia solar atual não terminam neste ponto. Além da filosofia de empréstimos, outro fator fundamental permitiu que a indústria automotiva tivesse um hipercrescimento, foi a redução dos custos. De fato, os custos foram reduzidos significativamente através da competição, da escala de negócios e da inovação. Em 1908, o Ford Modelo T foi vendido por US $ 850, o que o colocou fora do alcance para o americano com salário médio. Em 1914, o custo deste modelo era US $ 490. Em 1921, o custo havia alcançado US $ 310, uma diminuição de 62% em treze anos. Quando se compara a queda nos preços dos veículos entre 1908 e 1921, com a queda dos preços de energia solar, temos que em 2009 uma instalação solar de 4 kW tinha um custo médio de US $ 32.000 (antes dos incentivos). A esse preço, o custo das instalações solares estava acima da renda média americana, que em 2009 foi de US $ 26.684. Mas os custos dos painéis solares diminuiu 50% só em 2011 e perto dos 90% desde 2008. O custo da energia solar tem caído mais e mais rápido do que o custo dos veículos, no século passado. Uma vez que ele atingiu o ponto de não retorno, levou um pouco mais de uma década (1908-1921) para a indústria automotiva substituir o negócio do transporte baseado em cavalos. Poderíamos esperar a mesma curva de aceitação para a energia solar? O que a está segurando?

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Os Custos Capitais e os Custos de Capital Enquanto os “custos suaves” são os principais custos capitais para a instalação de sistemas de energia solar, os custos de financiamento de usinas de energia solar tornaram-se o fator mais importante no custo da energia solar (custo nivelado da energia). Quando uma casa é comprada com uma hipoteca de 30 anos, a maior parte das mensalidades pagas é utilizado para cobrir os juros. O mesmo vale para o financiamento de usinas de energia solar. O custo do combustível (o Sol) é zero. Os custos de operação e manutenção são perto de zero. Necessário somente lavar os painéis de vez em quando (Mas mesmo a chuva pode cuidar disso), e trocar o transformador uma vez a cada dez anos (O transformador converte a corrente contínua (DC) produzida pelos painéis e a transforma em corrente alternada (AC), que é a forma utilizada nas casas). Consequentemente, o custo do dinheiro do empréstimo (juros) representa a maior parte do dinheiro a ser pago pelos usuários da energia solar. De acordo com Lyndon Rive, diretor executivo (CEO) da SolarCity, um ponto percentual no custo de capital a reduzir os custos do projeto em aproximadamente 20 centavos de dólar por watt. O que está freando a energia solar? Basicamente, Rive acha que a indústria vem pagando “taxas de juros de cartões de crédito” para financiar instalações solares. Apesar disso, as inovações financeiras têm demonstrado que são capazes de desbloquear rapidamente o mercado da energia solar. O conceito de locação de energia solar ou PPA mencionado acima, são o início de um extenso cardápio que estará disponível para o mercado de energia solar.

Estudo de caso: financiamento PACE em Sonoma Um dos primeiros programas para testar a importância da disponibilidade de capital acessível para produção de energia solar, nasceu em Sonoma, Califórnia. Sonoma no final de 2011 tinha 500 watts produzidos a partir de energia solar per capita e 4,5 instalações solares por cada 100 habitantes. Isso pode não parecer muito, mas se estes montantes são extrapolados para os 38 milhões de californianos, o Estado teria 19 GW e 1,7 milhões de instalações solares. Na verdade, uma proporção semelhante à de Sonoma, superaria a meta de gerar o Golden

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State em 2020 (12 GW) por um fator de 45% e o número de instalações solares (um milhão) por um fator de 70%. Sonoma tem alcançado estes números em menos de três anos, em meio a uma crise financeira nacional e apesar da oposição feroz da Agência de Financiamento Habitacional de Estados Unidos. Sonoma foi claramente fazendo as coisas da maneira certa. A base do programa de energia solar Sonoma foi o Programa de Independência Energética de Sonoma (SCEIP, por sua sigla em inglês) .O SCEIP é um programa de financiamento PACE estabelecido em março de 2009, e tem por objetivo “melhorar o desempenho em 80 % dos espaços residenciais e comerciais em Sonoma até os mais altos níveis de eficiência “. Conceitualmente, PACE é um centro de financiamento local, mediante o qual os governos municipais podem aproveitar o capital privado para financiar projetos de eficiência energética e energia limpa para uso residencial ou comercial. O financiamento é dado por avaliar os impostos sobre imóveis residenciais ou comerciais. PACE é uma variação do sistema, sem pagamentos de cotas iniciais de energia solar, que a Scientific American tem catalogado como uma das “20 ideias para mudar o mundo”. PACE é um programa de financiamento acessível e de juros baixos que permite aos usuários melhorar suas casas ou negócios com energia limpa e eficiente. O programa PACE de Sonoma tem as seguintes características: •

O financiamento assume a forma de uma avaliação e não de um empréstimo. Ao contrário dos empréstimos, a avaliação está ligada à classificação da propriedade e não aos usuários. Isso reduz dramaticamente o risco financeiro.

•

A avaliação tem a forma de uma valorização, de modo que as responsabilidades de pagamento aos proprietários subsequentes da propriedade são transferidos, se as mesmas vierem a ser vendidas antes que a avaliação seja totalmente paga.

•

O financiamento pode ser de 10 ou 20 anos e é pago por meio de avaliações nos impostos de propriedade anuais.

•

Melhorias devem estar permanentemente ligadas ao referido imóvel.

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O financiamento PACE foi previsto inicialmente devido a que investimentos no domínio da eficiência energética e energia limpa tinham condições de pagamento a mais longo prazo, enquanto os custos de capital apareciam desde o início. O financiamento PACE foi criado em 2005, em Berkeley, Califórnia, e rapidamente se espalhou através de 23 estados da nação. O SCEIP foi criado com um fundo de US $ 60 milhões; 45 milhões de seus fundos e 15 milhões da sua agência de águas. SCEIP financiou US $ 58,5 milhões para projetos de energia, 2.855 residenciais e 87 comerciais. A localidade estima que 79% de 682 empregos gerados pelo SCEIP são locais. Minha abordagem vai direcionada à energia solar, mas SCEIP financiou mais de mil projetos que não estão relacionados com a energia solar, incluindo mais de 500 projetos para instalar portas e janelas, 200 relacionados com aquecimento, ventilação e ar condicionado e 200 projetos de vedação e isolamento. Sonoma tem mostrado que o financiamento das obras PACE funciona. Funcionou, mesmo no meio de uma crise financeira nacional. O SCEIP não foi fundado com dinheiro de impostos, mas com títulos de capital privado. SCEIP tinha uma pequena expansão na área de financiamento de projetos. Outros estados perceberam o sucesso do financiamento PACE em Sonoma. PACE é um programa de financiamento do governo municipal e, como tal, precisa de uma lei estadual para continuar a existir. Em algum momento este modelo de financiamento foi ativo em 23 estados e estava sendo considerado em mais de 20. Como seria um programa de financiamento PACE com impacto nacional? Se todo os Estados Unidos conseguirem alcançar a média de 500 watts produzidos a partir de energia solar per capita e as 4,5 instalações solares por 100 habitantes presentes em Sonoma, os EUA teriam 159 GW de energia solar e 14 milhões de instalações solares. Esta capacidade é equivalente à energia no pico de 159 usinas nucleares, aproximadamente todas as usinas nucleares no Japão e nos Estados Unidos juntas. Além disso, Estados Unidos poderiam atingir essa capacidade em apenas três anos, como fez Sonoma. Este é um cenário verdadeiramente Disruptivo. A energia nuclear seria redundante e dispensável em apenas três anos. Empresas de serviços públicos não podem competir com isso. O governo federal quer que os Estados Unidos construa uma economia de energia limpa. Um “disparo solar” que igualaria o “disparo lunar” de John F. Kennedy.

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O programa de financiamento PACE de Sonoma, silenciosamente mostrou o que ele era capaz. Sonoma conseguiu gerar a receita. Será que o governo federal assumirá a liderança nesta questão? Por estranho que pareça, foi uma agência do governo federal que conduziu a rápida aceitação do financiamento PACE em toda a nação para uma parada abrupta. A Agência Housing Finance de Estados Unidos fiscaliza o financiamento das quase governamentais agencias, Fannie Mae, Freddie Mac e da Federal Home Loan Bank, que visam o financiamento PACE. A agência argumenta que “os primeiros ônus gerados pelo financiamento PACE … demonstram problemas difíceis e incomuns de gestão de riscos para os credores, administradores e investidores hipotecários”. Pessoalmente eu perguntei Diane Lesko, diretor de SCEIP, sobre a opinião da agência que tem catalogado as reformas energéticas feitas com fundos PACE como altamente arriscadas, ao que ele respondeu que os programas de financiamento PACE em Sonoma têm taxas de juros de 1, 1%, enquanto a taxa habitual de hipotecas é de 10%. A energia solar é melhor com relação a riscos de investimento do que as hipotecas. No entanto, Fannie Mae e Freddie Mac (serviços financeiros respaldados pelos contribuintes que fizeram centenas de bilhões de dólares em potenciais hipotecas para Mickey Mouse e quase colocaram toda a economia dos EUA de joelhos) induzem aos bancos americanos a não financiar capital, com uma taxa de juros de 1,1%. PACE triunfou como uma inovação financeira, mas encontrou a política no caminho. O governo federal arrancou a derrota das garras da vitória. Eu também perguntei a Diane Lesko qual é o ingrediente mais importante para converter um programa de independência energética num programa de ganhar, e a resposta obtida foi “vontade política… é necessário um líder interessado em alcançar os mesmos objetivos”. Apesar da oposição da Housing Finance Agency dos Estados Unidos, muitos municípios têm adotado o modelo PACE para financiar instalações solares para uso comercial (não residencial). Por exemplo o Condado de Miami-Dade, na Flórida, anunciou um programa PACE com abordagem comercial de US $ 550 milhões que será liderado por Ygrene Energy, empresa de serviços financeiros com sede em Santa Rosa (Município Somona). Ygrene Energy também levou um fundo PACE de 100 milhões de dólares em Sacramento, na Califórnia.

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Somona demonstrou que o financiamento de baixo capital, acessível, pode desbloquear e impulsionar o mercado de energia. A energia solar precisava era de uma inovação disruptiva financeira, do mesmo tipo da inovação que abalou o mercado de transporte de um século atrás. Sonoma proporcionou isto. Sonoma também demonstrou que a disrupção pode ocorrer muito rapidamente.

Financiamentos Participativos: Crowdfunding para a Energia Solar Inovações financeiras, como PACE, o PPA e a locação solar, mostraram como criar um rápido crescimento nos mercados de energia solar com fins residenciais ou comerciais. Enquanto isso, a economia compartilhada viabilizada pela Web criou uma outra ferramenta que pode ser utilizada para financiar a energia solar. Em 10 de dezembro de 2012, uma organização sem fins lucrativos chamada San Francisco Re-Volv lançou uma campanha de arrecadação de fundos através de crowdfunding numa página chamada indiegogo.com (também com sede em San Francisco). Re-Volv queria levantar US $ 10.000 em seis semanas para ajudar a financiar um sistema solar para uma organização comunitária. Re-Volv arrecadou US $ 100.000 de 100 doadores em apenas três semanas. Como se isso não bastasse, Re-Volv superou sua meta, elevando a arrecadação em US $ 15.391, ou seja, 50% a mais do que o esperado. (It’s better see this numbers. Is 10.000 and not 100.000 ?) O que receberiam os doadores por seu dinheiro, além da satisfação de ajudar a organização? As duas pessoas que fizeram doações de US $ 1.000 receberam a possibilidade de fazer um turismo pelas instalações de Re-Volv e conheceram seu pessoal. As pessoas que contribuíram US $ 500, receberam um telefonema do diretor-executivo da Re-Volv, Andreas Karelas. Aqueles que contribuiram com US $ 50 podiam escolher entre um exemplar do meu livro ou o livro Solar Trilhões de Paul Wapner, Vivendo o fim da natureza. A maioria das pessoas que contribuíram para este crowdfunding o fizeram só para ajudar o mundo a ser um lugar melhor. De fato, 75 pessoas fizeram doações de US $ 50 e tinham possibilidade de reivindicar um livro, mas apenas 24 o fizeram. Três meses após a captação de fundos da Re-Volv terminar, eu recebi um email de Andreas Karelas informando-me que sua empresa havia concordado em financiar instalações solares com uma capacidade de 10 kW no Dance Center

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Xaile Anderson em Berkeley. Estas instalações cobririam 100% das necessidades elétricas do centro para a duração do contrato. Além disso, Re-Volv estaria usando os benefícios desse acordo para o financiamento de novas instalações solares (daí o nome Re-Volv). Um ano depois, Re-Volv lançou sua segunda campanha de financiamento, desta vez com uma meta de US $ 55.000. O resultado foi que 303 contribuintes de vinte estados diferentes ajudaram a superar Re-Volv em sua meta com mais de US $ 1.000. O dinheiro foi usado para instalar estações geradoras elétricas com capacidade de 22 kW na comunidade Sinagoga Kehilla de Oakland, que de acordo com comentários feito com entusiasmo por Andreas Karelas “vai economizar mais de US $ 130.000 em contas de luz durante o ciclo de vida do projeto”. Re-Volv é um empresa sem fins lucrativos, voltada para a comunidade. A energia solar oferece oportunidades de financiamento de trilhões de dólares. É real o crowdfunding? Um movimento participativo voltado para a comunidade pode causar mudança disruptiva na indústria de energia?

Financiamentos Participativos: Energia Eólica na Dinamarca A indústria da energia é um mundo hierárquico, onde gigantes estão no controle. Os grandes bancos fazem grandes investimentos em ativos de energia que grandes empresas de serviços operam para vender energia para indivíduos, famílias e empresas. O fluxo de energia está indo em uma direção (de gigantes da energia para os usuários), enquanto o fluxo de capital vai em direção oposta (dos usuários aos gigantes da energia). Todas as decisões no domínio da energia são feitas por um punhado de indivíduos ou comitês que em sua maioria não são susceptíveis aos usuários ou à sociedade em geral. A energia participativa ocorre quando os indivíduos e as famílias estão envolvidos na geração, transmissão e armazenamento de sua própria energia e da sua comunidade. Os financiamentos participativos se dão quando os indivíduos e as famílias investem diretamente em ativos de energia que eles ou sua comunidade utilizam. Com financiamentos participativos os indivíduos investem diretamente em ativos de energia. Eles mesmos escolhem em quais projetos de energia (limpa, distribuída, em pequena escala) desejam investir e se beneficiam do fluxo de capital desses projetos.

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A energia e os financiamentos participativos podem andar de mãos dadas, como mostrou a Dinamarca nos anos 70. O mercado de energia eólica dinamarquesa lida com a maior quota do mercado nacional no mundo. Em 03 de novembro de 2013, a energia eólica gerou 100% da demanda de energia dinamarquesa, quebrando um recorde mundial. Mas deve se ter em mente que o mercado dinamarquês é muito diferente do mercado dos EUA. O país com a maior capacidade de energia eólica no mundo chegou a isto praticamente sem a participação de grandes investidores ou empresas fornecedoras de serviços. Dinamarca conseguiu tornar-se o proprietário do maior mercado de energia eólica no mundo, porque suas comunidades têm investido em seus próprios ativos de energia. Para incentivar suas comunidades na adoção da energia eólica, o governo dinamarquês criou incentivos que motivaram os indivíduos e as famílias a investir em seus próprios ativos de energia. Como o mercado cresceu e as turbinas tornaram-se maiores, requeria-se mais capital para investir, foi necessário os usuários começarem a investir em ações de “cooperativas de turbinas eólicas”. Estas cooperativas, por sua vez focaram-se no desenvolvimento e no investimento em turbinas familiares para a agricultura. Em 2001, cerca de mil famílias eram parte de cooperativas de turbinas eólicas. Estas cooperativas tiveram 86% de todas as turbinas eólicas da Dinamarca instaladas. As cooperativas de energia eólica na Dinamarca são o primeiro exemplo de financiamento participativo no campo da energia. Além disso, também representam o primeiro exemplo de energia de colaboração. Na Dinamarca, cada indivíduo tem o direito de escolher que tipo de energia deseja usar (geralmente eólica, no entanto, há também a opção de energia geotérmica ou solar) e compartilhar com a comunidade. Dinamarca também representa o primeiro grande exemplo de como fazer a transição do poder centralizado de grandes usinas, para o modelo distributivo de geração. Finanças e energia participativa andaram de mãos dadas na Dinamarca. Até 2005, mais de 150.000 famílias eram proprietários de turbinas ou pertenciam a uma cooperativa de turbinas eólicas, que cobria 75% da energia eólica dinamarquesa. Naquela época, o setor privado começou a compreender a importância da energia eólica distribuída. Para 2008, a capacidade de energia eólica dinamarquesa tinha crescido tanto que cobria 19,1% da eletricidade do país (veja a Figura 2.2).

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Figura 2.2 Capacidade eólica instalada na Dinamarca, geração eólica e capacidade de 19772011 (Fonte: Wikipédia)

Com 86% dos dinamarqueses apoiando a energia limpa e distribuída, o mercado de energia eólica dinamarquesa continuou crescendo. Até o final de 2012, 30% da eletricidade foi gerada pelo vento (ver figura 2.2). O país planeja gerar 50% de sua demanda de energia a partir do vento até 2020. O modelo dinamarquês se espalhou pela Europa. O impacto na Alemanha foi bastante grande. A Alemanha tem a maior capacidade solar instalada no mundo e conseguiu isso sem o envolvimento de grandes empresas de serviços. O caso da energia solar na Alemanha é outro exemplo de energia participativa, foram principalmente indivíduos e pequenas empresas que decidiram desenvolver e instalar usinas de energia solar. No entanto, estas instalações foram financiadas principalmente pelos bancos, de modo que a Alemanha não teve a adição do financiamento participativo que foi tão importante na Dinamarca. Pequenas empresas de crowdfunding (financiamento participativo) surgiram no Reino Unido e na Holanda, a fim de acumular fundos para projetos de energia solar.

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Em 24 de setembro, 2013, WindCentrale anunciou que tinha acumulado 1,3 milhões de euros para construir e operar uma usina de energia eólica; mas esta coleção não era uma campanha típica. A empresa vendeu 6.648 ações a 200 euros em 1700 domicílios familiares, que para comprar essas ações se tornariam proprietários de 2 MW de produção de energia eólica. De acordo com WindCentrale, essas ações vão crescer anualmente 8,5%, de acordo com o pressuposto de que os custos de energia aumentem 3% anual. A energia seria vendida através de uma empresa chamada GreenChoice que já vende energia limpa para mais de 350.000 clientes na Holanda. Podem os Estados Unidos acompanhar os europeus? Quem vai financiar esta empresa de trilhões de dólares nos Estados Unidos? Serão os grandes bancos (como na Alemanha) ou indivíduos e famílias (como na Dinamarca)?

A ponte Golden Gate como um exemplo de Financiamentos Participativos Financiamentos participativos e crowdfunding podem parecer um fenômeno novo, mas em San Francisco não é assim. Ali têm sido implementadas durante anos. A ponte Golden Gate é, provavelmente, a construção mais representativa e amada da costa oeste dos EUA e isso não teria sido possível sem a participação dos cidadãos californianos. Quando a Golden Gate foi projetada em 1916, San Francisco era a maior cidade americana ainda usando ferry boats. Joseph Strauss, um ambicioso empresário e engenheiro passou a maior parte de uma década pedindo o apoio para a ponte no norte da Califórnia. Naquele tempo, a Companhia Golden Gate Ferry era a maior empresa do setor no mundo. Ela também era uma subsidiária de uma das empresas mais poderosas (financeira e politicamente) naquele momento: a Southern Pacific Railroad. A indústria da balsa Ferry era a galinha dos ovos de ouro que seria substituída se uma ponte fosse construída sobre o Golden Gate. Em 1928, a Califórnia aprovou a lei distrital para a construção da ponte e a estrada de Golden Gate. A Califórnia criou um distrito especial de seis municípios (San Francisco, Marin, Sonoma, Del Norte e porções de Napa e Mendocino), a fim de projetar, construir e operar a ponte. Os custos previstos eram de 35 milhões. Após o colapso de Wall Street em 1929, que levou os Estados Unidos à Grande Recessão, o financiamento público para a ponte secou.

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Strauss e seus colegas decidiram começar a arrecadar fundos diretamente do povo da Califórnia. Em 4 de novembro de 1930, os eleitores nos seis condados membros da zona especial acima mencionado foram às urnas para decidir se colocavam as suas propriedades (casas, fazendas e empresas) como garantia para o empréstimo de US $ 35 milhões para a construção da ponte. Southern Pacific, a empresa que lidava com o transporte em balsa, junto aos seus parceiros, lançou uma forte campanha de desinformação. Uma campanha clássica de medo à incerteza e à dúvida, similar às campanhas que as indústrias de petróleo e nucleares usariam anos mais tarde para desacreditar a energia limpa. Os oponentes da ponte argumentaram A ponte claramente impedirá que os maiores navios do mundo entrem na baía. Uma frota inimiga poderia facilmente demolir a ponte e engarrafar os navios da Marinha dos EUA. A ponte não pode ser construída, não poderá ser sustentada. O piso do estreito de San Francisco não poderá suportar o peso do cais e da torre. O projeto inteiro é uma farsa e uma fraude. Só um tolo iria assumir um empréstimo para uma ponte que certamente vai cair. Os contribuintes americanos terão que sofrer para o financiamento de um fiasco. Após a contagem dos votos, ficou claro que as pessoas confiaram na visão do engenheiro-chefe Joseph Strauss. Os resultados foram de 145.057 votos a favor e 46.954 contra a construção da ponte Golden Gate. Estes não eram votos comuns. As pessoas no norte da Califórnia votaram (com uma margem de 3 a 1) para colocar o seus imóveis como garantia para a construção da ponte. O Bank of America fez o compromisso de comprar o primeiro bloco de 3 milhões em títulos para começar a construção da ponte em 1932. Era a participação financeira e política das pessoas de San Francisco Bay que possibilitou a construção da ponte Golden Gate. A ponte começou a operar em maio de 1937. Durante o seu primeiro ano de serviço, 3,3 milhões de veículos circularam por ela. Em 1967, o número de veículos que atravessaram a ponte ascendeu a 28,3 milhões. O serviço de balsas que operava entre os condados de Marin e de San Francisco foi diluído para desaparecer completamente em 1941. A indústria de balsas Ferry foi substituída oficialmente.

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Mosaic: Uma empresa devota dos Financiamentos Participativos Estive pensando sobre a história da Golden Gate enquanto eu estava no convés da balsa que me levou de San Francisco a Jack London Square em Oakland. Depois de morar em San Francisco durante vinte anos eu ainda amo a experiência de desfrutar de San Francisco Bay a partir do convés da balsa. A indústria teve sua balsa de volta na década de 70 e agora ocupa um pequeno nicho de mercado que complementa o sistema de trânsito na área da baía. Eu sou consultor para o centro de empreendedorismo SfunCube ou Powerhouse, localizado perto de Jack London Square em Oakland. Uma área que me lembra da Kendall Square em Cambridge, Massachusetts, perto da minha Alma Mater: o MIT (Massachusetts Institute of Technology) antes de se tornar o centro mundial de empreendimentos tecnológicos. O ponto de desembarque do Ferry em Oakland fica perto de um porto bonito, lojas e restaurantes, mas caminhando algumas quadras há uma boa quantidade de armazéns fechados que mostram as cicatrizes da ultima onda de industrialização. Como consultor de Powerhouse, analisei em conjunto com os cofundadores Emily Kirsch e Danny Kennedy, os planos de negócios apresentados pelos recorrentes em todo o mundo. Powerhouse está convencido de que as inovações em software e financeiras são a chave para a próxima onda de empresários no domínio da energia solar. Poucas empresas têm estas duas chaves simultaneamente. Mosaic é uma empresa de energia solar baseada em crowdfunding, com sede nas instalações de Powerhouse. Dan Rosen, presidente e cofundador da Mosaic me disse que a energia solar oferece uma oportunidade de trilhões de dólares e que será mais bem servida em um mercado em igualdade de condições. Quando as pessoas investem diretamente em projetos de energia solar, recebem benefício diretamente das taxas de juros que ganham e os usuários das usinas de energia solar, por sua vez, se beneficiam de menores custos nas contas de energia elétrica. Mosaic foi apresentada em janeiro de 2013. Até o momento em que eu falei com Dan Rosen naquele ano, três mil pessoas haviam investido mais de US $ 6 milhões em projetos de energia solar, projetos que variam de uma instalação solar de 55 kW em uma área residencial de Baixa Renda em Cut Madeira, na Califórnia, até instalações de 1.6 MW em Prairie View Solar Park em Gainesville, na Florida.

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A missão da Mosaic foi democratizar o acesso à oportunidade de trilhões de dólares para investimento em energia solar. Menos de vinte bancos têm consistentemente demonstrado engajamento em projetos de energia solar nos Estados Unidos. Esta concentração de capital indica três coisas: 1.

O capital para projetos de energia solar é limitado. Mesmo que os vinte bancos tenham um apetite saudável para a energia solar, a teoria do portfólio sugere limitar a exposição a qualquer ativo único.

A demanda por desempenho dos bancos é elevada e não é comensurada com a relação risco-recompensa da energia solar. O Federal Deposit Insurance Corporation (FDIC) garante os depósitos em aproximadamente 6.800 instituições. Menos de vinte deles investem em energia solar. Apesar da alta liquidez e baixas taxas de juros nos mercados financeiros, o fato de que apenas alguns bancos invistam em energia solar indica que não há concorrência entre os bancos. Isto catapulta os custos dos fornecedores e, assim, o custo de capital da energia solar.

Os custos de transação são altos. Não existem normas para o investimento em projetos de indústrias. Cada projeto parece usar diferentes acordos de compra de energia e outros documentos. Isto catapulta as taxas cobradas pelos advogados e aumenta o tempo que leva para processar e investir. Dan Rosen questiona «realmente temos que pagar US $ 70.000 para os advogados por cada projeto em energia solar».

A maioria dos projetos listados na página Mosaic oferecem retornos na faixa de 4,5 a 5,75% e dois mostram valores extremos de 7%. Para os investidores individuais que estão recebendo menos de 1% em certificados de depósitos ou contas bancárias, um retorno de 4% é bastante considerável. Até agora, os projetos de Mosaic têm um 100% de pontualidade nos pagamentos. Não há justificativa para o retorno do tipo de cartão de crédito que os bancos aplicaram até agora para projetos de energia solar. As empresas de serviços financeiros e empresas de energia têm um apetite voraz para rendimentos atípicos de capital. Uma plataforma tecnológica de igual para igual como Mosaic retira do jogo empresas de serviços públicos e energia tradicional. Quando pequenos investimentos privados entram em jogo em plataformas de igual para igual como Mosaic, ambos os lados ganham, os investidores individuais se beneficiam com um fluxo de caixa estável e a longo prazo com rendimentos que antes só eram possíveis para os gigantes da energia, entretanto, os usuários de serviços de energia solar se beneficiam com um serviço energético com custos mais baixos e estáveis. Dan Rosen explica “por 100 pontos de base (1%) se reduz o custo total de capital, os custos da energia solar caem para uma faixa de 1 ¢ / kW até 2 ¢ / kWh”.

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Dan Rosen avalia Mosaic como um meio de oportunidades em expansão. Mosaic oferece aos usuários de energia solar e pequenos investidores, oportunidades que não teriam no paradigma financeiro atual no mercado de energia. Dan Rosen afirma que “é incrível o ineficiente que é o processo de financiamento e desenvolvimento de projetos de engenharia solar” e acrescentou que “estamos tentando conseguir a padronização do financiamento relacionado com a energia solar. Nosso objetivo é fazer com que os empréstimos em energia solar tornem-se empréstimos automáticos, isto é, você pode realizar de forma on-line para receber financiamento imediato de um projeto em energia solar”. Mosaic quer construir uma plataforma de internet baseada em nuvem, onde os desenvolvedores de projetos de energia solar de qualquer escala possam publicar os seus projetos para que investidores de qualquer nível possam participar. Os projetos e os investidores podem estar em qualquer lugar do mundo. Rosen explica: “O pequeno investidor pode aportar algumas centenas de dólares e o fundo de aposentadoria pode fornecer alguns milhões de investidores orientados à comunidade. Eles podem encontrar projetos e investir, com foco em seu próprio bairro, enquanto os grandes investidores podem criar grandes carteiras de projetos em diferentes mercados”. Cerca de 100 anos atrás, GMAC criou os empréstimos automáticos, que têm gerado centenas de bilhões de dólares desde então. Ao longo do caminho, GMAC ajudou a jovem indústria automobilística se tornar a indústria de trilhões de dólares que existe hoje em dia. O objetivo da Mosaic é conseguir isso com a energia solar usando financiamentos participativos. “Os americanos têm cinco trilhões de dólares em suas contas de aposentadoria”, diz Rosen; “O que buscamos é dar a todos os americanos a oportunidade de dizer, eu tenho uma fazenda solar em minha conta de aposentadoria”. Wall Street se colocou em pé de igualdade com a GMAC. No entanto, as plataformas tecnológicas têm efeitos de rede, fazendo com que um vencedor seja invencível. Mosaic é provavelmente a primeira oportunidade de financiamento de trilhões de dólares habilitado principalmente por uma plataforma de iguais. Será que Wall Street vai perder esta oportunidade de trilhões de dólares para o financiamento de energia?

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Por que a Energia Solar atrai Warren Buffett e Wall Street Em fevereiro de 2012, dois meses após a MidAmerican Energy, Warren Buffett, adquiriu a maior central solar do mundo em US $ 2,4 bilhões, esta foi para Wall Street para refinanciar o projeto. MidAmerican Energy necessitou de Wall Street para superar a primeira parcela de US $ 850 milhões. Apesar do apoio de agentes Warren Buffett, os Rating de crédito não apoiaram o aumento desmedido para energia solar. Fits Ratings deu o vínculo oferecendo qualificação de BBB-, a mais baixa taxa de investimento. Moody’s o catalogou como BAA3, a Standard & Poor ofereceu a nota BBB-, a sua menor taxa de investimento de acordo com Bloomberg. Topaz Solar Farms LLC ofereceu US $ 850 milhões como uma dívida sem garantia, com vencimento em setembro de 2039 e um rendimento de 5,75% ao ano. Tesouros dos EUA equivalentes tiveram rendimentos básicos de 1,95% de acordo com a Bloomberg. O acordo solar de Buffett ofereceu quase três vezes o rendimento que as tesourarias norte-americanas. Os investidores se aproveitaram disso. A oferta de Topaz Solar teve um excesso de pedidos por quase 400 milhões. Os investidores que procuram um desempenho estável, sensato e de longo prazo, não tinham outro lugar para olhar para esses dias. Em agosto, o bônus de 1 ano de rendimento do Tesouro dos EUA foi de apenas 0,13% e o rendimento de 5 anos foi de apenas 1,47%. As ações geralmente têm melhor desempenho, mas são extremamente voláteis. Os EUA passaram por dois colapsos traumáticos no mercado de ações desde 2000. Por exemplo, o índice Nasdaq Composite desceu de um valor elevado de 4.571 em janeiro de 2000 para 1.172 em Julho de 2002, em seguida, subiu para 2.700 em julho de 2007, apenas para entrar em colapso novamente para 1.528 em janeiro de 2009. Até o final de 2013, o índice havia subido novamente, desta vez até 4.177 (veja a Figura 2.3).

Figura 2.3: Comportamento Nasdaq Composite (Fonte Yahoo! Finanças, © Yahoo! Inc.)

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Títulos hipotecários? Muitos podem lembrar a dívida com as colaterais hipotecas que ajudaram a catapultar a crise financeira (a crise em que os Estados Unidos ainda estão se recuperando). O verão de 2013 será lembrado como o ano em que o mercado público conheceu a energia solar e eólica. Recordando que MidAmerican Energy, de Warren Buffet, investiu US $ 2,4 bilhões para adquirir projeto de energia Topaz. Muitos livros foram escritos sobre a sabedoria de investidor de Buffett. Por que ele investiu em Topaz? Para se compreender devem ser consideradas algumas das regras fundamentais de Buffett para investimentos em valor. De acordo com a “sabedoria do mercado” Warren Buffet: •

“Eu gosto dos negócios que eu possa entender”.

•

“Eu quero saber como ser um negócio em dez anos. Se eu não posso saber onde estará em dez anos, então eu não vou investir nele”.

•

“Não temos grandes retornos, mas não queremos perder dinheiro”.

MidAmerican Energia comprou uma planta solar, não um fornecedor de tecnologia para painéis fotovoltaicos. Há uma grande diferença entre estes dois negócios e os meios de comunicação não costumam distinguir. Os fundamentos econômicos das usinas de energia solar são maçantes. Como em qualquer negocio, o lucro líquido de uma usina de energia solar é igual às receitas menos os custos. Supondo que se tenha um acordo para a aquisição de energia solar (PPA), os custos e as receitas seriam: •

•

Receita: demanda de energia + preços da energia. o

Preços de Energia: estável durante o PPA (aproximadamente de 20 anos).

Demanda de Energia: estável durante o período de vigência do PPA.

Custos: combustível + custos de operação e manutenção + seguro + custos de capital. o

Combustível: Zero. Os raios do sol são gratuitos e se espera que o sol brilhe para um bilhão de anos ou mais.

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Operação e manutenção: estáveis e extremamente baixos (menos de 1 ¢ / kWh).

Seguros: normalmente um baixo percentual (0,3%) do valor do imóvel, o que diminui ao longo da vida da usina solar.

Custo de Capital: basicamente o custo dos juros, o que depende da taxa dos mesmos.

Como uma hipoteca de uma casa, o custo do capital torna-se o mais alto na construção de uma usina solar. Quanto mais seja possível reduzir a taxa de juros, menor será o custo da energia solar. Como o custo de instalação de energia solar continua diminuindo, o custo de capital da energia solar vai se aproximar do custo de capital. Esta é uma boa notícia, uma vez que as taxas do governo dos EUA são menos de 1%. O custo do capital no Japão tem sido praticamente zero por mais de uma década. Tem sido um longo período de espera, mas Wall Street está começando a entender o valor da energia solar e o “casamento” está chegando. Grandes usinas de energia solar estão se beneficiando dos menores custos de capital. Isso ajudará a reduzir o custo da energia produzida. O ciclo virtuoso da energia solar está em movimento. Os custos baixos de energia levam a uma maior aceitação no mercado e isto, por sua vez diminui a percepção de riscos e atrai mais capital com menores custos de capital, que por sua vez reduz o custo da energia solar. Isto traz uma maior aceitação no mercado, mais investimento, mais inovação e ainda mais baixos custos de capital. Uma vez que este ciclo virtuoso atinge o ponto de não retorno, o crescimento do mercado acelera. A energia solar não será possível deter e a indústria tradicional será substituída. Mas, o que acontece com o financiamento de instalações solares distribuídas menores para uso residencial e comercial? Wall Street leva o seu tempo e os custos de transação são altos. Investidores de Wall Street .preferem os grandes contratos a um monte de pequenos contratos residenciais. Como poderá a energia solar atingir os trilhões de dólares que Wall Street necessita?

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A Securitização chega à Energia Solar No dia 13 de novembro de 2013, a SolarCity anunciou a oferta de 54,4 milhões de dólares em notas respaldadas por ativos com base em energia solar. As notas teriam uma taxa de juros de 4,8% e a data de vencimento para 21 de dezembro de 20126. A Standard & Poors concedeu a esta oferta (denominada SolarCity Serie I LLC Serie 2013-1) a qualificação BBB+. Conforme mostra a tabela de oferta de títulos corporativos (ver Figura 2.4), a S & P concedeu o título 2013-1 SolarCity com uma qualificação de crédito um pouco maior que o título F. GY da Ford Motor (avaliado como BBB-) e abaixo do título T4013485 da AT & T (avaliado como A-). A oferta de título, ainda que pequena, representou uma ruptura para a indústria de energia solar nos Estados Unidos. A securitização constitui um grande passo de avanço no incremento no fluxo de capital para qualquer indústria. A securitização também diminui os custos de capital para a indústria.

Figura 2.4: Dados de Títulos Corporativos de FINRA TRACE. 27 de dezembro de 2013, New York Times (Fonte: NYTimes.com)

A oferta da securitização da SolarCity agrupou 5.033 contratos de sistemas de painéis solares fotovoltaicos sob um único título. Quando os 5.033 clientes residenciais pagam sua conta mensal de energia elétrica ou taxas de aluguel, os seus pagamentos se convertem de fato em pagamentos para os investidores do título. Quem investe em títulos para a energia solar? Os fundos de pensão, os fundos de financiamentos universitários e outros investidores que se beneficiam da previsibilidade dos fluxos de capital em longo prazo. A SolarCity se beneficia

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redistribuindo US $ 53 milhões para a construção de milhares de novas instalações solares. O negocio da SolarCity é um pequeno primeiro passo na abertura de uma indústria de 1,8 trilhões de dólares de títulos respaldados com ativos ao mercado da energia solar. Os fundos de pensão e os bancos de investidores eventualmente se sentirão confortáveis com os títulos respaldados pela energia solar. Estes pedirão às principais empresas de instalações solares, tais como SolarCity, SunRun e Sungevity para venderem seus títulos respaldados com ativos, com base na energia solar. Pelo fato de que mais compradores (fundos de pensão, fundos de financiamentos universitários, bancos de investimentos) e mais vendedores (empresas terceirizadas de sistemas solares) estejam envolvidos neste processo, o mercado se tornará mais líquido, mais dinheiro entrará no fluxo de capital do mercado. Consequentemente, o custo de capital para os títulos respaldados com energia solar de alta qualidade diminuirá. A disponibilidade de capital novo permitirá ao mercado de energia solar avançar mais rapidamente. Enquanto isso, menores custos de capital implicam em menores custos para a energia elétrica gerada a partir da energia solar. Mais consumidores podem adquirir energia solar por estar mais barata, as empresas podem construir instalações solares a um ritmo mais rápido. Os instaladores poderão então titularizar milhares de locações de instalações solares residenciais e ganhar dinheiro com menor custo de capital. Um século atrás, o acesso facilitado ao crédito e o menor custo de capital criaram um ciclo virtuoso na indústria automotiva. Enquanto mais clientes tinham acesso ao crédito, mais automóveis eram vendidos, e enquanto mais automóveis eram vendidos, a indústria automotiva experimentava mais investimentos, inovações e progresso econômico. Isto por sua vez reduziu o custo dos veículos, o que atraiu mais consumidores ao mercado, trazendo novos bancos ao mercado do crédito, que mais uma vez diminuiu os custos de capital. Isto resultou novamente na entrada de mais clientes para o mercado e assim por diante. O resultado foi um ciclo virtuoso na indústria automotiva. Da mesma forma que os títulos ajudaram a democratizar o mercado automotivo, residencial e de estudos universitários, a securitização tem potencial para democratizar a indústria de energia solar. O ciclo virtuoso da energia solar vai ser acelerado com a criação de títulos respaldados com ativos relacionados com a energia solar.

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Financiamento da Energia Solar com Fundos de Investimento Imobiliário Em abril de 2013, Hannon Armstrong Sustainable Infrastructure Capital, Inc. entrou na bolsa de New York (NYSE: HASI). A mesma vendeu 13,33 milhões de ações e acumulou 155,4 milhões de dólares. A oferta pública inicial não teve nada especial, exceto por um fato muito importante: HASI era um fundo de investimento imobiliário (REIT, por sua sigla em inglês) focado em energias limpas. Um REIT é uma estrutura legal através da qual é possível investir, possuir e operar bens imobiliários geradores de renda. Os REITs foram criados pelo Congresso dos Estados Unidos em 1960 para dar aos investidores a oportunidade de investir no mercado imobiliário da mesma forma que fizeram no mercado líquido de títulos de ações ou bônus. Desde 1960 os REIT têm crescido enormemente em escopo e magnitude. Ser um REIT deu enormes vantagens para Hannon Armstrong Sustainable Infrastructure Capital para financiar projetos de energia limpa. De acordo com Dan Reicher, professor da Universidade de Stanford e diretor executivo do Steyer-Taylor Center for Energy Policy and Finance “REIT tem um valor de mercado de 630 bilhões de dólares e fornece retornos médios de 5%”, ainda argumenta “os REIT de energia limpa terão acesso a centenas de bilhões de dólares de investidores privados com custos de capital muito inferiores aos que agora se obtém”. Quem decide se um ativo do tipo solar ou eólico pode ser qualificado para o investimento dos REIT? O serviço de impostos internos o faz. Certos regulamentos tributários deste serviço podem decidir em que tipo de ativos pode investir um REIT. Atualmente eles podem investir em edifícios de escritórios, edifícios residenciais, armazéns, centros comerciais e hospitais. No início deste capítulo foi explicado que uma das exigências de financiamento PACE é que o ativo deve ser ancorado ao referido imóvel. Painéis solares fotovoltaicos estão ligados à propriedade. A energia solar qualifica para o financiamento PACE mas a instituição de impostos (Receita Federal) não tem qualificado como disponível para investimento por parte do REIT. Poderiam os investidores convencer às instituições de impostos de que a energia solar, ao ser ancorada à propriedade, se qualifica para o investimento REIT? Uma empresa pode aplicar, e esse serviço pode emitir uma carta explicando o tipo de investimento de infraestrutura que se qualifica para o REIT. Hannon Armstrong recebeu uma dessas cartas.

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Em seu depoimento ao Congresso em outubro de 2013, o Dr. Reicher de Stanford mencionou o modo como uma empresa como a referida FirstWind, pagando até 14% dos custos de capital, eleva a equidade tributária. Para colocar isso em contexto, os rendimentos por dividendos de Hannon Armstrong foi 3,19% de acordo com a MorningStar. Como Hannon Armstrong distribui 100% dos seus ganhos, o seu rendimento por dividendo é realmente seu custo de capital. Com a possibilidade de obtenção de dinheiro diretamente dos investidores através da utilização de um instrumento como REITs, podem ser reduzidos substancialmente os custos de energia limpa. Basta imaginar a diferença entre uma hipoteca com uma taxa de juros de 14% para outra com uma taxa de 3,19%. Essa é a diferença entre usar REIT e financiamento convencional. Em 23 de dezembro de 2013, Hannon Armstrong anunciou que vendeu US $ 100 milhões em títulos de rendimento sustentáveis respaldados por ativos com um rendimento ainda mais baixo: 2,79%. De acordo com o presidente da Hannon Armstrong, Jeff Eckel, esta transação de US $ 100 milhões “é o proprietário do fluxo de caixa gerado por 100 instalações de eficiência energética solar e eólica”. Fazer com que os ativos com base em energia limpa qualificassem para o investimento dos REIT seria reduzir os custos da energia solar em um terço, de acordo com uma carta que 35 membros do Congresso dos EUA enviaram ao presidente Obama em dezembro de 2012. Uma parte da carta afirmava: Pequenos ajustes no código tributário poderiam atrair bilhões de dólares em investimentos do setor privado para a implantação das energias renováveis, reduzir o custo das energias renováveis para um terço da atual, e ampliar consideravelmente a base de investidores elegíveis. Realmente não é necessária a ação do Congresso para tornar a energia solar e eólica qualificável de investimento REIT de acordo com o Dr. Reicher Stanford. Apenas é necessário um processo administrativo a partir das instituições de impostos. Hannon Armstrong pode ter aberto essa porta. A carta do Congresso para o presidente Obama o pressionou também a habilitar outro tipo de estrutura jurídica para a energia limpa: as Sociedades Limitadas.

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Levando as Sociedades Limitadas à Energia Limpa Kinder Morgan foi fundada em Houston em 1997, quando Richard Kinder, William V. Morgan e um grupo de investidores compraram Enron Liquids Pipeline, LP, uma empresa de pequeno porte de tubulações negociada publicamente. Kinder Morgan agora possui ou opera 82.000 milhas de oleodutos e gasodutos e 180 terminais onde são armazenados produtos como petróleo, gás ou coque petróleo. Isto usando uma estrutura conhecida como as Sociedades Limitadas. Kinder Morgan tornou-se um gigante no valor de 102 bilhões de dólares. Esta é a quarta maior empresa de energia que é publicamente negociada na América do Norte com base no valor da empresa. Kinder Morgan não é a única empresa que utiliza esse modelo de negócio. Apache Petroleum também usou o modelo para entrar no mercado de ações em 1981. Desde então, este modelo de negócio tem gerado na indústria de energia mais de 400 bilhões de dólares através da construção de oleodutos, de perfuração, mineração, transportes de energia e processamento de petróleo, gás e carvão. Como uma estrutura de negócios, as sociedades limitadas têm vantagens fiscais, mas suas ações podem ser tratadas como qualquer corporação. Ao contrário de outros tipos de alianças, as sociedades limitadas não pagam impostos corporativos. Isso lhes oferece uma grande vantagem. A receita líquida passa aos acionistas como dividendos (veja a Figura 2.5).

Figura 2.5: Como trabalham as sociedades limitadas (Fonte: Senador Chris Coons)

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Kinder Morgan e o recente boom de óleo de xisto e gás nos Estados Unidos não teria sido possível sem as sociedades limitadas. Estas permitiram a indústria de petróleo e gás obter dinheiro de investidores públicos, apesar da crise financeira no final da década de 2000. Sociedades Limitadas não podem ser usadas para projetos de desenvolvimento de energia limpa. O congresso não permite que elas sejam utilizados para o uso de recursos inesgotáveis, tais como o sol e vento. Esta é apenas outra maneira em que o governo dos Estados Unidos oferece vantagens à indústria de combustíveis fósseis sobre as energia limpas. Dan Riecher, professor de Stanford e antigo consultor do Departamento de Energia, propôs a utilização de sociedades limitadas em projetos de energia limpa. Ele está convencido de que estes seriam atraentes para muitos mais investidores para o país e reduziriam significativamente os custos de capital. De acordo com Riecher, as sociedades limitadas têm uma capitalização do mercado de 440 bilhões de dólares e pagam um dividendo médio de 6%. Isso se compara com o 10-20% do custo de capital, semelhante aos cartões de crédito que as empresas de energia limpa têm de pagar para alcançar a equidade fiscal. Para entender a diferença que pode significar a utilização de sociedades limitadas, deve-se considerar o quão difícil é conseguir o social. O principal programa de incentivo à energia solar nos Estados Unidos é o crédito fiscal ao investimento (ITC, por sua sigla em inglês). O crédito fiscal ao investimento é um crédito de 30% para instalações solares residenciais ou comerciais. As indústrias de petróleo e gás também recebem crédito fiscal ao investimento. Por exemplo, elas recebem dedução de imposto estrangeiro e de crédito à dedução para os custos intangíveis de perfuração. Respectivamente, essas duas deduções fiscais irão fazer economizar às cinco maiores empresas do setor 2 e 7,5 trilhões na próxima década, de acordo com o Congressional Joint Committee on Taxation. Os projetos individuais não podem acessar diretamente ao crédito fiscal para o investimento até que comecem a gerar dividendos, o que pode levar vários anos. Em contraste, as companhias de petróleo gigantes já tem milhões em receitas e podem compensar rapidamente usando esta ferramenta. Empresas de energia solar nos Estados Unidos arrecadam capital social atraindo investidores para acessar créditos fiscais ao investimento. Isso é chamado de “tax

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equity” ou equidade fiscal. Há vários problemas com o uso da equidade fiscal para arrecadar capital para um projeto. O primeiro problema é que este é um mercado altamente líquido. Em um determinado ano apenas dez ou vinte investidores em todo o país têm o apetite dos bilhões de dólares em equidade fiscal exigidas para desenvolvedores de energia solar. O segundo problema é que a falta de concorrência permite que esses investidores usem taxas de juros semelhantes às de cartões de crédito. Se o petróleo e gás somente tivessem tido acesso aos investidores que o governo tem permitido à energia solar e eólica, estes não teriam sido capazes de desenvolver os milhões de poços e as milhares de milhas de oleodutos na última década. As Sociedades Limitadas dariam às empresas de energia solar e eólica a oportunidade de acessar diretamente os mercados de investidores de dinheiro público. Isto reduziria drasticamente o custo de capital para os projetos de energia limpa. A lei da Paridade para Sociedades Limitadas, um projeto de lei apresentado ao Congresso dos EUA em 2012, estendeu o uso das Sociedades Limitadas na energia limpa. Isto permitiria equilibrar o campo de jogo. Isso permitiria a outras formas de geração de energia e de projetos de eficiência e de energia tirar proveito de Sociedades Limitadas. Energia eólica, energia solar, projetos de gaseificação de resíduos energéticos, captura de carbono, bem como edifícios de eficiência energética seriam capazes de tirar partido das Sociedades Limitadas. A Lei da Paridade para Sociedades Limitadas foi levada ao Congresso pelos senadores Chris Coons (Democrata de Maryland) e Jerry Moran (Republicano de Kansas). Em 2013, foi alterada para expandir a cobertura do escopo dos projetos de energia. O projeto de lei foi encaminhado para o comitê de finanças e está ainda esperando para ser ouvido no Congresso. Por sua parte, o Joint Committee on Taxation estudou o impacto financeiro de estender as sociedades limitadas à energia limpa e concluiu “A Lei da Paridade para Sociedades Limitadas é uma pechincha”. O comitê disse que esta lei poderia resultar em US $ 10 bilhões em investimentos para a energia limpa quase “imediatamente”.. Além disso, a Lei iria custar aos contribuintes US $ 307 milhões ao longo de cinco anos e 1,3 bilhões de dólares em dez anos pelas Sociedades Limitadas de combustíveis fósseis existentes. A Lei da Paridade Sociedades Limitadas é “menos de enchimento e mais de sabor”, parafraseando o velho comercial de cerveja. Isto reduziria custos da energia para consumidores, criaria novos empregos e reduziria os impostos, Tem algo que não é bom?

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Em conclusão: A oportunidade de trilhões no financiamento de Energia Solar O financiamento de energia solar já percorreu um longo caminho desde 2008, quando o modelo de negócios de contratos de energia solar sem pagamentos de entrada foi introduzido. Devido a ter experimentado novas formas de financiamento e inovações em qualificações existentes, o investimento na equidade fiscal aumentou rapidamente sua base de capital e reduziu seus custos de capital (ver Figura 2.6). A Americorp Energy Holdings, de Warren Buffett, é hoje a maior desenvolvedora de projetos de energia solar da América Latina. Esta empresa adquiriu dois dos maiores projetos de energia solar do mundo. Oferta de Topaz Solar Farms LLC de US $ 850 milhões como uma dívida não garantida com um rendimento de 5,75% foi fechada com êxito. Na verdade, teve um excesso de ofertas de 400 milhões de dólares.

Figura 2.6: A Evolução dos custos de capital para o financiamento de energia solar de 2012 a 2016 (Fonte: Clean Power Finance)

Mosaic, com sede em Oakland, Califórnia e uma plataforma de crowdfunding, se tornou a primeira empresa de financiamento para a energia solar nos Estados Unidos que instaurou com êxito os financiamentos participativos com a finalidade de lucro sobre a energia solar. Estes projetos estão sendo financiados com custos médios de capital de 5%. Mosaic também está construindo uma plataforma

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digital que pretende democratizar o financiamento no domínio da energia. A iniciativa privada terá a oportunidade de investir diretamente e se beneficiar da infraestrutura da indústria de trilhões de dólares de energia solar. Em novembro de 2013, SolarCity ofereceu o primeiro negócio de securitização para a energia solar na história. Isso abriu as portas a um mercado mais líquido para o financiamento de energia solar de uso residencial. A proposta da SolarCity era de US $ 54,4 milhões nas notas respaldadas por ativos com base em energia solar, com taxas de juros de 4,8%. No mês seguinte, Hannon Armstrong, o primeiro fundo de investimento em energia limpa, para ir com sucesso na bolsa, publicou que vendeu US $ 100 milhões em títulos de rendimento sustentáveis garantidos por ativos com um rendimento ainda mais baixo: 2,79%. Kristian Hanelt de Clean Power Finance espera que o mercado de financiamento para a energia solar se torne um mercado de capital robusto em 2016. Clean Power Finance é uma empresa de finanças e software que lida com meio milhão de dólares em financiamento para projetos de energia solar residenciais. O modelo de negócios que manipula a Clean Power Finance utiliza os serviços de Internet baseados na nuvem. Usando essas ferramentas, os investidores e credores estão disponíveis para investir em projetos de instalações residenciais, operadas por empresas de energia solar que também fazem uso do site Clean Power Finance. Desde 2006, a energia solar residencial e comercial nos Estados Unidos cresceu a uma taxa anual de 76%. Como as inovações financeiras que GMAC que teve lugar no início do século XX, inovações que catapultaram a indústria automotiva e a tornaram na maior indústria de fabricação nos Estados Unidos. Inovações no financiamento de modelos de energia solar e de negócios estão aproveitando o capital privado como nunca antes. Este capital irá financiar a substituição da maior indústria do mundo de trilhões de dólares.

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Capítulo 3: Eletricidade 2.0: Energia Distribuída e Participativa na Disrupção dos Serviços Energéticos “Você não muda as coisas lutando contra a realidade existente. Para mudar algo é preciso construir um modelo novo que tornará o modelo atual obsoleto”. Buckminster Fuller

“Os telefones celulares não vão substituir os sistemas de comunicação fixa” Martin Cooper, coinventor do primeiro telefone celular portátil, 1981

“Mudar antes de ser forçado a isso” Jack Welch, ex CEO da General Electric

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Em 5 de Novembro de 2012, a cidade de Palo Alto, Califórnia, anunciou um contrato de 25 anos para comprar a energia solar por aproximadamente 7,7 ¢ / kWh. Em contrapartida, a PG&E, a maior empresa de energia na Califórnia, cobra um mínimo de 13 ¢ / kWh e um máximo de 34 ¢ / kWh para os usuários do “Nível 4” e “Nível 5” (veja a Figura 3.1). Então Palo Alto paga pela energia solar cerca de metade do mínimo do que PG&E cobra de seus usuários residenciais e quase um quinto do que cobra dos usuários com maior consumo. O choque de descrença não tinha desaparecido quando Palo Alto anunciou outro acordo para a compra da energia solar, desta vez por menor valor: 6,9 ¢ / kWh125..

Figura 3.1: Preços de PG&E para San Francisco, Califórnia (Fonte: site da PG&E)

Palo Alto tem uma meta de 100% de energia limpa e está em vias de comprar 30% de sua energia de fontes limpas até 2015 e 48% para 2017. Estes números excluem as instalações que os proprietários ou empresas têm colocado em seus telhados. Não só Palo Alto funcionará em uma energia limpa 100%, os baixos custos de energia estão garantidos para os próximos 20 ou 25 anos. Na medida em que as tecnologias relacionadas com a energia solar melhoram, o mercado cresce e diminuem os custos de captação. Os custos associados com energia solar estão diminuindo muito rapidamente. A natureza distributiva da energia solar faz com que a substituição do atual modelo de negócios de

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empresas de serviços seja inevitável. Esta substituição ocorrerá muito mais rapidamente do que espera a indústria de energia tradicional. As empresas de energia existentes não estão vendo o panorama. Cada um dos aspectos da energia solar é distributivo: inovação tecnológica, design e desenvolvimento, financiamento, instalação e manutenção. Alguns especialistas esperam que sejam necessários muitos anos até a adoção da energia solar pelo mercado, mas os mercados de energia solar, devido à sua natureza distributiva, podem se espalhar muito rapidamente. Muitas empresas de serviços tradicionais têm respondido à natureza distributiva da energia solar, com a contratação de lobistas, advogados e contadores para justificar os seus aumentos de preços e novas taxas. O que elas estão fazendo, essas “capitães” da indústria, é equivalente a “elevar o preço dos alimentos no Titanic”. Os preços mais altos e novas taxas podem aumentar o seu fluxo de capital no curto prazo, mas não vão impedir a disrupção inevitável de sua indústria.

Austrália: a forma das coisas que vem Em 2008, a Austrália praticamente não tinha nenhuma energia solar. Em 2012 ela já tinha cruzado a barreira de um milhão de casas com instalações solares (ver Figura 3.2). A Austrália passou de praticamente nada para mais de 11% de penetração no mercado da energia residencial em aproximadamente quatro anos.

Figura 3.2: Número de instalações de energia solar na Austrália (Fonte: Clean Energy Council Australia)

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Para colocar as coisas em perspectiva, a Austrália é comparada ao estado da Califórnia e aos Estados Unidos. A população australiana é de 23 milhões de pessoas, a da Califórnia é de 38 milhões de pessoas e a dos Estados Unidos é de 313 milhões de pessoas. A Califórnia representa o maior mercado de energia solar nos Estados Unidos. Enquanto a quota de mercado varia de ano para ano, o Golden State sempre representou cerca de 50% do mercado de energia solar nos Estados Unidos. De acordo com a California Solar Initiative, havia 167,878 instalações de energia solar no final de 2012, estes incluindo instalações residenciais, comerciais e usinas de grande escala. Se o estado da Califórnia tivesse a taxa de penetração da Austrália, haveria 1,65 milhões de instalações de energia solar, cerca de dez vezes mais do que há hoje. Se os Estados Unidos tivessem uma taxa de penetração como o estado australiano, haveria 13,6 milhões de domicílios com instalações de energia solar. O número de instalações solares até o final de 2012 foi de 300.000, cerca de 2% do que seria se tivesse a taxa de penetração da Austrália. Além disso, a taxa de 11% de penetração na Austrália é um valor médio. No estado da Austrália Meridional (ao Sul), 20% dos domicílios contam com instalações solares. De acordo com Mike Swanton, de Energex, uma empresa de serviços de Queensland, alguns bairros têm uma penetração de 90%. O que acontece com as empresas concessionárias de serviços quando os usuários começam a gerar sua própria energia solar? 1.

A demanda por seus serviços cai. Na medida em que os usuários produzem sua própria energia, estes compram cada vez menos das companhias de serviço.

A concorrência aumenta. As empresas de serviços começam a competir com inúmeras empresas de instalações de energia solar.

Os ganhos provenientes das concessionárias de serviços caem. Como a demanda cai e a concorrência cresce, as empresas destes serviços geram menos dividendos.

As margens de lucro caem de forma desproporcional. A produção de energia solar atinge o seu pico durante os ciclos de faturamento com preços mais elevados, reduzindo assim a margem de lucro para as concessionárias.

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Os preços da eletricidade na Austrália subiram 50% nos últimos cinco anos, de 25 ¢ / kWh para 38 ¢ / kWh. Os preços subiram, embora a Austrália seja um grande produtor de carvão e gás natural. Em 2013 a energia solar teve um custo de 12 ¢ / kWh e ainda continuava em declínio. O ex CEO da General Electric, Jack Welch, disse: “Se a taxa das mudanças externas excede a taxa de mudanças internamente na empresa, o fim está próximo”. O modelo de negócios das empresas de serviços tradicionais é obsoleto, de modo que para as empresas de serviços públicos o fim está perto.

Como a Energia Solar substituirá o preço no pico da energia A maioria das discussões sobre a energia solar tem a ver com alcançar a “paridade na rede de distribuição”, que é alcançada quando uma fonte alternativa de energia atinge o mesmo preço que a energia obtida a partir da rede tradicional. No entanto, alcançar isto representa apenas uma parte do porquê a energia solar está substituindo as empresas concessionárias de utilidades. No varejo o modelo de energia solar é totalmente disruptivo em relação ao modelo convencional das empresas de serviços porque destrói seu fluxo de receitas mais lucrativo: os preços de pico. As empresas de serviços têm gerado historicamente uma margem de lucro desproporcional de algo chamado de « preços no pico ». O serviço público do Arizona, por exemplo, pode cobrar cerca de 5 ¢ / kWh durante o horário normal, mas este número praticamente quintuplica (24,4 ¢ / kWh) no horário de pico e aumenta quase dez vezes (49,4 ¢ / kWh) durante as horas “super pico” em junho, julho e agosto, quando o Arizona atinge suas temperaturas mais elevadas no ano (veja a Figura 3.3). Acontece que o serviço público do Arizona cobra quase dez vezes seu preço base, quando o sol está brilhando mais forte. Um usuário residencial gerando sua própria energia a partir do sol, começa a poupar dinheiro desde o primeiro dia, porque o custo das instalações de energia solar é muito menor do que os preços cobrados pelos prestadores de serviços no horário de pico. No Arizona, com um sol que brilha durante todo o ano, especialmente no verão, as instalações solares distribuídas já são muito mais rentáveis do que as empresas tradicionais de serviços.

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Quanto mais usuários adotam a energia solar e compram menos eletricidade durante o horário comercial de pico, os prêmios elevados das empresas de serviços de utilidades começam a desaparecer. As empresas de serviços não podem desligar e ligar as suas grandes usinas de carvão ou de elementos nucleares, dependendo se a demanda é alta ou baixa. Estas plantas ultrapassadas devem continuar a produzir, independentemente dos valores de demanda. Executivos de companhias de serviços tradicionais já perceberam quão rapidamente os altos prêmios nos horários de pico diminuíram em mercados com alta penetração da energia solar. Os prêmios dos horários de pico caíram 80% na Alemanha em apenas cinco anos, de 14 euros por MWh em 2008 para 3 euros por MWh em 2013, de acordo com dados fornecidos pelo Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems.

Figura 3.3: Cronograma de Preços do serviço público de Arizona; Janeiro 2012.

Este modelo de precificação no pico não se aplica apenas aos preços de usuários residenciais, também se aplica aos usuários industriais, comerciais e agrícolas. Pacific Gas & Electric (PG&E) está fazendo a transição para os preços no pico, aplicável aos agricultores. O que isso significa para os agricultores que se encontrem no território da PG&E? De acordo com Enernoc, uma empresa de gestão de energia, “a taxa média para a irrigação operada com 250 hp (240 kW) poderia gastar de US $ 24 a US $ 224 por hora”. A energia solar já tem custos muito mais baixos do que estes . Ter que pagar contas de energia elétrica dez vezes maiores vai fazer com que mais agricultores migrem para a energia solar ou eólica para alimentar seus sistemas de irrigação. Dada a diminuição ou o desaparecimento dos prêmios nas horas pico, as empresas de serviços tradicionais vão ver os seus rendimentos em declínio e as suas margens de lucro esmagadas.

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Como a Energia Solar substituirá o Mercado Atacadista Atual Os mercados atacadistas de energia também serão drasticamente afetados pela energia solar e eólica. Para entender o porquê, considere como funcionam os competitivos mercados de energia (veja a Figura 3.4). 1.

Um operador de rede de distribuição (também chamado de operadores de sistemas independentes) prevê a demanda de energia com um dia de antecedência. Por exemplo, os operadores de rede de Nova Iorque programam uma demanda de 1.000 MW a partir de meio-dia até 13:00 do dia seguinte

O operador da rede de distribuição busca propostas de geradores de eletricidade para atender a demanda prevista de energia. As usinas de energia geralmente oferecem de acordo com o custo marginal de produção de uma nova unidade de energia. Imagine que um produtor de energia solar forneça 200 MW a US $ 10 por MWh, um produtor hidrelétrico ofereça 300 MW a US $ 20 por MWh, um produtor de energia eólica forneça 300 MW a US $ 30 por MWh, um produtor com base em gás natural forneça 400 MW a US $ 40 por MWh e um produtor de energia nuclear ofereça 1.000 MW para US $ 50 por MWh.

Os operadores de rede iniciam a compra de energia proveniente de fontes com melhores ofertas para atender a demanda de energia prevista (1.000 MW). Neste exemplo, os operadores de redes de Nova Iorque iriam comprar 200 MW de energia solar, 300 MW do operador hidrelétrico e 300 MW de operador de energia eólica. Com isso, eles teriam coberto 800 MW e só precisariam comprar 200 MW ao produtor baseado em gás natural para cobrir a demanda de energia necessária e iria comprar à maior taxa de US $ 40 por MWh, que é conhecido como o preço de compensação uniforme. A oferta do operador nuclear estaria fora do alcance do mercado.

Os operadores de rede pagam a todos os fornecedores o mesmo preço de compensação uniforme, que no exemplo foi de US $ 40 por MWh. Isto significa que aqueles que lancem aos 20 e 30 dólares por MWh também recebem US $ 40 por MWh.

Este método conhecido como leilões de preço uniforme com compensação, é usado para os mercados atacadistas de energia nos Estados Unidos.

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Figura 3.4: Preço de compensação nos mercados atacadistas de energia (Fonte: NY ISO)

Os operadores das usinas de energia oferecem serviços com base nos custos marginais, ou seja, ao custo que irá produzir uma nova unidade de energia. O custo marginal é determinado principalmente pelo preço do combustível. O custo marginal de energia solar (e eólica) é zero, uma vez que o preço dos raios do sol ou do vento é zero. O custo de produção de uma nova unidade de energia é zero nestes casos. A energia solar (e eólica) podem sempre limpar mercados competitivos já que podem oferecer com custos marginais zero e sempre podem vender a preços acima dos seus custos marginais uma vez que estes são zero. Este não é o caso para as indústrias baseadas em combustíveis fósseis ou de elementos nucleares já que os seus custos marginais são sempre determinados pelos custos crescentes destes. O preços de compensação de mercados competitivos para a venda de energia no atacado é menor quando a energia solar e eólica entram para competir. Em 2011, cada novo Gigawatt produto da energia solar levou a uma diminuição do preço à vista de 82 centavos de euro por MWh (US $ 1,13 por MWh) na Bolsa Europeia de Energia (EEX, por sua sigla em inglês) de acordo com o Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems. Enquanto mais energia solar entra na rede de distribuição, quanto menor será o preço de compensação.

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Os produtores tradicionais com menores custos marginais conseguiram definir o preço de compensação e vender alguma energia, mas não necessariamente toda a sua oferta. Produtores tradicionais com custos marginais mais elevados (diesel, gás natural, nuclear ou de carvão, dependendo do mercado) não poderão vender uma percentagem crescente da sua produção. Por esta razão, usinas de combustíveis fósseis e nucleares verão como os seus lucros são esmagados nos mercados atacadistas. Além disso, algumas destas plantas (nucleares e de carvão) não podem produzir energia de acordo com a demanda. Por razões técnicas, essas usinas devem continuar a produzir, independentemente se vendem energia ou não. Literalmente eles têm que queimar dinheiro quando não conseguem vender sua energia cara. As usinas de gás natural mais novas são mais flexíveis e podem produzir de acordo com a demanda, o que dá ao gás natural uma vantagem sobre os outros combustíveis fósseis e sobre as usinas nucleares. As novas usinas de gás natural não precisam operar quando o seu produto se tornar muito caro para entrar no mercado. Sob modelos de negócios convencionais, as empresas de serviços dominam a produção, transmissão e venda de energia. O monopólio que tem conseguido as companhias de serviço lhes permitiu ser ineficientes e ainda assim garantir retornos acima do mercado para o seu capital. No entanto, uma vez que os mercados de energia tornaram-se mais competitivos e como os produtores independentes têm sido capazes de entrar no mercado, o modelo tradicional de empresas de serviços tem mostrado sua ineficiência. Quando existir uma elevada penetração da energia solar, empresas de serviços tradicionais vão ver os seus lucros caírem drasticamente, tanto nos mercados de varejo quanto nos mercados atacadistas. A energia solar, tanto distribuída quanto no atacado, está substituindo as empresas de energia tradicionais e seu modelo de negócio de uma centena de anos de idade. Não são apenas os usuários residenciais os que estão gerando sua própria energia. Os usuários comerciais também o estão fazendo.

Explorando as vantagens de custo da energia distribuída Uma grande usina de energia centralizada é governada por fatores econômicos específicos. A usina pode distribuir os seus custos ao longo de um grande número de unidades de produção, e assim conseguir custos unitários mais baixos. Isto permite às usinas centralizadas representar certas vantagens nos custos

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unitários de usinas de geração menores. No entanto, grandes usinas têm altos custos de transmissão e de distribuição para levar a energia aos consumidores. Se forem adicionados os custos de distribuição e transmissão (para não mencionar os salários dos executivos), você vai descobrir que a energia local e distribuída tem vantagens nos custos comparados à energia centralizada. Quais são essas vantagens? A autoridade de energia de Long Island (LIPA, por sua sigla em inglês) realizou um estudo para verificar o custo da construção de novas linhas de geração, transmissão e distribuição de energia ao leste de sua subestação em Southampton. O estudo concluiu que para LIPA custaria mais do que 7 ¢ / kWh em infraestrutura energizar este lugar. Com o sofrimento infligido recentemente pelo furacão Sandy, que devastou a infraestrutura de Long Island e Nova Iorque, LIPA está plenamente consciente do custo de operação e manutenção de subestações, linhas de transmissão e postes de distribuição nas próximas décadas. Os custos das redes de transmissão e distribuição variam entre cidades, estados e países. Na Europa, por exemplo, o custo médio da rede para os consumidores residenciais varia substancialmente, da Bélgica e Noruega no extremo superior da escala de Malta e a Lituânia na parte inferior (veja a Figura 3.5). Muitos fatores afetam os custos das redes, incluindo a tensão utilizada, a topografia, o tamanho do país e localização dos ativos de geração.

Figura 3.5: Composição do custo da eletricidade no varejo na Europa (Fonte: European Commission)

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Nos Estados Unidos, o custo médio da rede para os consumidores domésticos em 2013 foi de 4,16 ¢ / kWh, de acordo com a EIA. Estes custos de rede são para sistemas de transmissão e de distribuição existentes, a maioria dos quais foram construídos há várias décadas. Construir uma nova rede é bastante caro. Os custos desta tecnologia variam de US $ 927.000 por milha para um circuito monofásico de 230 kV a 3 milhões por milha para um circuito bifásico de 550 kV. O custo final da construção de uma linha de transmissão inclui o direito de passagem e os custos do terreno (se ele está sendo construído entre as montanhas este fator pode ser multiplicado por 1,7). Tudo isso pressupõe que uma nova rede de distribuição é totalmente inviável. Em 2010, apenas 3.100 milhas de novas redes foram sendo construídas na América do Norte. Um aumento de 0,7% para 452,699 milhas que já existiam no momento. Para evitar a necessidade de grandes investimentos milionários ou começar projetos de construção com décadas de duração, a LIPA decidiu dar um incentivo de 7 ¢ / kWh para a geração distribuída de energia solar. Isto não só irá permitir-lhes poupar dinheiro a longo prazo, também poderá manter o seu capital no banco, enquanto outros fazem investimentos em infraestrutura. A produção de energia centralizada tem uma desvantagem de custos de 7 ¢ / kWh no que diz respeito à geração distribuída. Em outras palavras, se uma instalação de energia solar pode gerar energia a 10 ¢ / kWh, a usina de produção centralizada teria que oferecê-la a 2 ¢ / kWh para conseguir competir. Nenhuma fonte de energia centralizada com base na extração de combustíveis fósseis pode gerar energia a esse preço, nem mesmo considerando o quanto seja subsidiada. Não o consegue o gás, ou o carvão e ainda menos o diesel ou as usinas nucleares. O custo de geração de energia solar continua diminuindo. Logo, o custo vai cair abaixo de 7 ¢ / kWh, o mesmo que uma rede de distribuição e transmissão. Nessa hora, a geração de energia convencional, tal e como a conhecemos pode ser suprimida. Em quanto tempo isso pode acontecer? A cidade de Palo Alto anunciou um acordo para comprar a energia solar por 6,9 ¢ / kWh. Se a energia solar distribuída pode operar com esses custos, os dias das empresas concessionárias de serviços estão contados. Para competir no mercado de varejo as empresas concessionárias de serviços teriam de vender eletricidade gerando as perdas de produção, e este não é um modelo de negócio sustentável. Isto se refere a uma sustentabilidade financeira não ambiental. O acordo de Palo Alto é de 52 MWh de energia solar ao ano, o que, neste caso, provém de uma unidade de capacidade de 20 MW. Esta usina possui uma

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capacidade muito menor do que a de um reator nuclear médio (cerca de 5% no seu pico), mas muito menor. Usinas de energia tradicionais podem ser localizadas próximas ao lugar que irão alimentar, mas não exatamente no local

Instalações Solares de Wal-Mart, IKEA e os supermercados “Big-Box store” Ao olhar para uma loja ou centro de distribuição de IKEA pode se ver um supermercado “Big-box store” com um monte de espaço no telhado. O potencial econômico das instalações solares no telhado da IKEA era geralmente desperdiçado, mas isso não é mais assim. A partir de 2013 a IKEA tem colocado instalações de energia solar com uma capacidade de 34,1 MW em 39 lojas nos Estados Unidos. Agora, 89% das lojas IKEA nos Estados Unidos têm instalações de energia solar. IKEA não é a única loja com formato de Supermercado “Big-box store” que utiliza energia solar. Wal-Mart instalou 89,4% em 215 MW lojas, Costco tem instalado 47,1 MW em 78 lojas e Kohl’s instalou 44,7 MW em 147 lojas. Enquanto a IKEA colocou instalações em 89% de suas lojas, o Wal-Mart o tem feito apenas em 5% das suas próprias, mas Wal-Mart planeja colocar instalações solares em milhares de suas 4.522 lojas até o ano de 2020. Muitos destes supermercados “Big-box store” vendem painéis solares fotovoltaicos além de usá-los. A capacidade média das instalações de energia solar de Wal-Mart atinge apenas 415 MW. Se Wal-Mart instalasse esta capacidade em cada uma de suas lojas teria uma capacidade de energia solar de 1,8 GW, uma capacidade quase igual à do pico de energia média de dois reatores nucleares. No entanto, a capacidade média das lojas Wal-Mart é menos da metade das IKEA (874 kW), mas considerando que o custo dos painéis solares fotovoltaicos continua a cair e os custos da energia tradicional continuam a subir, faz sentido Wal-Mart construir mais instalações de energia solar. Partindo do princípio de que Wal-Mart chegue a alcançar a capacidade do IKEA em todas as lojas nos Estados Unidos, teria uma capacidade de energia baseado na energia solar distribuída de 3,8 GW. Wal-Mart terá uma capacidade máxima geradora semelhante à de quatro usinas nucleares. Wal-Mart também poderia economizar meio bilhão de dólares por ano em custos associados à energia. Assumindo um custo de energia média de 10 ¢ / kWh, as empresas de serviços públicos veriam os seus rendimentos reduzidos em US $ 570 milhões para a energia que deixará de fornecer Wal-Mart.

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Estendendo o programa de Wal-Mart para suas 10.400 lojas em 27 países, tendo uma capacidade de 9,18 GW de energia produzida a partir de energia solar, a capacidade de energia seria equivalente a nove usinas nucleares. Uma vez que os custos de energia solar vão se reduzindo e os da energia tradicional aumentando, a atratividade da energia solar para os supermercados “Big-box store” aumenta, uma vez que é um grande incentivo para as lojas a geração de mais energia solar. As grandes empresas de serviços estão prestes a perder bilhões de dólares em receita anual, se os supermercados “Big-box store” começarem a gerar mais de sua energia a partir de instalações de energia solar. A diminuição da procura por parte dos clientes comerciais, especialmente durante “períodos de pico”, gerarão a diminuição dos prêmios por picos de custo, ganhos anuais e esmagarão as margens das empresas tradicionais. A IKEA espera satisfazer todas as suas necessidades energéticas com energia solar e eólica para o ano 2020. Wal-Mart também definiu meta de gerar 100% de sua energia a partir de recursos limpos. Enquanto as organizações se tornarem maiores e independentes de energia, as empresas de serviços estarão simultaneamente perdendo todos os seus principais clientes. Será instaurado um ciclo vicioso de declínio de ganhos, das margens de lucro, da capacidade de utilização, dos retornos de investimento. Os custos de capital de empresas de serviços convencionais irão aumentar, tornando a sua energia mais cara, que por sua vez alimenta o contador de ciclos. Wal-Mart, IKEA e outros supermercados “Big-box store” independentes energeticamente é um cenário ruim para empresas de serviços tradicionais, mas provavelmente isso ainda não é o pior cenário para elas. O próximo passo disruptivo será quando essas empresas passarem do estágio de gerar sua própria energia para se tornarem fornecedoras de energia. As empresas de serviços tradicionais estão habituadas a ter rendas monopólicas muito confortáveis. A competição não está em seus DNAs. Quando os supermercados “Big-box store” começarem a gerar energia excedente, estas empresas de serviços irão encontrar-se competindo com os seus antigos clientes. Executivos de grandes empresas concessionárias não vão querer competir com pequenas startups do Vale do Silício como Sungevity, SolarCity ou SolarRun. As grandes empresas de serviços somente podem mantê-las temporariamente por meio do sistema de regulação pública que construíram e do qual viveram por anos. No entanto, a ideia de uma empresa forte, saudável, conhecedora da tecnologia e

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altamente competitiva como o Wal-Mart entrando no mercado de energia com uma oferta altamente econômica é algo que fará os executivos do mundo dos serviços reverem os seus fundos de aposentadoria. No mundo da geração de energia distribuída, a entrada dos supermercados “Bigbox store” está prestes a acontecer. Recordando que o custo marginal de energia solar é zero, a geração dos supermercados “Big-box store” sempre têm a disponibilidade de limpar os mercados competitivos de energia. Wal-Mart e outros Supermercado “Big-box store” poderiam até mesmo decidir vender energia diretamente aos consumidores. De acordo com um relatório recente da Accenture, 59% dos consumidores consideraria comprar energia diretamente de uma loja como BestBuy, Tesco ou Carrefour. O relatório também mostra que 47% dos consumidores consideram o poder de compra de energia de empresas on-line. Você poderia imaginar a Amazon.com no mercado de energia? Os supermercados “Big-box store” não são os únicos a perceber o grande valor das instalações de energia solar em telhados. Empresas industriais como a VW, Nissan e a Apple anunciaram projetos razoáveis associados à energia solar. A gigante montadora alemã Volkswagen anunciou recentemente a conclusão de uma planta solar de 11 MW na Espanha. A Apple, a maior empresa do mundo em capitalização de mercado, pretende ser uma empresa de energia independente, 100% alimentada por energia limpa. Em 2012, a Apple construiu uma usina de energia solar com uma capacidade de 20 MW numa área perto de seu centro de dados em Maiden, na Carolina do Norte. Segundo à empresa, esta é a maior central solar de propriedade de um usuário final no mundo. Esta empresa também está construindo uma segunda usina dentro de uma milha de seu centro de dados. Esta usina está prevista para entrar em operação até o final de 2013. Segundo a Apple, o novo centro de dados em Reno, Nevada, será totalmente alimentado por energia solar e geotérmica.

A indústria imobiliária descobre a Energia Solar A Prologis é uma empresa líder na posse, operação e gestão de bens imóveis, com propriedades em todo o mundo. Só nos Estados Unidos, a Prologis administra 40 bilhões em ativos, incluindo cerca de 563 milhões de pés quadrados (52,3 milhões de metros quadrados) de espaço de logística e distribuição. Isto representa uma grande quantidade de telhados que não estão gerando nenhuma

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renda. Poderia a Prologis mudar esse paradigma, fazendo uso de sistemas solares em seus telhados? Claro que sim. Em junho de 2011, a Prologis anunciou uma parceria com a NRG Solar e Bank of America para construir instalações de 753 MW nos telhados de suas propriedades. Isso geraria energia suficiente para abastecer cem mil casas. O Bank of America concedeu US $ 1,4 milhões para este projeto. A Prologis já construiu 34 instalações com uma capacidade de 79,6 MW. Outros operadores imobiliários tomaram a ideia. Hartz Lights Industries 17 instalações solares com uma capacidade total de 19,2 MW. Kimco 3 MW tem construído em seis locais. Prologis e Hartz Lights Industries lidam com centenas de milhões de pés quadrados de instalações industriais. Como eles demonstraram que a geração de energia com base em energia solar podem produzir renda, milhares de operadores imobiliários no país vão aderir a esta tendência.

O Termostato Robótico A energia solar não é a única tecnologia que está substituindo empresas concessionárias de serviços. Robôs e outras tecnologias no Vale do Silício estão começando a cortar os lucros dos negócios de fornecimento de serviços. A engenheira Yoky Matsuoka recebeu uma bolsa MacArthur em 2007. A fundação de mesmo nome disse que seu trabalho “mudou a forma de entendimento de como o sistema nervoso central controla o sistema muscular esquelético, e como a intervenção da robótica pode ajudar pessoas com problemas motores”. Quando Matsuoka recebeu a bolsa, ela era professora associada de ciências da computação e engenharia na Universidade de Washington, onde chefiou o laboratório de neurobotica e o Centro Sensitivo motor de Energia Neuronal. Matsuoka recebeu seu Ph.D. do Massachusetts Institute of Technology e praticamente criou o campo da neurobotica (a combinação da neurociência e robótica). A bolsa MacArthur a premiou com US $ 200.000 para gastar ao longo dos seguintes quatro anos. Então, o que fez a Dra. Matsuoka? Ela retornou ao Vale do Silício, onde depois de uma breve passagem pelo Google, se juntou a uma pequena startup chamada NEST Laboratories como vice-presidente de tecnologia. NEST foi iniciada por dois dos designers do iPod original, que queriam alcançar no domínio da energia, o que a Apple alcançou no domínio da música.

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Em 2012 a NEST lançou o termostato com capacidade de aprendizagem. Não era um termostato programável qualquer. Era um sistema baseado em inteligência artificial na base de sensores que permite, graças à internet, que seja monitorada continuamente a temperatura de uma casa e “aprende” as preferências dos seus habitantes. O aquecimento e arrefecimento das residências são responsáveis por 56% do consumo dos usuários americanos médios, isto de acordo com o Departamento de Energia dos EU. As faturas de eletricidade podem ser muito dolorosas quando os condicionadores de ar funcionam a toda a velocidade durante o verão. O consumo de energia aumenta em mais de 40% durante os dias quentes de verão. Quando a maioria dos usuários operam seus condicionadores de ar, os custos da energia no atacado podem aumentar em 100%. Assim, as famílias consomem mais energia quando é mais caro. É por isso que as contas de energia chegam facilmente a centenas de dólares durante o verão. De fato, em muitos mercados em todo o mundo durante o pico do verão os preços da eletricidade podem ser várias vezes superior ao preço mínimo ou ao preço médio. Durante uma onda de calor no Texas, em 2011, os preços subiram para US $ 6 por kWh, mais de dez vezes o preço normal durante o preço de pico (veja a Figura 3.6). Ironicamente, o preço da eletricidade chega a 50 vezes mais do que o da energia solar precisamente nos dias em que você pode aproveitar melhor uso da energia do sol.

Figura 3.6: Preços no pico da eletricidade no Texas, Agosto de 2011 (Fonte: EIA)

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Os dias extremamente quentes não vão sumir. Em 2012, mais de 27.000 registros de temperatura recorde foram quebrados nos Estados Unidos. O período entre junho de 2011 e junho de 2012 foi o ano mais quente já registrado nos Estados Unidos, de acordo com a National Oceanic and Atmospheric Administration. O uso inteligente de condicionadores de ar pode reduzir significativamente o consumo de energia. Termostatos programáveis têm sido amplamente vendidos por décadas, mas estes são difíceis de utilizar porque são difíceis de programar. Normalmente, os clientes param de usá-los depois de algumas semanas. Yoky Matsuoka e a NEST conseguiram mudar essa situação, usando termostatos de inteligência artificial de NEST que registram as preferências dos usuários e seus níveis de conforto. Os usuários podem definir a temperatura com um seletor simples (por exemplo, um iPod). Os sensores determinam quando o usuário está em casa e ajustam o termostato de acordo com a informação recolhida neste. Para minimizar o consumo de energia, o termostato regula a temperatura quando o usuário está indo para o trabalho. Um aplicativo disponível para iOS e Android permite que o usuário ajuste o termostato, para ligar ou desligar o ar condicionado ou aquecedor. Na verdade, um usuário que chegou em casa do trabalho às 5:45, poderia programar o sistema para começar a funcionar em torno dessa hora e assim ter uma temperatura agradável ao chegar. Durante o seu primeiro ano de operação, este sistema tem economizado a seus clientes até 50% em suas contas de energia. O termostato NEST foi apenas a primeira interação do produto. É importante lembrar que o termostato é um computador da mesma maneira que o iPhone é um computador. Na medida em que NEST desenvolve novas funcionalidades ao seu termostato, os usuários as podem descarregar no seu termostato por meios sem fio. Todas as tecnologias em que o termostato é baseado estão melhorando exponencialmente: sensores, aprendizado de máquina, de comunicação sem fio, análise e manipulação de grandes volumes de dados e computação distribuída. Os sensores estão ficando melhores, mais baratos, mais rápidos, menores, mais interligados e com maior eficiência da energia. Os sensores são compatíveis com smartphones, tablets e dispositivos “wearable”. O Samsung Galaxy S4 por exemplo, tem sensores para detectar movimento, luz, temperatura, umidade, localização e outros (veja a Figura 3.7).

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Figura 3.7: Sensores no Smartphone Samsung Galaxy S4 (Fonte: Samsung)

Um dos principais fornecedores globais de sensores é radicado no Vale do Silício, Invensense Inc., cujo ex CEO e fundador, Steve Nasiri, falou na minha aula na Universidade de Stanford e disse que sensores de movimento que custavam US $ 25 há uma década, agora não atingem os US $ 2. Além do mais, os sensores de hoje são centenas de vezes menores e dez vezes mais eficientes energeticamente. Tais sensores provavelmente custarão apenas alguns centavos em uma década. NEST está levando eficiência energética a um produto tecnológico, econômico e de rápida aceitação. A eficiência energética tem sido tradicionalmente associada com mudanças na configuração das residências familiares: janelas novas, novas instalações em paredes e uso de luzes LED. Estas são coisas importantes, mas o termostato inteligente também é, e muito. Com apenas US $ 299 a gastar e cinco minutos para instalar em uma casa, você pode economizar 50% nas contas de energia. Se milhares de pessoas o fizessem, seriam economizadas centenas de milhões de dólares.

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As empresas de serviços devem ser vigilantes: o consumo de energia vai diminuir consideravelmente devido a produtos inteligentes que usam a tecnologia da informação como o termostato NEST. Da mesma forma que a energia solar, os dispositivos inteligentes de gestão de energia, vão contribuir para o ciclo de substituição das empresas concessionárias de serviços. Quanto mais usuários gerenciem seu uso de energia com produtos que usam a inteligência artificial, a demanda total dos custosos picos de energia irão diminuindo. As empresas de serviços terão que dividir seus custos operacionais por denominadores cada vez maiores, e isso fará com que as contas fiquem cada vez maiores. Consequentemente mais e mais usuários estarão migrando para a energia solar e dispositivos de gerenciamento de energia inteligentes. Uma vez que este ciclo seja iniciado, será bastante difícil deter. Além disso, empresas como a NEST estão apenas começando. Recentemente, em uma conferência de robótica em San Jose, Califórnia. Yoky Matsuoka anunciou o seu novo produto da empresa: um detector de fumaça e monóxido de carbono. Os detectores de fumaça não são o tipo de produto que iria preocupar as empresas de serviços públicos, mas, neste caso, deveriam porque este dispositivo vem com um monte de sensores que têm muito a ver com o fluxo de energia em uma residência. Estes são os sensores presentes no dispositivo: •

Detector de fumaça fotoelétrico.

•

Sensor de monóxido de carbono.

•

Sensor de calor.

•

Sensor de luminosidade no ambiente.

•

Sensor de umidade.

A cada segundo, de cada minuto, de cada dia, Protect, uma matriz multidimensional, coletará informações sobre o fluxo de energia em cada uma das casas onde está instalado. Protect reunirá mais informações sobre o poder que você tem armazenado qualquer outro dispositivo na história. A NEST terá mais informações sobre o consumo de energia nos domicílios do que sempre sonhou. Certamente, o propósito dos dados é para proteger os usuários da fumaça e do fogo. Mas ao analisar os dados de forma inteligente, as possibilidades de desenvolvimento de novos produtos e serviços para os domicílios perdem qualquer barreira.

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Em 2014, a Google comprou a NEST por US $ 3,2 bilhões. Considerando os imensos recursos de computação da Google funcionando a par com a grande infraestrutura de dados manipulados por NEST, as possibilidades são infinitas.

Como o “Big Data” aumentará o desempenho das energias limpas Climate Corp, uma empresa sediada em San Francisco, é um bom exemplo de como a tecnologia pode desbloquear o Vale do Silício e pode tirar proveito das vantagens de lidar com grandes volumes de dados, também conhecido como “big data”. A companhia foi fundada em 2009 por dois ex-funcionários do Google. Utilizando dados climáticos fornecidos pelo governo dos EUA, a Climate Corp cria produtos para melhorar a produtividade das culturas agrícolas. A empresa combinou trinta anos de dados climáticos, de sessenta anos de dados sobre a eficiência da colheita e 14 Terabytes de dados do solo, para aplicações tais como a investigação e avalição seguras de colheitas. Em outubro de 2013, a Clima Corp foi adquirida pela gigante agrícola Monsanto pelo valor de 930 milhões de dólares. Os dados utilizados pela Climate Corp foram fornecidos completamente de graça pelo governo dos EUA. Climate Corp criou a tecnologia da informação ao desbloquear o valor destes dados. Eu considerei o escopo do trabalho da NEST de forma semelhante. Combinando informação meteorológica fornecida pelo governo dos EUA com os dados privados de seus bilhões de sensores em dezenas de milhões de residências familiares, a NEST poderia desbloquear o valor do “big data” como nunca antes na história. Para uma empresa de serviços, uma casa é como uma caixa preta onde é colocada energia e é obtido dinheiro. Estas empresas não têm muita informação de seus clientes. Em contraste, a NEST está construindo uma base de conhecimento para projetar produtos e, apoiados mutuamente neste processo, realizar a substituição de indústrias, tais como a de energia. Da mesma forma que um iPhone é conectado a um iPad, o termostato e o alarme de fumaça, Protect, da NEST estão ligados entre si, permitindo que eles se comuniquem e aprendam uns com os outros. Por exemplo, de acordo com Yoky Matsuoka, 40% dos incêndios são iniciados nos fornos. Assim, através de termostatos, pode-se perceber o aumento da temperatura nos fornos e assim ajudar os alarmes a determinar se a fumaça detectada está associada com fogo real ou é apenas uma carne queimada.

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NEST é um bom exemplo de economia de retornos crescentes do Vale do Silício. Para os proprietários de casas, comprar sistema de alarme da NEST agrega valor ao seu Sistema de termostato e vice-versa. Da mesma forma, se um vizinho compra um alarme de fumaça da NEST, é reduzido o risco de incêndio no bairro. Enquanto mais os vizinhos comprarem os termostatos e sistemas de alarme NEST, esta empresa terá acesso a maior quantidade de dados e, assim, pode melhorar os seus produtos com base na informação recolhida. Todos os novos e antigos usuários dos termostatos ou sistemas de alarme irão se beneficiar disso baixando novas atualizações de software. Hoje os termostatos coletam dados sobre as percepções dos clientes, a fim de desenvolver a plataforma de gerenciamento de energia do amanhã, e eles também poderiam ser o início de uma nova plataforma de comercialização de energia.

A Disrupção Zero: O Museu de Ciências Exploratorium A ciência está substituindo a indústria de energia de muitas maneiras. O Exploratorium em San Francisco está mostrando o caminho para a disrupção zero. Recentemente, o Exploratorium abriu as portas de suas novas instalações nos píeres de embarque 15 e 17 em San Francisco. New York Times descreveu o museu como “O mais importante museu de ciências aberto desde meados do século XX”. Anteriormente localizado ao lado do Palácio de Belas Artes, no Distrito Marina, o Exploratorium triplicou em tamanho para 330.000 pés quadrados, construiu um teatro para 400 pessoas e agora todo o pessoal trabalha no museu local (anteriormente tinha escritórios do museu em diferentes edifícios). O museu espera dobrar seu meio milhão de visitas para um milhão de visitantes anualmente. E com todo este crescimento, ele baixou a zero algo: sua conta de energia. O Exploratorium é projetado para ser um campus independente de energia, 100% alimentado por painéis solares fotovoltaicos no telhado. O museu construiu uma instalação de energia solar com capacidade de 1,4 MW, dos quais é esperada uma geração de 2,1 GWh em seu primeiro ano de operação. O museu espera que a energia solar possa cobrir integralmente as necessidades anuais de energia. Este consumo de energia teria custado cerca de US $ 300.000 por ano por meios tradicionais.

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Os painéis solares geram toda a energia, mas esta não é a única razão pela qual o Exploratorium é um exemplo da arquitetura energética do século. O Exploratorium é projetado para ser energeticamente eficiente. Este edifício consome apenas 50% da energia que utiliza um edifício convencional do mesmo tamanho, de acordo com Chuck Mignacco, o chefe de operações do prédio. Construído em um cais, à beira-mar, o museu utiliza sistemas de gestão da água e de energia, inovadores, chamados “ Sistema de Aquecimento e Arrefecimento da Baía”. Oito motores alimentados por energia solar bombeiam 73.800 litros de água na baía, a água é filtrada, esterilizada e circulada através do edifício (ver Figura 3.8). A água filtrada é usada para o aquecimento ou arrefecimento de acordo com a época do ano. Cada escritório, cada auditório e cada laboratório é resfriado ou aquecido utilizando água da baía. Até mesmo o centro de dados localizado no segundo andar está arrefecido com água da baía. Este engenhoso sistema permite ao museu usar 80% menos energia para refrigeração e 77% menos de energia para o aquecimento que edifícios semelhantes com sistemas convencionais.

Figura 3.8

Os mecanismos convencionais de arrefecimento e de aquecimento seriam a utilização de torres de esfriamento, que são igualmente ineficazes e visualmente intrusivas, além da necessidade de utilizar gás natural para alimentar estes

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sistemas. Mas o Exploratorium não é um edifício convencional. O interior todo é alimentado por energia solar, Luzes de LED, bombas de água (para resfriamento e aquecimento), ventiladores, computadores e equipamentos de laboratório. As emissões de carbono do edifício serão nulas, exceto o diâmetro das tubulações de 1 polegada para o transporte de gás natural a ser utilizada na cozinha.

Como Projetos Distributivos ajudam a Energia Limpa Em 24 de julho de 2013, Mike Sami e eu estávamos em seu escritório em Millbrae, Califórnia, na análise de uma usina de energia eólica com capacidade de 400 MW que estamos desenvolvendo para a República da Geórgia. Um engenheiro de avaliação de recursos eólicos enviou os desenhos via e-mail no dia anterior. Observando as plantas graças ao Google Earth, podíamos clicar em cada turbina para obter uma informação Pop-up com informações-chave: altura, coordenadas, velocidade do vento e muito mais. Mike notou que algumas turbinas de 3 MW estavam nos cumes. Ele me perguntou se eu considerava que deveriam ser transferidas para outro cume, onde já eram localizadas meia dúzia de turbinas. Deve-se encontrar o equilíbrio certo no projeto de uma usina de energia eólica. Não podem ser colocadas turbinas muito próximas entre si, uma vez que estas podem afetar as outras. No entanto, dada à necessidade de construir linhas de distribuição e estradas para cada turbina, é benéfico alinhar a maior quantidade sobre uma linha comum. Para isso, rodaram simulações de computador para encontrar as configurações que aperfeiçoam a produção e minimizem os custos. Este é um passo necessário no projeto de usinas de energia. No final daquela tarde, enviamos por e-mail os nossos comentários ao engenheiro na Espanha para revisá-los. Na manhã seguinte, acordei como eu costumo fazer às 4:00 horas da manhã, logo depois recebi um email de Madrid com três propostas para a configuração das turbinas. Veio-me à mente que projetar uma energia solar ou eólica é muito parecido com a tecnologia da informação em projeto de programação. Em ambos os casos os indivíduos altamente treinados colaboram através da Internet utilizando as plataformas de “big data” de tecnologia aberta e conhecimento do que outros previamente criaram e compartilharam. Os dados eólicos da República da Geórgia estão disponíveis ao público através da NASA e do Departamento de Energia. O Google criou o Google Earth e as ferramentas de mapeamento para gerar projetos que tiram proveito desses

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mapas. O software para simulações eólicas foi originalmente de plataforma livre, talvez dezenas ou milhares de programadores e engenheiros gastaram milhares de horas para fazer essas ferramentas e colocá-los à disposição dos outros. Qualquer um que queria melhorar o software poderia. Os processos de simulação poderiam até ter sido realizados em uma rede de computadores localizados em diferentes países, para aproveitar o uso de computadores de muitas pessoas. Eu imagino que os nossos engenheiros de análise eólicos na Espanha usaram computadores no escritório dos EUA que estavam ociosos no momento em que a equipe regressou à casa ou provavelmente utilizaram os serviços na nuvem, como os da Amazon Web Services. Todos os elementos que ajudaram ao crescimento da internet estavam lá. A eletricidade 2.0 é tanto a tecnologia da informação quanto a infraestrutura energética. Como tal, é regida pela economia da informação. Enquanto isso, energia solar e eólica, tais como a computação, são baseados na economia de retornos crescentes.

Conheçam a Rachel Rhodes Disruptora Solar à distância Eu recentemente fiz uma visita ao Sungevity, uma das empresas de energia solar com o crescimento mais rápido no Vale do Silício. Sungevity projeta, financia, instala e opera usinas de energia solar residenciais. Sungevity não fabrica painéis solares fotovoltaicos, transformadores ou qualquer outro hardware. A empresa não possui caminhões ou outro componente de hardware. Sungevity nem sequer tem funcionários para subir no telhado de seus clientes para instalar os painéis, medições ou manutenção. Sungevity é uma empresa de software e financiamento. A partir do momento em que um cliente potencial de energia solar faz o registro no Website Sungevity (ou qualquer de seus sites associados), tudo é feito a partir dos escritórios da empresa em Oakland. Para projetar uma instalação solar no telhado, Sungevity tem uma equipe de designers à distância. Eu estava conversando com Rachel Rhodes, que me mostrou como projetar um telhado e instalá-lo, localizado a milhas de distância.

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Rachel Rhodes se formou na Universidade de Tufts, em Relações Internacionais e Ciências Ambientais. Ela tem estado em Sungevity por um ano e meio. Para projetar, inicialmente, obtém-se o endereço do cliente através de uma janela no seu computador. Outra pessoa na empresa já utilizou trinta ou quarenta minutos para falar com o cliente por telefone sobre seu consumo de energia, oportunidades de financiamento e outros aspectos relevantes. Rhodes passa a exibir o telhado da casa, graças ao Google Earth. O teto pode assumir muitas formas. Rhodes tem muitas possibilidades para localizar painéis solares para maximizar a produção e minimizar os custos. Cada jurisdição nos Estados Unidos tem diferentes códigos e normas para a construção. Por exemplo, em algumas cidades é obrigatória a utilização de três metros para trás, reduzindo a área de superfície disponível para uso dos painéis. Rhodes deve examinar o local e potenciais áreas de sombra. Em uma segunda tela de 20 polegadas ela pode ter uma visão um pouco diferente do teto no qual está trabalhando. Este segundo ponto de vista é de um ângulo diferente em que você pode estudar melhores sombras. Rhodes, em seguida, começa a colocar os painéis solares virtuais no telhado. Neste ponto, o cliente já tinha informado à Sungevity seu uso de energia. Rhodes leva isso em conta para o desenho da distribuição e tamanho dos painéis. É como se você estivesse jogando um jogo de computador: um Tetris solar. Em menos de dez minutos, é decidida uma configuração. O cofundador da empresa Danny Kennedy diz-me que o design à distância é mais rápido e preciso do que enviar pessoal para realizar medições diretamente no teto. O trabalho da Sungevity está gerando produtos e serviços “mais rápido, mais barato e melhores” do que os da concorrência. Baseado no design de Rhodes, os clientes recebem um “iQuote”, um plano para receber a energia solar pelos próximos vinte e cinco anos. Se o cliente aceita o plano, o software de Sungevity imediatamente começa a processar os documentos necessários, entra em contato com uma empresa local certificada para instalar e iniciar a logística para entregar e instalar os painéis na casa do cliente. A instalação dos painéis leva apenas algumas horas e depende, principalmente, do formato da casa e do telhado. No entanto, o processamento dos documentos, o qual é controlado pelas jurisdições e concessionárias, é o gargalo que pode levar várias semanas ou mesmo meses.

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Rhodes tem usado o software para o projeto de instalações de energia solar para os Estados Unidos, Holanda e Austrália, tudo do seu cubículo em Oakland. Houve alguma diferença com a Austrália? Rhode indica que na Austrália os painéis devem ser orientados para o norte. A indústria solar envolve uma equipe altamente treinada que trabalha em conjunto pela Internet. Sempre aproveitando o conhecimento de que outros criaram e compartilharam previamente. Google criou o Google Earth e as ferramentas para criar mapas e projetos com essa vantagem. Dados de incidência solar estão disponíveis ao público através da NASA e do Departamento de Energia dos Estados Unidos. Indivíduos e empresas de todo o mundo estão a contribuir com conteúdo, tecnologia e habilidades para melhorar essas ferramentas. Sungevity pega toda essa mistura de tecnologia e adiciona habilidades e propriedade intelectual únicas. Então isso resume o espírito de Silicon Valley. Os bits do Vale do Silício são misturados com os elétrons do Sol, a fim de criar uma infraestrutura aberta baseada na Internet. As ciências econômicas que se aplicam à infraestrutura de Internet estão baseadas em bits e elétrons com retornos crescentes contra os rendimentos que a energia indústria extrativa, com base nos átomos, não pode competir. Eu me retirei do meu encontro com Rhodes pensando que não é difícil imaginar que tal tecnologia pode construir um milhão ou dez milhões de instalações solares e substituir as companhias de serviços em um piscar de olhos.

A pressão de empresas de serviços: unir e elevar os preços O Edison Electric Institute, uma organização sindical dos EUA para os serviços de propriedade de investidores, publicou recentemente um relatório intitulado “Desafios Disruptivos: Implicações financeiras e respostas estratégicas para uma indústria do setor elétrico em transformação”, o relatório destaca a ameaça representada pela energia solar e distribuída para seus membros. O Edison Electric Institute disse a seus membros que não precisam mudar seu modelo de negócio; ao invés, eles devem ir para a comissão de utilidade elétrica para buscar mais contribuintes.

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Então, como o exemplo de telecomunicações é uma lenda em como responder à ameaça de telecomunicações, o desafio de curto prazo para o setor elétrico é fornecer o projeto tarifário adequado para permitir a recuperação equitativa da renda necessária para lidar com o ritmo de disrupção do setor no econômico. Em outras palavras: “Não se preocupe, apenas aumentem os preços”. Algumas das ações recomendadas de imediato e de longo prazo foram: •

Uma taxa mensal para os consumidores.

•

Uma taxa aos contribuintes para ajudar as empresas a investir em novos equipamentos.

•

Uma taxa por abandonar a empresa concessionária de serviços.

Em uma era de maior tomada de decisão para os consumidores e energia distribuída e limpa a um custo menor do que a energia convencional, foi orientado às empresas de eletricidade para levantar as barreiras contra o consumo. O Edison Electric Institute promove uma estratégia de “esconder a cabeça”. Então, você só precisa aguardar o momento Kodak. Ele virá em breve. Enquanto isso concessionárias de Europa, onde a adoção da energia está a liderar o resto do mundo, já estão sentindo a dor da disrupção. Desde seu pico em 2008, as 20 grandes empresas de energia elétrica perderam metade de seu valor de mercado, passando de um trilião de euros (1,3 trilhão de dólares) a meio trilhão de euros (US $ 650 trilhões) em capitalização do mercado.

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A empresa alemã E.ON serviços é um exemplo de substituição que estão experimentando essas empresas na Europa (ver Figura 3.9). Em outubro de 2013, o valor no American Depositary Receipt caiu mais da metade abaixo de 15 em relação a suas elevações perto de 30 em 2009 e 2010. Um pesadelo para Edison Electric está em andamento. Até 2008, todas as empresas de eletricidade na Europa tinham qualificação de crédito A ou superior. Em 2013 apenas cinco deles são classificadas como A. A queda nos preços das ações de empresas de serviços públicos, indica uma queda em seu valor patrimonial, o que implica na queda do investimento de capital. O deterioramento das notas de risco significa que as taxas de juros a serem pagas pelas hipotecas de plantas aumentou. Essa combinação leva a claros aumentos do custo de capital. O maior custo de capital indica que haverá menos projetos com valor presente líquido positivo de modo que menos novas usinas poderão ser construídas. Isto também significa que novas usinas possam ser construídas mas que produzirão a energia mais cara devido às taxas de juros mais elevadas. Esta energia cara não pode competir com a energia solar cada vez mais econômica (e eólica). As empresas de energia tradicionais já estão caindo em um ciclo vicioso. Enquanto se tornam menos competitivas, elas perdem mais clientes e têm mais dificuldade para levantar o capital a taxas de juros baixas. Isto faz com que se tornem menos competitivas.

Figura 3.9: Stock chart de E.ON entre 2009 e 2013 (Fonte: Yahoo!)

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A próxima onda disruptiva: armazenamento distribuído de energia elétrica Empresas de energia tradicionais serão atingidas em breve por muitas ondas disruptivas. Cada uma das quais atingirá fortemente a centenária indústria de energia. Redes de sensores, máquinas inteligentes e dispositivos interconectados permitem a geração de energia distribuída e a gestão de energia centrada no usuário. Todas estas tecnologias baterão nas empresas de serviços onde mais dói •

Reduzindo o preço de compensação nos mercados energéticos competitivos.

•

Comprimindo os preços da energia no pico nos mercados varejistas.

•

Baixando a demanda pelo aumento da geração dos usuários.

•

Tornando independentes energeticamente a um grande número de usuários.

Este cenário iria assustar a maioria dos setores da indústria, mas não as empresas de serviços tradicionais. Estas são tão firmemente amarradas a processos regulatórios, que não devem ser reorganizadas por mudanças tecnológicas, mudanças nas preferências do cliente ou no mercado. Empresas de telefonia fixa não morreram. Quando o mundo adotou a tecnologia de telefones celulares no início dos anos 90, a maioria das pessoas mantiveram seu telefone antigo como um backup. Mas, como a qualidade dos celulares aumentou e as pessoas começaram a se sentir confortável com eles, prescindiram de seus telefones de rede fixa. Usuários que cresceram com os telefones celulares nunca compraram um telefone fixo. Os países em desenvolvimento não têm uma infraestrutura para telefones com fio, simplesmente pularam à tecnologia do celular. Durante a atual onda de energia distribuída disruptiva, as famílias e as empresas vão usar as empresas de serviços como uma bateria de backup, um apoio caro, mas necessário. As empresas de serviços existiram em torno de um século sem ter de competir com ninguém para conquistar clientes. Esse monopólio está próximo de alcançar seu fim. Agora, esses clientes têm para compartilhar com duas empresas com base em tecnologia e crescimento exponencial: os fornecedores de painéis solares fotovoltaicos e os provedores de gerenciamento de energia.

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As empresas de serviços estarão em breve entrando num ciclo vicioso de redução dos custos e preços mais altos, enquanto o mercado está oferecendo custos mais baixos e maior qualidade de serviço. A próxima onda disruptiva vai surgir quando o armazenamento de energia seja econômico o suficiente para que os usuários armazenem em suas casas algo de sua própria produção diária. A convergência de tecnologias está diminuindo os custos de energia solar, aumentando exponencialmente a sua qualidade: •

O custo das baterias está caindo e sua qualidade está aumentando.

•

Dispositivos inteligentes de gerenciamento de energia estão fazendo o consumo de energia mais eficiente. Estes dispositivos são alcançados graças à redução de custos e ao aumento da qualidade em softwares de máquinas com capacidade de aprendizagem, uso de sensores e de comunicações (NEST é um bom exemplo).

•

O custo dos painéis solares fotovoltaicos está caindo.

•

Os custos dos serviços estão subindo.

A próxima onda disruptiva: armazenamento de energia elétrica no local A segunda onda disruptiva irá surgir quando os usuários resolverem adotar sistemas de armazenamento de energia e dispositivos inteligentes para gerenciar a mesma. Empresas de armazenamento de energia têm aprendido com a inovação em modelos de negócios de empresas de energia solar. Recentemente uma empresa do Vale do Silício chamada Stem começou a oferecer “armazenamento como serviço”. Semelhante ao caso da energia solar, Stem ofereceu aos seus clientes a possibilidade de armazenamento de energia eficiente e gerenciamento de energia sem um pagamento inicial. A empresa possui, financia, instala e gerencia o equipamento para armazenar energia em troca de um contrato por dez anos. Stem não está oferecendo apenas energia. Esta empresa oferece ao menor preço de mercado por fatores de 10-50%. Como? Através do velho truque de comprar quando é barato, armazená-lo e vendê-lo quando ocorrem aumentos de preços.

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O ciclo virtuoso de talento e dinheiro do Vale do Silício entra em jogo mais uma vez. Jigar Shah, que criou o conceito de “energia solar como um serviço”, em 2008, vendeu sua empresa para MEMC por 200 milhões em 2009. Posteriormente criou o Carbon War Room, um centro de pesquisa não governamental e se tornou o maior investidor em um fundo de risco chamado Clean Feet Investors (CFI). Stem anunciou recentemente uma rodada de investimento de US $ 5 milhões liderado pelo CFI. Eles não só aprenderam do professor, também obtiveram o seu dinheiro. Em quanto tempo chegará a onda disruptiva desencadeada pelo armazenamento de eletricidade no site? No capítulo 4 ele falou sobre a evolução dos preços das baterias de íon de lítio para veículos elétricos. Estas baterias podem também ser usadas para armazenar a energia elétrica em domicílios e escritórios. Muitas outras tecnologias estão sendo desenvolvidas para isso, mas as baterias de íon de lítio são usadas para mostrar a evolução dos custos e impactos disto no mercado (ver Tabela 3.1).

Tabela 3.1: Custo de Capital de baterias de íon de lítio Vs. custo nivelado de armazenamento

No futuro, os usuários vão armazenar uma parte da energia utilizada no uso residencial, comercial ou industrial. Armazenar a energia no local em que ela vai ser usada oferece muitos benefícios. No mínimo, alguém que armazena o equivalente a algumas horas de sua demanda de energia pode comprar eletricidade (um painel solar ou de rede) quando os custos são baixos para uso e quando os custos de eletricidade são elevados. Isso ajudaria a evitar os custos de horas de pico. Isto pode representar centenas de dólares por mês no verão, quando o maior consumo de energia é apresentado. O usuário médio residencial consome cerca de 903 kWh de eletricidade, um pouco mais de 30 kWh por mês. Em função de armazenar energia para algumas horas de uso, um proprietário teria de adquirir uma capacidade de sistema de armazenamento de 5 kWh. Atualmente as baterias de íon de lítio mais os

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dispositivos eletrônicos para gerenciá-los valem US $ 600 por kWh, tornando o custo do capital para um sistema de 5 kWh de US $ 3.000. Supondo que um usuário hipotético financiara os US $ 3.000 a uma taxa de juros de 4% em vinte anos, o pagamento mensal por este sistema (nível de custo de armazenamento) seria de US $ 18. Dependendo do tamanho da conta de energia elétrica mensal, tal sistema poderia se pagar em apenas alguns meses de verão. Depois disso, para os usuários restam apenas economias, enquanto para empresas de serviços é uma perda de receitas durante o horário de pico. Agora, supondo que o mesmo usuário hipotético decide armazenar um terço de sua exigência diária de energia (10 kWh), o custo mensal seria de US $ 36,80. Este usuário receberia os benefícios de comprar energia em seus níveis mais baixos de custos, mais o excesso de produção de seu sistema de geração de energia solar. O usuário pode até mesmo ganhar dinheiro com concessionárias que executam programas de resposta à demanda (o usuário receberia pagamentos por não consumir eletricidade da rede em períodos de pico). Para os usuários que geram e consomem substancialmente apenas a sua própria energia, só é necessário armazenar 20 kWh. O custo de capital para este sistema, à US $ 600 por kWh, seria de US $ 12.000, ou um armazenamento mensal que custa US $ 110,40. No entanto, o custo das baterias de íon de lítio estão em declínio. O consenso atual é de que os custos dessas baterias cheguem a atingir a faixa de US $ 200 a US $ 250 por kWh em 2020. Considerando-se US $ 250 por kWh, o usuário pode não pagar os preços de pico de US $ 7,70 por mês. Um usuário poderia, por cerca de US $ 15,30 por mês, ter oito horas de armazenamento para usar energia solar e, portanto, pagar preços de energia nos horários de pico e participar de programas para resposta à demanda. Como as empresas de serviços que seguem as orientações do Edison Electric Institute e aumentam as taxas de seus serviços, e estão relutantes em comprar o excesso de geração de energia solar de usuários, eles estão empurrando os usuários à energia solar e a investir em sistemas armazenamento. Rocky Mountain Power, em Utah, pediu recentemente à sua comissão de serviços elétricos considerar a adoção de um pagamento mínimo mensal de US $ 15, uma taxa mensal de US $ 8 e uma taxa mensal por usuário de energia solar de US $ 4,25. Isto representa uma fatura mensal mínima de US $ 27,25 mais o uso real. Preços como este tornam os sistemas de armazenamento de energia mais rentáveis no local. Por US $ 600 por kWh custariam US $ 18 por mês ter quatro horas de energia armazenada a partir do excesso de geração de instalações de energia solar. Espera-se que até 2020 este número caia para US $ 7,70. A energia solar

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não só gerará eletricidade mais barata do que as companhias de serviços, também irá torná-lo mais rentável para os usuários que armazenam a energia no local do que os que compartilham com a rede elétrica. Em 2025 vai custar US $ 12,30 por mês para ter um sistema de armazenamento no local de 20 kWh. Para o consumidor americano médio isto representa dois terços de seu consumo diário. Cinquenta ou sessenta milhões de americanos serão capazes de gerar eletricidade a partir de sua energia solar, e também terão a capacidade de armazenar a energia que não é usada no momento da geração, para usar em outro momento do dia. Por apenas US $ 18,30 por mês irão armazenar energia suficiente para parar de usar a rede tradicional. Ao inventar novas taxas, aumentando as taxas atuais e aumentando os preços da energia, as empresas de serviços estarão aumentando seu fluxo de caixa a curto prazo em detrimento da sua própria sobrevivência. Com o aumento do preço dos seus serviços numa altura em que o preço da energia solar está caindo dramaticamente e os custos de armazenamento de energia no local estão se tornando competitivos, as empresas de serviços estão acelerando a adoção destas tecnologias pelos usuários. As empresas de serviços estão ajudando a que o seu momento Kodak chegue mais rápido.

Kodak: um exemplo para empresas concessionárias elétricas O modelo de negócios da centenária indústria de energia é essencialmente obsoleto. A penetração cada vez maior de energia solar e o custo cada vez menor de energia distribuída já começaram a afetar o padrão monopolista e centralizado das empresas da indústria de energia. É tentador pensar que as empresas de serviços são como a Kodak assistindo a fotografia digital corroer o seu negócio. A história da Kodak é uma disrupção clássica, mas não devem ser confundidas as histórias de disrupção com as da gestão ineficaz. A Kodak praticamente inventou as câmeras digitais. A empresa investiu bilhões de tecnologia de imagem digital por décadas. Por exemplo, em 1986, a Kodak inventou o primeiro sensor de megapixels (1,4 milhões de pixels), que poderia criar uma imagem de 5x7 polegadas de alta qualidade. No ano seguinte, a Kodak lançou sete produtos para gravação, armazenamento, manipulação, transmissão e impressão de imagens de vídeo eletrônicos.

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Em 1991, a Kodak trouxe ao mercado a primeira câmera digital do mundo para jornalistas. Foi uma câmera Nikon F-3 equipada pela Kodak com um sensor de 1.3 megapixel. Em 2001, a Kodak tinha investido 5 bilhões em pesquisa e desenvolvimento. A mesma contava com mais de mil patentes em tecnologia de imagem digital. Em 2001, a CEO da Kodak Patricia Russo disse: “a Kodak deve ir além da fotografia, para capturar mais do que é esperado para um mercado de 225 bilhões de dólares para as chamadas info imagens, um mundo onde os dados, áudio e imagens convergem. A Kodak está pronta para dominar este mercado”. A Kodak tinha a tecnologia, conhecia o mercado e tinha uma marca que era sinônimo de fotografia. A Kodak ainda assim não conseguia reagir às mudanças do mercado. Por quê? Por que ela tinha um velho modelo de negócios em seu DNA. Eles acreditavam que os usuários que compraram câmeras estavam agarrados a um filme, e teriam que continuar comprando filmes para o resto de suas vidas. Cada vez que uma foto era tirada, a Kodak ganhava dinheiro. Os filmes fotográficos eram uma galinha dos ovos de ouro. O modelo de negócio era diferente para câmeras digitais. Neste modelo, depois que a câmera é vendida, o fornecedor basicamente sai do jogo. Para o consumidor o único preço a considerar é o preço da própria câmera. O custo marginal de produção, do processamento, ou do consumo de imagens à transmitir é basicamente zero. Embora a Kodak quisesse adaptar-se a fotografia digital, não podia. O DNA de seu modelo de negócio não o permitiu. Em um ponto eles ainda desenvolveram um produto híbrido que combinava a fotografia digital e filmes fotográficos, uma tecnologia que reunira tudo o que precedia. O modelo Kodak esperava manter seu modelo de negócio a qualquer custo. Mas suas estratégias não deram resultados positivos. Uma vez que a transição da fotografia com filme para a fotografia digital começou seriamente, tudo ocorreu rapidamente. Só passou uma década para que Kodak passasse de líder da indústria para a busca de como escapar da quebra. Podem ser substituídas as palavras “câmeras digitais” e “fotografia” por “energia solar” e “energia elétrica”, e pode-se entender o formato. Muitos executivos da indústria energética sabem que a disrupção está se aproximando. No entanto, a adição a fluxos de capital não permitem abandonar seus modelos de negocio atuais. Enquanto mais aumentam seus fluxos de capitais a curto prazo, mais é acelerada a disrupção.

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A coceira de vinte anos: Como a Energia Solar ultrapassa a geração tradicional Em 24 de janeiro de 2004, o Opportunity Rover da NASA pousou em Marte para o que era esperado ser uma missão de exploração de três meses (veja a Figura 3.10). A NASA esperava que o Rover fosse movido por um quilômetro (0,6 milhas) antes que os painéis solares que o alimentavam ficassem empoeirados e não pudessem gerar a energia necessária para o veículo e seus instrumentos de laboratório. Em vez de três meses e um quilômetro, os painéis solares trabalharam por dez anos e 38,7 km (24 milhas). Desta forma, o veículo levou mais de 170.000 fotografias, que foram transmitidas à terra, o que representa uma viagem de 255 milhões km. Parecera que o potencial de energia solar tem sido sempre subestimado. Em contraste com a energia solar, os combustíveis fósseis e nucleares são tóxicos e corrosivos, as usinas térmicas sofrem danos irreparáveis depois de quarenta anos de operação. Muitas vezes, durante suas quatro décadas de operação deve ser feita com encerramentos de instalações e com duração de meses ou anos para executar a manutenção ou reparação.

Figura 3. 10: O Opportunity Rover da NASA em Marte (NASA)

Uma vez que a frota atual de usinas nucleares ou de carvão está ficando velha e ineficiente, torna-se cada vez mais caro para operar e manter; estas

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progressivamente tornam-se menos competitivas. Um relatório apresentado pelo banco de investimentos Credit Suisse indica que os dias de parada na usinas nucleares têm crescido significativamente, exigindo maior quantidade de capital para reparos e melhorias (ver Capítulo 6). Os painéis solares que alimentaram o Opportunity Rover foram projetados para durar três meses, porque as condições em Marte são brutais: temperaturas extremas, radiações, tempestades de poeira e outras coisas desse tipo. Ainda assim, há dez anos os painéis solares do veículo geraram energia suficiente para mantê-lo funcionando. Estes painéis duraram quarenta vezes o que foi originalmente esperado. E ainda assim eles ainda o fazem. Na Terra, a produção de painéis solares fotovoltaicos nos telhados não diminui praticamente nada depois de vinte anos de operação. Enquanto ano a ano os painéis solares perdem eficiência, isto é praticamente imperceptível nos registros anuais. Estima-se que a perda de eficiência está próxima de 0,5% ao ano, de modo a que, depois de vinte anos, as instalações solares produzem 90% da energia gerada no momento da instalação. Nessa época, vinte anos após, os painéis solares já teriam pagado a sua própria hipoteca. Depois de vinte anos, estes painéis gerariam eletricidade totalmente gratuita. Para toda a vida. Basta alterar os transformadores a cada dez anos. Fora disto as instalações de energia solar são máquinas de produzir dinheiro. A Alemanha, que começou seu programa de energia solar em 2000, terá uma produção de vários giga watts de energia solar operacional gratuita até 2020. As instalações solares conectadas em 2010 começarão a fazê-lo em 2030 e assim por diante . O que vai acontecer depois de 2040 ou em 2050, quando a maioria das instalações solares estarão trabalhando de graça, na Alemanha. O país terá os custos mais baixos de energia do mundo.

O Império contra ataca: Davi contra Golias na Califórnia Califórnia é classificada como tendo uma democracia direta caótica e desordenada. As avaliações incluem referendos pelo qual os eleitores podem rejeitar atos dos legisladores ou iniciativas por meio das quais os eleitores podem escrever suas próprias leis. O sistema político na Califórnia, como em muitos outros lugares, foi raptado por lobistas e grupos de interesses especiais que perseguem seus objetivos nas eleições, alegando que estes são de interesse público.

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As eleições de junho de 2010 incluíram a Proposta 16, uma iniciativa chamada “nova exigência legal de dois terços fornecedores de eletricidade locais”, de acordo com a BallotPedia: Se a Proposta 16 tivesse sido aprovada pelos eleitores, teria sido necessário o voto de dois terços do eleitorado ante um órgão público para que uma nova entidade pudesse entrar no negócio da energia no varejo. Isso teria feito com que, para as instituições locais, fosse mais difícil do que é atualmente formar parte dos serviços de concessionária elétrica municipal ou distrital de energia limpa. A Pacific Gas & Electric (PG&E) tentou parar o trem de distribuição da energia, participativa e gerada localmente. O conselho de PG&E, a maior empresa de serviços dos Estados Unidos, aprovou alguns fundos de guerra de US $ 35 milhões para apoiar esta iniciativa. Segundo o antigo Comissário de Energia da Califórnia, John Geesman, os principais objetivos desta iniciativa: os governos locais, os distritos de irrigação e empresas de serviços públicos municipais, receberam a proibição de usar o dinheiro em oposição a esta. Apesar disso, houve surtos de oposição à Proposta 16 e à PG&E. Mais de 38 jornais em todo o estado publicaram artigos se opondo ao que era catalogado como um “takeover” (tomada de poder). Quarenta cidades e dez Câmaras de Comércio também se opuseram publicamente. Em sua campanha publicitária chamaram a sua causa “Os contribuintes pelo direito de voto”, uma chamada que tinha a intenção de mostrar que a Proposta 16 foi “pelo direito de voto”. A PG&E acabou gastando US $ 46,1 milhões na Proposta 16 contra os US $ 100.000 investidos por todos os oponentes desta. Apesar desta diferença de 461 a 1 em gastos de campanha, 53% dos eleitores da Califórnia votaram contra a Proposta 16. A Proposta 16 foi apenas um exemplo de como as empresas de serviços, vendo-se à beira da disrupção, lutaram para manter seus confortáveis monopólios. As empresas de serviços na Califórnia, em outros estados e em outros países, sabem que a melhor maneira de manter seu fluxo de capitais é a velha escola, por trás das portas fechadas das legislaturas, comissões elétricas e órgãos reguladores.

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O Império Contra ataca de novo: A Tomada do Sol Considere que a sua empresa local de telefonia fixa (considere Ma Bell) colocaria uma taxa adicional para os usuários simplesmente por ter um telefone celular. Imagine receber este e-mail da Ma Bell: Prezado [Nome Space]: percebemos que Você tem um novo celular. Quando você usa o seu novo telefone celular, temos menos dinheiro do que nossa infraestrutura ultrapassada. Precisamos compensar isso através da implementação de novas taxas para os nossos serviços. Certamente, nós poderíamos gastar dinheiro para melhorar os nossos serviços e oferecer produtos apreciados pelos nossos clientes, mas como temos um monopólio, não temos de fazê-lo. Nós preferimos adicionar uma taxa de US $ 50 mensais aos titulares de celulares. Nós apreciamos o seu dinheiro. Você vai entender que estamos advogando pelos milhões de pessoas que não têm um celular. Por exemplo, nosso CEO ganha apenas 11,4 milhões por ano, o nosso CNO 9,1 milhões e nosso COO 5,4 milhões. Assim, pedimos ao regulador de energia o estabelecimento desta taxa. Para mais informações clique aqui. Certamente você acha que o e-mail é um engano e o apagaria. Mesmo pensando que o e-mail vem da companhia telefônica, acharia que nenhuma agência governamental o permitiria. No entanto, no campo da energia, substituindo a palavra “celular” por “energia solar” é um cenário que está sendo apresentado em todo os Estados Unidos. No Arizona, o serviço público pediu à comissão de eletricidade do Estado a permissão de cobrar uma taxa de US $ 50 aos usuários de rede de energia solar que compraram menos da rede, do que a partir de instalações de energia solar. Tendo visto como o telefone celular tornou rapidamente obsoleta a telefonia fixa, as empresas de serviços querem agir em duas frentes: continuam a alimentar a infraestrutura ultrapassada através de seu monopólio de energia e ao mesmo tempo usar leis para se beneficiar da transição para a energia distribuída, colocando impostos sobre a mesma. Você pode pensar que a comissão de serviços públicos no Arizona, cuja missão é tomar decisões no interesse público, teria rido da proposta do serviço público. Mas nada mais longe da realidade. Em 19 de novembro de 2013, a comissão concedeu a permissão para cobrar uma taxa de US $ 4,95 por mês para usuários

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com painéis solares em seus telhados. Assim, enquanto há mais instalações solares, mais alta seria a renda do serviço público. Esta decisão em favor das concessionárias de serviços poderia ter deixado a porta aberta para decisões semelhantes em outras indústrias. Você usa Netflix ou YouTube? O serviço de cabo local exige uma taxa mensal de US $ 4,95 para não usar seus cabos de cobre. Você está usando um veículo elétrico? As companhias de petróleo querem US $ 4,95 por mês por não usar seus oleodutos. Você está usando um fogão elétrico? As empresas de gás natural cobrarão US $ 4,95 por mês por não levar gás à sua casa. Cuidado com essa antiga empresa de telégrafo que está em busca de sua parte neste cenário.

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Capítulo 4: A Disrupção dos Veículos Elétricos “Não acho que o aparecimento de veículos à gasolina chegue a afetar a indústria de cavalos” Scott Montague, Primeiro Ministro do Reino Unido, 1903

“As mudanças tecnológicas dos próximos 20 anos serão equivalentes às dos últimos 100 anos” Ray Kurzweil

“A melhor maneira de prever o futuro é construí-lo” Alan Kay

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Em 11 de novembro de 2013, a revista Motor Trend anunciou o vencedor do Carro do Ano de 2013. O vencedor foi o modelo de Tesla S. Uma empresa que nem sequer existia há dez anos construiu o primeiro veículo elétrico para ganhar este prêmio. A Tesla é em si uma empresa de computadores no Vale do Silício, com um espírito mais semelhante ao do Google ou da Apple do que o espírito dos seus antepassados de Detroit. Elon Musk, CEO da Tesla, nunca negou a possibilidade de que sua empresa fosse adquirida por outra com “bolsos profundos”, como a Apple. Os prêmios são uma coisa, mas na hora da verdade, as unidades vendidas são o que importa à indústria automotiva. Quando publicados os números do mercado para o segundo trimestre de 2013, de acordo com Green Car Reports, a Tesla tinha superado em vendas a Mercedes Benz, BMW e Audi na categoria de “alto luxo”. Em 2012, a Tesla vendeu apenas 4.750 carros (uma taxa anualizada de 19.000 unidades) em uma indústria que vendeu 82 milhões de unidades. Este é um pequeno número de carros em uma categoria pequena, de modo que a maioria dos executivos da indústria automobilística não perdem o sono por causa do Vale do Silício. Mas logo as ações de Tesla quadruplicaram, dando-lhe um valor de mercado de US $ 17 bilhões, mais de acordo com uma empresa de alta tecnologia do Vale do Silício que com uma empresa de automóveis de Detroit. A Tesla tem um lucro que é equivalente ao 1% da Ford, mas um quarto da capitalização de mercado de 68 bilhões de dólares do que um terço da General Motors de US $ 51 milhões. O CEO da General Motors, Dan Akerson, pontualmente “ordenou uma equipe de funcionários da GM para estudar a Tesla e as formas em que esta poderia afetar o modelo de negócio atual”. Traduzindo: Como poderia a Tesla substituir a indústria automotiva global de 4 trilhões de dólares?

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Nove Motivos pelo qual o Veículo Elétrico é Disruptivo O CEO da General Motors, Dan Akerson, tinha muito com que se preocupar. Pouco depois de que suas ações quadruplicaram, o Modelo Tesla S alcançou os mais elevados índices de segurança para um carro obtido na National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA). Depois Customers Reports declarou ao Modelo S de Tesla o melhor carro alugado a ser testado. Quando entrei no SF Auto Show em 02 de dezembro de 2013, pensei em como mudou pouco a indústria automobilística num século. Depois de apreciar um dos mais recentes modelos exibidos como o BMW 950 e o Audi R8, eu fui para a seção do “museu” onde estavam as belezas como a Hispano-Suiza H6C de 1928, o Copue Convertible Cord L29 de 1931 e meu “velho” favorito de show o Lagonda LG45 Touring Rapide. O Lagonda LG45 Touring Rapide foi alimentado por um motor de 6 cilindros com válvulas no cabeçote de compressão elevada e uma capacidade de 4,5 litros. O carburador é duplo acoplado a uma transmissão de quatro velocidades manual. Foi exibido na seção de museu do SF Auto Show, mas era muito parecido com os mais recentes modelos de Buick, Volkswagen, Toyota e Kia. Olhando para o VVT DI 2014 da Buick, com 3.6L (veja a Figura 4.1), é óbvio que o motor de combustão interna dos carros não mudou muito desde que o motor LG45T Lagonda foi introduzido oito décadas atrás.Em 10 de dezembro de 2013, o conselho da General Motors anunciou que havia selecionado o seu chefe de desenvolvimento de produtos Mary Barra, um veterano de 33 anos no negócio, como seu novo CEO. Perder seus trabalhos é apenas uma das razões pelas quais Barra e outros executivos automotivos deveriam perder o sono. Baseado no motor de combustão interna (gasolina ou diesel) indústria automotiva é o equivalente à indústria de cavalos e carroças um século. A indústria de veículos elétricos irá substituir os veículos a gasolina (e, portanto indústria de petróleo) de forma rápida e permanente. Há muitas razões por que os veículos elétricos são disruptivos. A disrupção do mercado fará em breve com que veículos movidos á combustão interna (gasolina ou diesel) sejam coisa do passado. Ainda pior para a indústria tradicional, é que os carros elétricos não são apenas uma tecnologia disruptiva, todo o modelo de negócio por trás da indústria automotiva será apagado.

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Figura 4. 1: O motor de combustão interna (Foto: Tony Seba)

O SF Auto Show de 2030 será um pouco diferente da versão de 2013. Até mesmo o BMW 950 e a Audi R8 serão deslumbrantemente equivalentes a belas carroças.

1. O motor elétrico é cinco vezes mais eficiente Dos principais usos de energia nos Estados Unidos, o setor dos transportes é o mais desperdiçador. 79% da energia utilizada no transporte de petróleo se torna fumaça (veja a Figura 4.2). Em média, apenas 21% da gasolina ou diesel (ambos a partir de óleo) bombeado para um motor de combustão interna é transformado em energia. Com efeito, como indicado pelas empresas de automóveis, o desempenho do motor irá variar dependendo das condições de funcionamento, das condições do motor, se estão dirigindo nas ruas de uma cidade ou em uma estrada e de outros fatores. Mas os números falam por si e a conclusão é clara: motores de combustão interna são inerentemente ineficientes.

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Figura 4. 2: Economia de Combustível: Aonde vai a energia? (Fonte: Departamento de Energia dos Estados Unidos)

De acordo com o Departamento de Energia dos Estados Unidos, quando se considera tanto a gestão pelas ruas das cidades quanto nas estradas para um veículo médio nos Estados Unidos, apenas de 17 a 21% da energia na gasolina é usada para dar movimento às rodas dos veículos. Um século do conhecimento obtido através da construção de milhões de carros e ter investido centenas de milhões de dólares em pesquisa e desenvolvimento levaram aos motores de combustão interna uma eficiência de aproximadamente 21%. Podem fabricantes de automóveis convencionais em Detroit, Munique e Japão construir motores mais eficientes? Claro. Eles podem fazer muitas melhorias, mas as leis da física irão cruzar o seu caminho. Motores de combustão são máquinas de calor e, como tal, estão sujeitos às leis da termodinâmica. Especificamente, eles estão sujeitos à legislação de eficiência térmica máxima, a fronteira que limita a quantidade de energia de calor pode ser transformada em trabalho. Motores à gasolina têm um limite máximo de eficiência de 25 ou de 30% quando usado para acionar um veículo. Isso significa que, mesmo no limite teórico de eficiência, motores de combustão desperdiçam de 70 a 75% da energia de combustível.

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Como isso se compara com os motores elétricos? Deve-se começar a considerar que eles têm motores elétricos, radiadores, pistões, tubos de escape, manivelas, virabrequins, bombas e muitos outros componentes necessários para motores de combustão que desperdiçam muita energia (veja a Figura 4.2). Um motor elétrico tem uma eficiência de conversão para a energia até 99,99%. O veículo de primeira geração elétrica de Tesla, o Roadster, tinha um rendimento total de 88%. Isto representa quatro a cinco vezes mais eficiente do que um motor de combustão interna de veículo médio. Os veículos elétricos não só proporcionam uma condução mais suave, mas também são muito mais eficientes do ponto de vista energético. Empresas automotivas podem projetar um motor de combustão interna tão eficiente quanto os motores elétricos? Em uma palavra: não. As leis da termodinâmica não o permitem. Por isso, para melhorar a eficiência de seus veículos, empresas em Detroit estão usando baterias e motores elétricos. Uma vez que o motor de combustão interna é uma máquina de calor, é necessário aumentar a temperatura do motor para assim aumentar a eficiência da conversão de energia. Mesmo as plantas com base em carvão e elementos nucleares, que atingem temperaturas muito mais altas, perdem dois terços do potencial energético do seu combustível. Para ter uma ideia de como eles são eficientes veículos elétricos, o modelo Tesla S é mais eficiente energeticamente do que as grandes usinas nucleares e de carvão que custam bilhões de dólares.

2. O veículo elétrico é dez vezes mais barato de carregar Encher o tanque de um Jeep Liberty por cinco anos custa US $ 15.000, ou US $ 3.000 por ano, de acordo com a Consumer Reports. Isso supondo que conduzem 12.000 milhas por ano. Conduzir 12.000 milhas em um modelo Tesla S, custaria US $ 313. Aí vem um cálculo rápido: o Roadster pode viajar 4,6 milhas por kWh. O preço médio da eletricidade nos Estados Unidos pelo Departamento de Energia é de 12 ¢ / kWh. Portanto (12.000 milhas * US $ 0,12 / kWh) / 4,6 milhas / kWh = US $ 313,04. Alimentar um Jeep Liberty elétrico (se houver), durante cinco anos, custaria US $ 1.565 em eletricidade, enquanto as reais necessidades do Jeep Liberty seriam de US $ 15.000 em gasolina.

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Abastecer um veículo elétrico é dez vezes mais barato que alimentar um veículo com um motor de combustão por duas razões: •

Os motores elétricos são quatro vezes mais eficientes do que motores de combustão interna

•

A gasolina é duas a três vezes mais cara por unidade de eletricidade.

Os custos da gasolina variam amplamente em todo os Estados Unidos e ao redor do mundo. Isso faz com que os cálculos variem para cada caso particular, como gosta de enfatizar a indústria automotiva, mas para ter uma ideia geral, um veículo elétrico vai economizar cerca de 90% em custos de combustível ao ano, em comparação com um veículo a gasolina. A poupança que pode ser alcançada é equivalente a dois anos de aula na Universidade da Flórida. Assim, muitas famílias em breve começarão a perguntar-se: continuaremos a queimar os dólares em gasolina ou compraremos um veículo elétrico e enviaremos os filhos para a faculdade?

3. O veículo elétrico é dez vezes mais barato para manter Os veículos convencionais precisam de trocas de óleo cada vez que você rodar de 3 ou 5000 milhas. Não há necessidade disto para veículos elétricos. Mas não são apenas as mudanças de óleo que fazem superior os veículos elétricos. Desde que veículos elétricos são alimentados por motores elétricos, estes não necessitam de qualquer entidade associada com a combustão: não há velas de ignição, alternadores, motores de arranque, injetores, câmaras de combustão, pistões, cilindros, filtros ou vazamentos. O veículo elétrico não tem virabrequins, cintos de tempo ou conversores catalíticos. Como os veículos elétricos têm menos peças, as necessidades de manutenção são muito menores do que os veículos com motores de combustão. Também menos peças precisam ser suportadas pelo chassi (veja a Figura 4.3). A informação é um pouco limitada, mas é seguro dizer que os veículos elétricos requerem de 90% menos de reparos e de manutenção do que veículos que trabalham com gasolina ou diesel. Consequentemente veículos elétricos gastam 90% menos dinheiro durante o seu ciclo de vida.

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Figura 4. 3: O chassi do Tesla Roadster (Foto © Tony Seba)

4. O veículo elétrico é dez vezes mais barato de manter Em 2010 havia 257.576 centros de reparação para veículos leves nos Estados Unidos. Estas lojas foram divididas da seguinte forma: 3.978 lojas por departamentos de prestação de serviços, 16.800 estações de consertos concessionários, 77.674 centros de reparação geral. Estas estações realizaram todos os tipos de trabalhos de manutenção em 250 milhões de veículos leves que circulam nos Estados Unidos. O total de lucros pós-vendas da indústria automotiva foram de 83 bilhões de dólares em 2010 e deve chegar a 98 bilhões de dólares em 2017 de acordo com a Frost & Sullivan. Os custos de pós-vendas incluem o conserto de componentes como o carburador, velas de ignição, alternadores, filtros e exaustão. Mas, adivinhem? Os veículos elétricos não têm nenhum desses componentes. Lembre-se da troca de óleo a cada 3.000 ou 5.000 milhas? Também não se aplica aos veículos elétricos.

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Finalmente, não é apenas a tecnologia que destrói a indústria, é o fato de que as empresas disruptivas têm modelos de negócios em relação ao qual as empresas tradicionais não podem competir. Lembre-se da Kodak? Eles não só perderam vendas de filmes fotográficos com a chegada das câmeras digitais. Eles também perderam tudo relacionado com pós-vendas: equipamentos, papel especial e produtos químicos. Os ganhos de pós-vendas são um componente essencial do modelo de negócios da indústria automobilística tradicional. Os fabricantes de veículos receberam 25,8 mil milhões de dólares através da cadeia de fornecimento associado às pós-vendas. O mercado pós-vendas inclui ferramentas elétricas, máquinas de cortar e equipe de gestão de fluidos. Os fabricantes de veículos não só verão diminuir a sua venda de unidades, eles perderão grande parte de seus lucros de pós-vendas. Eles não podem mais vender ferramentas ou equipamentos para consertos ou peças necessárias para este fim. O mercado de reposição para os veículos com motores de combustão entrará em colapso. A substituição da indústria automotiva está completa.

5. Carga sem fio Em Nova Iorque, em 1891, Nikola Tesla demonstrou publicamente ao mundo a primeira transmissão sem fio de energia elétrica feita por indução electroestática. Tesla inventou muitas tecnologias chaves que sustentam a nossa infraestrutura de eletricidade. Avançando rapidamente 120 anos, temos ônibus elétricos na Itália, que são recarregados em pontos de ônibus quando os passageiros sobem e descem (ver Figura 4.4). A indústria de veículos elétricos tem abraçado a tecnologia de transmissão de energia por indução (IPT, por sua sigla em inglês), para que os veículos possam ser carregados sem fios, sem a típica infraestrutura de carga. Realizar cargas dessa forma é importante para os ônibus que percorrem a mesma rota e param diariamente nos mesmos lugares. Em vez de uma grande refeição no café da manhã, estes ônibus têm pequenos lanches elétricos centenas de vezes por dia. O carregamento sem fio basicamente elimina as amarrações para veículos elétricos. Uma vez que estes são recarregados muitas vezes ao dia, eles podem usar baterias menores. Um ônibus com uma bateria de 240 kWh para trabalhar 18 horas por dia pode cobrir a mesma distância que um ônibus com uma bateria de 120 kWh que é recarregada através da carga indutiva, de acordo com

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Conductix-Wampfler, a empresa que fabrica os carregadores indutivos utilizados na Itália. Usar pequenas baterias reduz os custos de operação dos ônibus em aproximadamente US $ 100.000 (com custos atuais das baterias).

Figura 4.4: Carga sem fio em ônibus elétrico (Fonte: Conductix-Wampfler)

A mesma tecnologia usada para carregar os telefones celulares pode ser utilizada para carregar veículos elétricos durante a sua marcha. A General Motors oferece tecnologia Powermat com alguns de seus veículos em 2014. A Powermat utiliza tecnologia de transmissão indutiva para carregar smartphones sem fio. Você poderia usar algum dia essa mesma tecnologia para carregar seus carros elétricos. Pense nos novos potenciais negócios que a tecnologia de transmissão por indução pode gerar. Em vez de veículos de grande porte de FedEx e UPS ocupando múltiplas vagas de estacionamento ou bloqueando as ruas, eles poderiam estacionar em estações de carregamento indutivo enquanto o motorista entrega os pacotes. O tráfego será mais suave, alguém vai ganhar dinheiro vendendo eletricidade para a FedEx e UPS e eles economizarão dinheiro usando veículos com baterias pequenas.

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6. Os veículos elétricos têm arquitetura e design modular A arquitetura padrão do veículo consiste num motor que aciona duas ou quatro rodas através de uma combinação de transmissores, um trem diferencial e eixos de transmissão. A primeira geração de veículos elétricos usou a mesma arquitetura. No entanto, como os fabricantes ganharam confiança em seus processos de engenharia, eles começaram a explorar uma vantagem potencial dos veículos elétricos contra a qual eles não podem competir com os veículos tradicionais: a modularidade. O modelo X da Tesla e o e-Tron Allroad de Audi terão dois motores elétricos; uma unidade traseira para a tração das rodas traseiras e uma na frente para as rodas dianteiras (veja a Figura 4.5). Como um processador Intel com arquitetura multi-core, esta modularidade permite maior potência, maior flexibilidade de design e melhor controle de tração. Além disso, também oferece maior segurança. Os veículos elétricos são também muito mais duradouros do que os de motor de combustão. Adicionalmente, se um dos dois motores falhar, isso não significa a parada do veículo. O segundo motor poderá ainda acionar o veículo. De igual forma podem ser colocados quatro motores, um para cada roda.

Figura 4. 5: Modelo Tesla X com duplo motor (Fonte: Tesla Motors)

Uma equipe do MIT liderada pelo professor William J. Mitchell criou uma nova tecnologia conhecida como rodas robô. Cada roda robô é acoplada a uma unidade de motor elétrico, um motor de direção, e a sistemas de suspensão e de freio. Um carro projetado com quatro destas rodas robô tem um nível de flexibilidade

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que nunca poderia ser alcançado por veículos comerciais a gasolina: um chassi que não seja comprometido pela transmissão, engrenagens ou diferenciais. Ele só precisa instalar no chassis as quatro rodas, conectando as mesmas a uma bateria (ou dois, ou quatro) e eletronicamente controlá-las através de alguns cabos. Ter quatro motores elétricos independentes permite maior potência, flexibilidade de design e controle de tração, de acordo com Masato Inoue, designer-chefe de produtos de veículos elétricos com as maiores vendas no mundo, o Nissan Leaf. Conversando com a minha classe em Stanford, Inoue mostrou como o Pivo 3, um carro-conceito da Nissan, poderia estacionar lateralmente, girar as rodas a 90 graus (para um vídeo de Pivo 3, visite http://youtu.be/J2Ruxm_JdCU) . As possibilidades de design são infinitas. O veículo com um motor de combustão nunca poderia competir com isso.

7. Big Data e Desenvolvimento Rápido de Produtos Em junho de 2013, Tesla Roadsters tinha rodado junto 30 milhões de milhas, os 11.000 Modelos S que estavam nas ruas tinham rodado mais de 30 milhões de milhas. Ou seja, os carros Tesla tinham rodado 60 milhões de milhas (100 milhões de quilômetros). E o que acontece? Caminhões da GM tinham rodado trilhões de quilômetros. Realmente as montadoras de Detroit precisam se preocupar? A diferença entre as milhas percorridas pelos veículos da Tesla e da GM tem a ver com os dados. Considere veículos elétricos como computadores móveis. Os veículos elétricos geram grandes quantidades de dados. Um veículo da empresa filtrando os dados corretamente pode aprender e adaptar-se mais rapidamente do que uma empresa sem acesso a esses dados. A companhia de carros que coleta dados sobre seus carros, pode entender os padrões de uso de seus clientes e as falhas tecnológicas presentes. Isso pode rapidamente corrigir erros, baixar novos softwares para seus produtos e desenvolver novos produtos e serviços. O processo de desenvolvimento de veículos elétricos tem se encurtado, assemelha-se aos ciclos de desenvolvimento ultrarrápido da indústria de computadores. Tesla e outras empresas de veículos elétricos irão atender aos ciclos de desenvolvimento de produtos com o crescimento exponencial da Lei de Moore. Detroit terá ciclos de crescimento linear.

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No Vale do Silício, agora é necessário competir à velocidade mais alta do que a da Lei de Moore. Considere, por exemplo, a Apple com seu iPhone disruptivo. Quando o CEO da Apple Tim Cook anunciou os novos 5s iPhone em 2013, disse que a unidade de processamento central (CPU) do iPhone tinha melhorado um fator de 40 vezes desde a sua primeira aparição em 2007. A CPU do iPhone tem melhorado a um ritmo de 85% ao ano. Em contraste, a lei de Moore empalidece com um crescimento anual de 41%. Não há dúvida de que empresas como a BlackBerry e Nokia têm apanhado. Mesmo a Lei de Moore não é rápida o suficiente para competir no mercado ultra competitivo dos smartphones. O iPhone da Apple dobra a sua capacidade a cada ano, enquanto alguns concorrentes levam dois anos para fazê-lo. Isto é o que Detroit tem em desvantagem. No tempo que Detroit leva para desenvolver um novo veículo à gasolina, Tesla pode desenvolver duas novas gerações de veículos elétricos. Nenhuma indústria pode sobreviver quando seu concorrente tem uma vantagem deste tipo.

8. Os veículos elétricos e a energia solar são quatrocentas vezes mais eficientes no que diz respeito ao uso da terra Após o desastre de petróleo da British Petroleum (BP) em 2010, eu perguntei sobre a combinação dos veículos elétricos e energia solar. Em algum momento todos os carros serão elétricos, principalmente impulsionados por energia solar e eólica, O que aconteceria se todos os veículos nos Estados Unidos fossem elétricos, e em sua maioria movidos à energia solar? Quanta superfície precisaria para gerar a energia necessária para alimentar todos os carros elétricos nos Estados Unidos? De acordo com o Departamento de Transportes dos Estados Unidos, americanos dirigem quase 3 trilhões de milhas (4,8 trilhões de quilômetros) ao ano. O Nissan Leaf, o veículo elétrico mais vendido no mundo viaja 3.45 milhas por kWh armazenado na bateria. Imagine construir uma usina elétrica no deserto da Califórnia, Arizona ou Nevada. Quão enorme deve ser o custo para gerar a energia consumida por todos os carros dos Estados Unidos? A resposta é 875 milhas quadradas (2.226 quilômetros quadrados). Isto é uma quadrada com 29 milhas (46,6 km) de comprimento em cada um dos seus lados. É claro que ninguém vai construir uma usina de energia solar tão grande. Para começar, seria melhor gerar energia perto de onde os carros vão consumir, nos telhados de edifícios, em estacionamentos ou em aterros sanitários, por exemplo. As mil milhas quadradas dão uma ideia da magnitude de superfície necessária para cobrir esta demanda de energia.

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Considere que a Wal-Mart espera cobrir 218 superfícies quadradas, com instalações de energia solar até o ano de 2015. Wal-Mart sozinha poderia alimentar um quarto das milha percorridas pelos veículos nos Estados Unidos. Junto com a indústria petrolífera a indústria do gás aluga 143.000 milhas quadradas ao governo dos EUA para cobrir cerca de um terço das necessidades de energia para o transporte (ver Capítulo 7). Multiplicando isso por três, devem ser necessárias 429.000 milhas quadradas para cobrir a demanda de energia de todos os veículos norte-americanos. A combinação da energia solar com veículos elétricos precisa de apenas 875 milhas quadradas, enquanto a combinação de veículos de petróleo e de combustão interna exigem 429.000 milhas quadradas para alimentar o caminho de todos os veículos norte americanos. A combinação de energia solar com veículos elétricos é 490 vezes mais eficiente na utilização do espaço do que a indústria convencional. Uma convergência tecnológica (energia solar mais veículos elétricos) que usa 400 vezes menos recursos valiosos do que a atual indústria (óleo mais veículos com motores de combustão) se destina a ser disruptiva. Isto é especialmente verdadeiro para os recursos valiosos, tais como a terra e a água. É apenas uma questão de tempo antes que a disrupção dos veículos elétricos seja apresentada.

9. Os veículos elétricos podem contribuir com a rede elétrica e Outros Serviços Imagine ser pago para ter um carro. Um relatório recente da Comissão de Serviços Públicos da Califórnia concluiu que os proprietários de veículos elétricos poderiam receber até US $ 100 mensais para fornecer eletricidade para a rede de distribuição. A integração da infraestrutura de energia ao carro a gasolina consiste em que esses veículos vêm ao posto de gasolina, enchem o tanque e pagam por isso. A energia flui numa única direção (para o carro) e dinheiro flui na direção oposta (para as petroleiras). Os veículos elétricos, por seu lado, podem estar intimamente ligados à rede e gerar fluxo de duas mãos, tanto para a energia, quanto para o dinheiro (veja a Figura 4.6). Os veículos elétricos têm de apenas estacionar e serem ligados à rede elétrica. Estes podem desempenhar um papel dinâmico na infraestrutura da energia ao fornecer benefícios úteis e econômicos para a rede elétrica.

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Um exemplo de como os veículos elétricos podem proporcionar benefícios para a rede elétrica pode ser encontrado na arquitetura da Internet. Empresas como a Skype se tornaram amplamente bem sucedidas usando a tecnologia de comunicação como um igual ou como são conhecidas em inglês peer-to-peer (P2P). Cada computador com uma conexão com Skype torna-se um participante ativo contribuindo com o armazenamento, largura de banda e poder de computação à rede toda. Esta arquitetura descentralizada leva à diminuição dos custos de fazer chamadas telefônicas a todos os participantes. Uma infraestrutura grande e centralizada não será mais necessária para lidar com o tráfego de telefones, de textos e de arquivos de imagem.

Figura 4. 6: Estações de carga para veículos elétricos nas instalações de SAP em Palo Alto (Foto: Tony Seba)

Os veículos elétricos podem ter um papel semelhante na rede elétrica a exeplo do que têm os computadores em sistemas P2P. Os veículos elétricos podem armazenar energia quando há excesso de produção. Por exemplo, a energia eólica é aproveitada principalmente à noite e em dias frios. Nas economias mais industrializadas, a maior parte da energia é consumida durante o dia e o pico de demanda de energia ocorre nos dias mais quentes. Os veículos elétricos poderiam fornecer energia durante os picos de demanda. Durante os dias quentes de verão, por exemplo, estes poderiam funcionar como fornecedores elétricos de acordo com a demanda. Desde que as companhias de serviços cobrem mais dinheiro durante esses períodos, os proprietários de veículos elétricos podem receber dinheiro vendendo a energia que armazenaram em

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suas baterias. Nos mercados energéticos competitivos proprietários de veículos elétricos poderiam participar de leilões de energia e vendê-la ao maior lance. Receber, por exemplo, US $ 100 por mês para participar do fornecimento de energia elétrica, mudaria as ciências econômicas que existem por trás do fato de possuir um veículo. Os carros passariam a ser, de um ítem apenas de consumo, para investimentos geradores de dividendos.

Quanto tempo deve passar até que a Disrupção se apresente? Em 30 de abril de 2013, o CEO da General Motors Dan Akerson disse que o Chevy Volt de 2014, um veículo híbrido, custaria entre 7.000 e 10.000 dólares a menos em custos de produção do que o modelo anterior. Este corte de 20% no custo ocorreu no momento em que a GM tinha vendido cerca de 26.500 Volts. O custo de veículos elétricos está diminuindo rapidamente da mesma forma que o dos painéis solares fotovoltaicos. Os painéis solares têm uma curva de aprendizado, de 22%, o que significa que historicamente, toda vez que a sua capacidade tem dobrado, os custos têm diminuído em 22%. As curvas de aprendizado são parte integrante da fabricação. Basicamente, enquanto são fabricados por uma empresa mais carros, mais painéis ou mais computadores, torna-se mais eficiente e mais barata a produção final. Na indústria automotiva, a suposição é de que o custo das baterias deve cair antes que o preço dos veículos elétricos possa chegar ao preço dos veículos com motores de combustão interna e competir no mercado. Nada poderia estar mais longe da verdade. Os telefones celulares nunca alcançaram o preço de telefones fixos e ainda conseguiu-se substituir esta indústria. A última vez que consultei, um telefone com fio custava de 10 a 20 dólares, enquanto o iPhone da Apple custa US $ 600. O celular é uma reinvenção do velho telefone tradicional, e não apenas uma substituição. O telefone celular tem um valor agregado (mobilidade, por exemplo) que telefones fixos não podem igualar. O smartphone tornou-se o centro das nossas vidas sociais. A inovação que levou os telefones celulares a substituir o setor de telefonia tradicional nos Estados Unidos foi uma inovação no modelo de negócios: o

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consumidor compromete-se a um serviço de dois anos e, em troca, o operador financia o telefone durante esse período sem pagamentos iniciais. A inovação que permitiu que os veículos com motores de combustão substituíssem as carruagens de cavalos também foi uma inovação no modelo de negócios: empréstimos para carros. Para o momento em que o preço dos veículos com motores de combustão atingiu o das carruagens, a disrupção já havia ocorrido. Da mesma forma, no momento em que os veículos elétricos atinjam os custos de capital dos veículos com motores de combustão (em algum momento antes de 2030), a substituição da indústria automobilística tradicional já terá ocorrido. Quando um consumidor questiona: que carro eu posso pagar? Realmente está se perguntando quais são as taxas mensais que cabem no seu orçamento. Os veículos elétricos têm de cumprir apenas taxas mensais semelhantes aos dos carros a gasolina. Os carros elétricos estão ficando mais perto disto do que você imagina. O Nissan Leaf já pode ser adquirido com taxas mensais de somente US $ 179 (veja a Figura 4.7).

Figura 4. 7: Veículo 100% elétrico. “Alugue por US $ 179 por mês mais os impostos” (Foto: Tony Seba) 221

Fãs de carros com motores de combustão gritarão “desejo de autonomia” antes que você possa dizer “carruagens de cavalos”. A maior falha dos veículos elétricos

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é que eles não podem lidar com distâncias muito longas sem ter que recarregar. No entanto, a média de viagens dos norte-americanos é de 29 milhas (46,7 km) desde o trabalho e para o trabalho. Assim, a autonomia de 75 milhas (120 km) por carga do Nissan Leaf é o suficiente para uma viagem de ida e volta ao trabalho de 17 milhas (27 km) adicionais. É o “desejo de autonomia” algo real ou apenas uma invenção da indústria de motores de combustão interna? De qualquer forma, estou de acordo com Dan Galves do Deutsche Bank, que expressa que uma autonomia de 200 milhas (320 km) poderia ser o requisito mínimo atual para um veículo elétrico líder do mercado. Isto deixaria 142 milhas (229,5 km) na jornada média máxima para o trabalho, 58 milhas (93 km). A indústria de veículos elétricos tem sido bastante inovadora na frente tecnológica, mas não tem explorado o que poderia ser a sua ferramenta mais poderosa: um modelo de negócio inovador.

Inovações Disruptivas nos modelos de negócios Havia dezenas de empresas de Internet quando o Google começou. Sua tecnologia foi brilhante, mas era um modelo de negócios inovador (AdWords) permitindo a Google se tornar o líder indiscutível no mundo de busca. Os avanços tecnológicos criam o ambiente para que ocorra a disrupção, mas ocorre em muitos casos que a inovação em modelos de negócios é mais importante do que a inovação tecnológica. Os veículos elétricos são dispositivos móveis conectados em rede, portanto, podem ativar modelos de negócios que os fabricantes de veículos tradicionais simplesmente não consigam reproduzir.

Carga elétrica de graça Em 26 de janeiro de 2014, John Gleeney e a sua filha Jill, de 26 anos, completaram uma viagem através dos Estados Unidos no Tesla Modelo S de John. Quanto dinheiro Gleeney gastou para recarregar na viagem de carro? Zero! Tesla está construindo sua “Rede Supercarregadores de Tesla” na América do Norte e na Europa, para que os proprietários de um Modelo S possam viajar longas distâncias e fazê-lo gratuitamente (veja a Figura 4.8). Uma razão importante para a construção desta rede é a repetida versão que aparece sendo contada na mídia, de que os veículos elétricos não podem viajar longas distâncias pelo

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que eles não estão prontos para as grandes ligas. O Modelo S de Tesla tem uma bateria de 85 kWh que fornece uma gama de 265 milhas (426 quilômetros) por carga. John e Jill recarregaram seu Modelo S em 28 estações na sua viagem através dos Estados Unidos. Demorou cerca de 40 minutos para recarregar 80% da bateria.

Figura 4. 8: Rede de Supercarregadores de Tesla (Fonte: Tesla Motors)

Mas o mais importante desta rede de estações de carga é que permite a Tesla tentar um novo e potencialmente disruptivo modelo de negócio. Imagine uma empresa de veículos elétricos que oferece combustível de graça por cinco anos ou 60.000 milhas. Detroit não pode fazer isso. No início deste capítulo foi mencionado que alimentar um Jeep Liberty por cinco anos custariam US $ 15.000, US $ 3.000 por ano, de acordo com a Consumer Reports. Sob a hipótese de que sejam dirigidas 12.000 milhas por ano. Uma companhia tradicional de carros não pode dar se ao luxo de oferecer de graça o combustível (US $ 15.000 em cinco anos), como parte do preço de compra. Seria muito mais fácil para uma empresa de veículos elétricos fornecer eletricidade de graça por cinco anos como um incentivo para comprar. Isso custaria ao fornecedor cerca de US $ 1.500. De acordo com a Accenture, fabricantes de veículos convencionais gastam US $ 3.000 por unidade em incentivos para os consumidores e fornecedores, além de US $ 1.100 em atividades de publicidade. Isso é equivalente a US $ 4,100 por

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unidade. Um fabricante de veículos elétricos que oferece US $ 1.500 em incentivos, estaria gastando 62% menos do que o montante gasto pelas empresas Detroit hoje. O que é pior, o “desejo de autonomia” ou a insegurança financeira causada pelos altos preços da gasolina? Qual a percentagem do mercado que concorda em conduzir um veículo elétrico incluindo recargas gratuitas? Incluindo cargas de graça, cada veículo elétrico vendido seria um modelo de negócios disruptivo. Além disso, este modelo tornaria obsoleta a indústria dos veículos a gasolina. Eles não podem competir neste cenário. Não podem fazer absolutamente nada. Uma vez que este modelo de negócio se tornar o padrão da indústria, a era do petróleo estará basicamente concluída.

Manutenção grátis Empresas de veículos elétricos podem matar o fim da indústria de veículos com motor de combustão, ainda mais rápido se elas oferecerem serviços de manutenção de graça. Os custos de manutenção de veículos elétricos são drasticamente mais baixos do que os dos veículos com motores de combustão. Um motor elétrico pode durar várias décadas, enquanto um motor de combustão falharia novamente e novamente. Os veículos elétricos não têm centenas de peças, tais como carburadores, velas de ignição, entradas, alternadores, filtros ou escapamento, necessitando de cuidados constantes. Considere uma empresa de carros elétricos que oferece manutenção de graça por cinco anos ou 60.000 milhas rodadas. Este seria um outro jogo disruptivo com que a indústria tradicional não poderia competir. O mercado de reposição é realmente uma grande galinha dos ovos de ouro para a atual indústria automotiva. Transformar uma linha de lucros como a do mercado de pós-venda em linha de custos, provavelmente levaria à falência a maioria dos fabricantes de veículos convencionais. No início deste capítulo foram mostrados nove razões pelas quais os veículos elétricos são disruptivos. Durante a sua leitura, dois meninos ou meninas no Vale do Silício podem estar trabalhando em um modelo de negócios inovador com o qual Detroit não poderá competir.

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Minha previsão feita em 2010 sobre o desaparecimento dos veículos a gasolina em 2030 No verão de 2010, eu dei uma palestra em Dickinson, Dakota do Norte, onde eu previ que os veículos a gasolina seriam obsoletos em 2030 (o vídeo está em: http://youtu.be/MAFoqo3Jbro). Dakota do Norte foi submetido a uma revolução de Fracking e estava a caminho de se tornar o segundo maior produtor de petróleo do país. Enquanto isso, a Tesla Motors tinha enviado apenas mil unidades de seu veículo elétrico de primeira geração, o Roadster. Minha previsão soou muito louca, mas realmente poderia ter sido muito conservadora. Em 2010, a realidade era que as baterias de íon de lítio adequadas para a indústria de veículos elétricos custavam cerca de US $ 1.000 por kWh. O Tesla Roadster tinha uma bateria de 53 kWh, que custava aproximadamente US $ 53.000, cerca da metade do custo de todo o veículo. Para fazer a minha previsão considerei o que eu pensei que era uma suposição razoável. Que as baterias de íon de lítio teriam uma redução nos custos com uma taxa anual de 12% (ver Figura 4.9). Nessa taxa o custo destas baterias poderia alcançar os US $ 100 por kWh para 2028. Quando para os veículos elétricos o armazenamento custaria esse limite. Eu disse à minha audiência em Dakota do Norte, que o jogo para os veículos a gasolina (e óleo) acabaria. Minha previsão foi recebida por um grande silêncio. Enquanto todo mundo estava prometendo mais um século de petróleo e gás, eu disse a meu público que esse reino duraria apenas mais um par de décadas. Então, o consenso energético estava errado ou a minha previsão era louca. No meu caminho de volta para o aeroporto ouvi o orador que me seguiu, um político, falar sobre a necessidade de “carvão limpo”. Eu não precisava perguntar qual dos dois era louco. O componente mais caro em veículos elétricos atuais é a bateria. Os modelos mais populares, como os da Tesla, o Nissan Leaf e do Chevy Volt, utilizam baterias de íon de lítio. O modelo S básico inclui uma bateria de 60 kWh. Seu desempenho é de aproximadamente 230 milhas (370 quilômetros) por carga. Isto significa que pode rodar cerca de 3,83 milhas por kWh de energia armazenada em sua bateria. O Roadster teve uma bateria da 53 kWh com desempenho de 244 milhas, e podia mover-se 4,6 milhas por kWh.

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Figura 4.9: Projeção de custo das baterias de íon de lítio para veículos elétricos em $ / kWh (Fonte: Tony Seba)

Para os meus cálculos estou usando uma média de quatro milhas por kWh de energia armazenada na bateria. Basicamente, um veículo com desempenho de 200 milhas precisa de uma bateria de 50 kWh. Deve notar-se que nem todas as baterias de íons de lítio são iguais. Tal como acontece com muitos produtos (smartphones, flanelas ou carros), há uma gama de qualidade e preço que você pode escolher. Quando as baterias de íon de lítio chegarem aos US $ 100 por kWh, as baterias para veículos elétricos com desempenho de 200 milhas vão custar cerca de US $ 5.000. Partindo do princípio de que a bateria representa um terço do preço do veículo, estarão disponíveis carros elétricos semelhantes ao modelo Tesla S por apenas US $ 15.000. Em comparação, o preço médio de um novo veículo nos Estados Unidos em 2013, que foi de US $ 31,252, inclusive os veículos de mais baixas faixas como a Hyundai ou a Kia, tiveram um preço médio de US $ 22.418 dólares. A margem operacional da GM foi de 3,3% em 2013, acima de seus -19,9% em 2012, de acordo com Morningstar. Com base no exposto, podemos dizer que a GM não tem muita margem em seus preços sem cair em números negativos, onde os fluxos de capitais insustentáveis começam a aparecer. Marcas Premium, como BMW, operaram com margens de 8,7 a 11,7% entre 2010 e 2012. Isto dá um pouco mais de gama de manobra à BMW, mas não muito. A variação dos preços do mercado de 10% poderia enviar ambas as empresas para a área do vermelho.

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A indústria dos veículos a gasolina simplesmente não conseguirá competir com veículos da qualidade do Tesla Modelo S, vendidos em US $ 15.000 ou US $ 20.000 dólares. Kia não conseguirá, GM não conseguirá, BMW não conseguirá e Toyota também não conseguirá. A indústria de veículos a gasolina estará em apuros quando as despesas com as baterias chegarem a US $ 100 por kWh. Nesse momento, a disrupção estará sobre eles. Minha projeção para 2010 apontou para os custos da bateria que chegariam aos US $ 100 por kWh em 2028. Mas parece que isso vai acontecer mais rapidamente. Minha previsão para 2010 estava em uma faixa aceitável, mas os custos de baterias elétricas estão caindo mais rápido do que o previsto na época. Como normalmente acontece nos mercados de tecnologia, o ciclo virtuoso da inovação e da concorrência que está empurrando para baixo a bateria, custa um pouco mais rápido do que o esperado. O secretário do Departamento de Energia dos Estados Unidos disse em 2012, “O custo de produção das baterias de íon de lítio caiu de 1.000 ou 1.200 dólares a US $ 600 em apenas três anos entre 2009 e 2012 “. Eu não estava muito longe. Minha previsão inicial estabelecia que para 2014 o custo das baterias fosse de aproximadamente US $ 600 por kWh. Hoje, o custo de baterias para veículos elétricos está ao redor dos US $ 500 por kWh.

Minha nova previsão sobre o desaparecimento dos veículos a gasolina em 2030 As baterias dos carros de Tesla são compostas de milhares de pequenas células de íons de lítio semelhantes em tamanho às células das baterias dos laptops ou dos celulares. Faz sentido pensar que a curva de custo de baterias de íon de lítio para veículos elétricos deve ser bastante próxima à das baterias em laptops. Quantos vão continuar sendo decrescentes os custos de baterias de íon de lítio? Pode-se mirar um precedente recente para guiar as nossas ideias e fazer a previsão: o custo das baterias de íon de lítio para laptops, smartphones e tablets. De acordo com o Deutsche Bank, o custo das baterias de computadores caiu de US $ 2.000 a US $ 250 num período de quinze anos. Isto representa uma melhoria na relação de custos a uma taxa anual de 14%.

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Com base nesta melhoria na relação de custo de 14% (ver Figura 4.10), a minha previsão para o custo das baterias em 2014 é de US $ 498 por kWh. Isto ajusta melhor os dados.

Figura 4.10: A minha previsão para 2010, sobre o custo das baterias de íon de lítio para veículos elétricos em $ / kWh (Fonte: Tony Seba)

Eu amo o método científico. Os fatos baseados em evidências devem orientar os dados, não deve ser o contrário. Faz sentido para os custos de íons de lítio estarem caindo mais rápido do que o precedente histórico. Nunca investir em armazenamento de energia tinha sido tão grande. Pelo menos três indústrias trilhionárias estão investindo bilhões para conseguir uma melhor bateria: eletrônica, automotiva e de energia. Apple, Samsung e Google estão tão interessados nas baterias como Tesla, SolarCity e General Electric. Tesla está construindo uma fábrica por US $ 5 bilhões em baterias de nova geração (apelidada de “Gigafactory”) em Nevada, Estados Unidos. O investimento só dobrará a capacidade de produção de baterias de íon de lítio do mundo. A fábrica abrirá as portas em 2017 e irá produzir baterias suficientes para 500.000 carros em 2020. Tesla pretende vender 35.000 unidades em 2014, assim a nova fábrica poderia ter um crescimento mínimo de catorze vezes em seis anos. Tem sido dito que a Panasonic, a gigante japonesa de eletrônicos, está em negociações com Tesla para investir US $ 1 bilhão em “Gigafactory”. SolarCity tem utilizado as baterias de Tesla para instalações de energia solar. Estas baterias permitem aos usuários armazenar a energia solar, tanto armazenar a produção excedente, quanto comprar eletricidade quando é mais barata para usar quando se tornar

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mais cara. De fato, a fábrica irá operar a 100% por energia solar e eólica gerada próximo a esta. Presumivelmente, a usina irá gerar baterias que armazenam a energia solar e eólica para ser utilizada na produção de novas baterias. As linhas entre a indústria automobilística, a indústria de energia e a indústria de eletrônicos estão desaparecendo. Muito em breve haverão apagado completamente. A taxa de melhoria da relação de custo de 16% não leva em conta a possibilidade de grandes ganhos pontuais. Executivos da Tesla estão falando sobre “um passo em frente na tecnologia de bateria em cinco ou dez anos, que permitirá que rendimentos de 5.000 a 10.000 milhas tenham cargas completas em segundos”. Instituições acadêmicas em todo o mundo, incluindo a Alma Mater da Universidade de Stanford e da Massachusetts Institute of Technology (MIT), fizeram da energia uma das suas principais prioridades para a pesquisa e o desenvolvimento. Seu trabalho já começou a dar frutos. O professor do MIT Donald Sadoway tem-se centrado no desenvolvimento de baterias de metal líquido para armazenamento na rede elétrica, usando materiais econômicos e amplamente disponíveis. Ambri, o primeiro startup bem-sucedido de seu laboratório no MIT, rapidamente chegou a 15 milhões de dólares em capital de risco por Bill Gates e outros. Ambri, já classificada como uma das “50 Empresas Disruptivas” em 2013 pelo MIT Tecnology Review. O professor Stanford Yi Cui e seu grupo estão usando nanotecnologia e materiais baratos, como enxofre e silício, para construir baterias usando nano tubos de carbono de grafem e outros materiais avançados. Os primeiros resultados sugerem ordens de magnitude de melhorias na relação de custos e densidades de energia para armazenamento. Um exemplo é a nova configuração de baterias de Redox Flow que reduziram seus custos de produção para cerca de US $ 45 por kWh. Minhas novas projeções para as baterias de íon de lítio dos veículos elétricos (ver Figura 4.10) são mais adequadas para o passado recente (2010-2013). Assumindo que a taxa de crescimento de 16% seja mantida para os próximos doze anos, a indústria automotiva está pronta para uma transformação rápida (ver Tabela 4.1).

Tabela 4.1: Projeção do custo das baterias de íon de lítio para veículos elétricos em $ / kWh (Fonte: Tony Seba)

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Essencialmente a Tabela 4.1 indica que o custo das baterias de íon de lítio chegará a 100 kWh em 2023. Em 2025, o custo cairá até os 73 kWh. Esta parece ser uma projeção agressiva em reduzir os custos das baterias. No entanto, a Tesla já está à frente desta curva. Dado que a Tesla não divulga seus custos, pode-se deduzir um valor aproximado para seus custos a partir do preço final publicado. O modelo S60 tem um preço de $71.070 (não incluídos os incentivos), já o modelo S85 indica 81.070 dólares. Existem duas diferenças principais entre estes dois modelos: o S85 tem uma bateria maior (85 kWh VS 60 kWh), o S85 tem um motor maior (362 hp VS 302 hp), bem como o S85 inclui um compressor e melhorou os pneus Michelin de 19 polegadas. O compressor é vendido por US $ 2.000 e os pneus Michelin por US $ 1.000 para um preço do conjunto de US $ 3.000. Assumindo uma margem de 50% nestes dois artigos (que é um pouco maior). O custo para a empresa é de US $ 1.500. Além de assumir que a Tesla não tem margem nas melhorias do motor e/ou da bateria, a melhor de 25 kWh de armazenamento na bateria custaria US $ 8.500. Isto significa que a bateria teria um custo máximo de US $ 340 por kWh. Isto representaria o limite máximo para os custos da bateria Tesla. Deutsche Bank publicou um relatório em Julho de 2013, que estimou o custo das baterias da Tesla em US $ 350 por kWh. Qual é o significado destes custos de bateria para a transição para uma indústria de carros elétricos? Relatórios sobre veículos elétricos feitos por vários analistas influentes, incluindo McKinsey, Morgan Stanley e Deutsche Bank, sugerem que no mercado dos EUA, onde a gasolina custa US $ 3,50 por galão ou mais, os veículos elétricos serão competitivos quando os custos de baterias atingirem os US $ 300 a US $ 350 por kWh. Nos mercados europeus onde a gasolina é vendida por US $ 8 por galão ou mais, os veículos elétricos serão competitivos quando os custos da bateria chegarem aos US $ 400 por kWh. A Tesla está no ponto doce da disrupção. O melhor veículo SUV acessível vendido nos EUA em 2013 foi o Buick Enclave de 2014, de acordo com o News & World Report. Este é vendido entre US $ 38.698 e US $ 47.742. O carro esportivo de Tesla modelo X, que foi lançado em 2015, está sendo vendido de US $ 35.000 a US $ 40.000, o que o coloca em um lugar muito bom no mercado. A base do modelo X tem uma bateria de 60 kWh desempenho de 265 milhas. De acordo com o CEO da Tesla, Elon Musk, a Tesla Modelo X “terá o desempenho de um Porsche 911 Carrera”. Isto significa que a Tesla irá fornecer um SUV com o desempenho de um veículo de US$100.000 por apenas US $ 40.000. O Buick Enclave não pode competir com isso. Também não tem qualquer outro SUV no mercado. Mesmo a Porsche não consegue.

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Se a Tesla pudesse produzir milhares de carros por ano, a migração em massa para veículos elétricos começaria com o Tesla Modelo X. No entanto, apesar de sua promessa tecnológica, capacidades de concepção e sucesso de mercado, a Tesla colocou um prêmio em fazer automóveis de qualidade. A devoção da Tesla com a qualidade tem limitado a sua capacidade de escalar rapidamente a produção de milhões de unidades por ano. A maioria das grandes empresas de veículos elétricos não tem atingido a marca de US $ 350 por kWh das baterias de Tesla. O mercado parece estar oscilando em torno dos US $ 500 por kWh. A Tabela 4.1 indica que o mercado vai chegar aos US $ 350 por kWh em 2016 ou 2017. Isso indica que a migração em massa para veículos elétricos começará em 2016 ou 2017. Isto também significa que a Tesla tem uma vantagem de dois anos nos custos das baterias, com respeito à sua jurisdição.

A migração em massa para veículos elétricos Minhas projeções indicam que o custo de baterias de íon de lítio chegará aos US $ 200 por kWh em 2020 (ver Tabela 4.1). Minhas projeções não estão muito distantes do consenso atual. As baterias dos veículos elétricos vão chegar a 200 ou 250 dólares por kWh em 2020, de acordo com Anand Sankaran, executivo de tecnologia para sistemas de armazenamento de energia e sistemas de alta tensão da Ford Motor Company. A consultora McKinsey indica um custo de US $ 200 por kWh 2020, e Navigant espera custos de US $ 180 por kWh em 2020. Quando as baterias de íon de lítio alcançarem os US $ 200 por kWh, as baterias para veículos elétricos com desempenho de 200 ou mais milhas vão custar cerca de US $ 10.000. Empurrar os custos das baterias para baixo faz com que as baterias representem uma parte menor do preço dos veículos. O custo da bateria original Roadster era de cerca da metade do preço do veículo, mas Tesla está baixando os preços das baterias. Atualmente o custo da bateria em um modelo de Tesla é equivalente a um quarto do valor de veículo. Assumindo por um momento em que o custo da bateria é um terço do custo do veículo, sendo mais conservador, quando as baterias atingirem custos de US $ 200 por kWh, você pode comprar um modelo equivalente ao Tesla Modelo S por aproximadamente US $ 30.000. De fato, a nova geração do veículo Tesla, o modelo E, previsto para 2017, tem um custo antecipado de US $ 35.000.

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Vale a pena lembrar que o custo médio de um novo veículo nos Estados Unidos é de 31.252 dólares. O veículo médio (Toyota, Ford, GM, Honda, Nissan) custará o mesmo que um modelo elétrico Tesla “com o desempenho de um Porsche 911 Carrera”. Veículos tradicionais estarão fora do jogo. Já mencionei que os custos de manutenção e de combustível dos veículos elétricos são 90% inferiores aos dos veículos tradicionais? Mesmo os veículos de nível mais baixo, como os da Hyundai e da Kia, que são vendidos por uma média de US $ 22.418, não podem competir. Quer comprar um Kia por US $ 22,000 ou um veículo elétrico com o desempenho de um Porsche Carrera por US $ 30.000? Lembre-se, a Tesla está à frente da curva. Elon Musk disse que sua empresa está em busca de redução de custos entre 30 e 40% (por kWh) na bateria do Modelo S. Assumindo que a bateria do Modelo S custa US $ 350 por kWh, a bateria da próxima geração Tesla custaria US $ 210 a US $ 245 por kWh. A Tesla alcançará esses custos aproximadamente para 2015, ou seja, vários anos antes do o consenso geral que indica 2020.

O último veículo a gasolina Quando as baterias atingirem o nível de US $ 100 por kWh, as baterias para os veículos elétricos com desempenho de 200 milhas custarão US $ 5.000. Neste ponto, os veículos elétricos de todas as categorias serão mais baratos do que seu carro a gasolina “equivalente”. Escrevo a palavra “equivalente” entre aspas, porque a indústria automotiva hoje usa o paradigma ultrapassado de preço / desempenho. Por exemplo, um veículo elétrico como o Tesla Modelo X que pertenceria à mesma categoria de desempenho do que o Porsche 911 Carrera de US $ 100.000, mas na mesma categoria de preço que o SUV Buick Enclave a US $ 40.000. Os veículos elétricos irão substituir este paradigma da relação preço / desempenho. A indústria de veículos convencionais está errada na maneira que classifica os veículos a gasolina “equivalente” aos veículos elétricos desde que estes últimos são uma nova raça em todos os aspectos. De acordo com Masato Inoue “O veículo elétrico é uma reinvenção do automóvel, e não apenas um substituto”. A Porsche não é páreo para o Modelo X porque custaria cerca de duas vezes e teria o mesmo desempenho. O Enclave custaria o mesmo, mas teria apenas uma fração do seu desempenho.

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O veículo elétrico alterou a base de concorrência no setor dos transportes (veja a Figura 4.11). De todas as razões pelas quais o carro elétrico é competitivo esta é provavelmente a mais poderosa de todas.

Figura 4. 11: O veículo elétrico altera as bases da concorrência no sector dos transportes (Fonte: Tony Seba)

Nem as plataformas de carros a gasolina de alto desempenho “high-end”, ou os de baixo desempenho “low-end”, podem competir com veículos elétricos na mesma faixa de preço. Quando os custos das baterias chegarem aos US $ 100 por kWh, a indústria de veículos de combustão interna estará acabada. Nesse momento, não será financeiramente lógico ter um veículo a gasolina ou diesel, independentemente do custo da gasolina. Minhas projeções sugerem que o nível de US $ 100 por kWh será atingido até 2024 ou 2025 (veja a Figura 4.12). A partir de 2025, financeiramente não fará sentido comprar um carro novo a gasolina em nenhum mercado no mundo. Neste ponto todas as extremidades convencionais do mercado terão feito a transição para veículos elétricos. Mesmo admitindo que minhas previsões estejam adiantadas por um fator de cinco anos, só vai levar um adicional de cinco anos para construir a infraestrutura de produção e a transição para veículos elétricos,

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os carros a gasolina serão os primeiros equivalentes do século XXI às carruagens a cavalo do Século XX para o ano de 2030. Talvez ainda existam milhões de velhos carros e caminhões a gasolina velhos então. Carros de há dez ou vinte anos atrás ainda podem ser visto nas estradas. Provavelmente possam ser encontrados nichos de mercado como Cuba, onde carros de 50 anos atrás ainda são comuns nas ruas. Mas essencialmente não se produzirão veículos com motores de combustão interna depois de 2030. O óleo também se tornará obsoleto então. Óleo será mais barato em 2030 do que é hoje (ver Capítulo 8). No entanto, como a indústria dos veículos com motores de combustão vai começar a “implodir” em 2025, o colapso também atingirá a indústria de pós-venda associada. Os veículos elétricos não precisam de muita manutenção e não têm muitas peças. Haverá menos centros de serviço, oficinas mecânicas e lojas de peças usadas para fornecer aos proprietários de veículos com motores de combustão. Como as empresas tradicionais vão desaparecer ou mudar para a indústria de veículos elétricos, estes deixarão de fazer peças para seus veículos mais antigos. Da mesma forma que é difícil comprar um filme fotográfico ou um microprocessador Motorola 68000, irá tornar-se progressivamente mais difícil de encontrar peças para os veículos com motores de combustão. Os custos de operação e manutenção de veículos a gasolina vão aumentar até que se tornem insustentáveis para todos, exceto para os mais devotados proprietários de veículos com motores de combustão.

Figura 4.12- Custo projetado de um veículo elétrico com uma gama de 200 milhas. (Fonte: Tony Seba)

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Portanto, esta é a resposta para o ex CEO da General Motors, Dan Ankerson, quando questionado sobre como a Tesla poderia substituir o “modelo de negócio estabelecido” na indústria automotiva. O veículo elétrico irá substituir a indústria e converterá em obsoletos os veículos tradicionais para o ano 2030, ou talvez em 2025. A GM pensou que tinha matado o carro elétrico na década dos 90, mas o veículo elétrico pode acabar matando à GM e ao seus parentes da indústria em 2025. Many Barra, o novo CEO da GM, da mesma forma que os seus colegas em Detroit, Munique e Toyota, estão a tempo de entrar no mundo dos veículos elétricos. Mas eles têm que comprometer-se com os veículos elétricos desde hoje. Escolher esperar é a escolha de ser substituído. O que ficar da indústria de veículos com motores de combustão será completamente apagado pela próxima onda disruptiva: a dos veículos autônomos.

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Capítulo 5: A Disrupção dos Veículos Autônomos “Este ‘telefone’ tem tantas deficiências que não pode ser considerado um meio de comunicação sério” William Orton, presidente da Western Union, em 1876.

“Os problemas significativos de hoje não podem ser resolvidos com o mesmo nível de pensamento de quem os criou” Albert Einstein

“Você tem que deixá-los ir: medo, dúvida, incredulidade. Liberte sua mente”. Morpheus, The Matrix.

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Em 2005 decidi vender meu Porsche Boxster e testar um novo serviço de carros compartilhados chamado Zipcar. Por cerca de US $ 6 por hora (ou US $ 72 por dia) tinha acesso permanente à cerca de vinte carros dentro de quatro quadras (ver Figura 5.1). Eu só tinha que reservar um carro na Web de Zipcar (App para smartphones veio anos mais tarde), pegá-lo e conduzi-lo. Não houve necessidade de chaves. Apenas deslizava meu cartão de sócio Zipcar, e a porta do carro se abria. O preço incluía gasolina, seguros e milhas gratuitas (até 120 milhas a cada utilização). Naquela época, a chamada economia compartilhada estava em sua infância. Menos de uma década depois da maneira como pensamos sobre a propriedade do capital, mudou dramaticamente. Companhias de carros compartilhados como Zipcar tornaram possível, para milhares de pessoas que não possuem carros, o acesso aos benefícios de possuir um carro, por uma fração do preço. Zipcar tinha mais de 760.000 membros e lucros de US $ 270 milhões em 2012.121 De acordo com a empresa, cada um de seus carros substitui quinze carros das ruas.122 Sob esta premissa 15-1, conclui-se que 10.000 carros de Zipcar poderiam ter evitado a venda de 150.000 carros comuns. Em outras palavras, o modelo de negócios de Zipcar poderia ter evitado que os fabricantes de veículos vendessem 150.000 unidades. Não tenho certeza quantos executivos da indústria automobilística têm perdido o sono por causa da indústria dos carros compartilhados, mas eu tenho certeza que muitos em breve perderão o sono.

Figura 5.1: Estação para carros compartilhados de Zipcar em São Francisco (Foto: Tony Seba)

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Carros compartilhados na nova economia compartilhada Zipcar é apenas parte de uma série de ondas disruptivas que afetam o setor automotivo, as indústrias de transporte público e privado, e o mundo da logística. A economia compartilhada se estendeu até os lares, em média, o bem mais valioso dos estadunidenses. Tradicionalmente, nosso lar também tem sido o nosso castelo. Agora, com serviços web como Airbnb.com, milhares de proprietários de lares ganham dinheiro alugando suas casas para estranhos de todos os lugares do mundo. Estima-se que 300.000 pessoas em São Francisco têm alugado suas casas para nove milhões de estranhos através de Airbnb.com. Fundada em 2008, tem 500.000 publicações em 34.000 cidades em 192 países ao redor do mundo.124 Em menos de cinco anos, Airbnb.com passou de uma ideia simples de seus fundadores, para a possível maior cadeia de hotéis do mundo. Ainda mais pessoas alugaram suas casas utilizando serviços como CouchSurfing.com. Fundada em São Francisco em 1999, CouchSurfing.com permitiu que seis milhões de pessoas dormissem em 100.000 cidades em todo o mundo gratuitamente.125 Há uma diferença entre os serviços de compartilhamento como Zipcar e Airbnb. com. Zipcar é como um hotel de franquia para carros. Empresas hoteleiras tem quartos e os alugam com base na disponibilidade no momento. Zipcar possui seus próprios carros. Depois de casas, carros são os bens mais valiosos, em média, para os estadunidenses. Apesar disso, é um bem que é utilizado apenas por duas horas por dia. Isso representa apenas 10% da capacidade de utilização, tornando-o um bem caro. Cada usuário mensalmente paga centenas de dólares para empréstimos de carros, seguro, estacionamento, gasolina e manutenção. Tudo isto para um bem que está em desuso 90% do tempo. Existe uma maneira de ganhar dinheiro com esses períodos em que os carros se encontram parados? Uma vez que o carro é utilizado apenas algumas horas por dia, há uma grande capacidade de pessoas para alugar seus carros. Afinal, se os proprietários de lares estão dispostos a partilhar o seu bem mais valioso, os proprietários de veículos não deveriam fazer o mesmo?

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Um grande número de empresas para compartilhamento de carros com um grande número de novos modelos de negócios tem aparecido em São Francisco. Lyft aponta diretamente para o mercado de táxis. O App permite que as pessoas utilizem seus carros como táxis em seu tempo de inatividade. Tudo referente a isto, desde solicitar um veículo, realizar pagamentos e catalogar os motoristas, é feito através de um smartphone mediante um App. Uber começou conectando motoristas de limusines com clientes potenciais no momento da demanda. A empresa adicionou um modelo de preços, estilo de leilão, semelhante ao eBay, para igualar a oferta e a demanda. O resultado é que uma viagem em um período de pico pode ser muito mais cara do que em um período padrão. Eu viajei em um veículo de Uber para uma festa de Ano Novo em São Francisco North Beach e paguei US $ 50 para uma viagem que teria custado 15 ou 20 dólares em um táxi regular. O motorista explicou que depois da meia-noite as taxas esperadas eram de US $ 100. Lyft e Uber são empresas intermediárias no mercado de transporte pessoal. Estas ajudam a tornar este mercado mais eficiente conectando vendedores, com disponibilidade para prestar o serviço, com os consumidores que não poderiam aceder a este serviço de outra forma. Estas empresas já utilizaram o mercado de táxi em São Francisco e estão se expandindo globalmente a uma velocidade incrível. Uber começou a operar no início de 2009. Menos de quatro anos depois, estava trabalhando com a solicitação de um milhão de pedidos por semana e completando cerca de 80% deles. Os lucros da empresa para 2013 foram estimados em 213 milhões de dólares.126 Uber recentemente gerou mais de US $ 341.000.000 em capital de risco em uma rodada que valorizava o Uber em mais de US $ 3,5 bilhões.127 O maior investidor nessa rodada foi o Google, que colocou US $ 250 milhões na empresa em quatro anos. No entanto, os táxis representam apenas uma pequena porção dos veículos nas ruas, atualmente. De acordo com Wards Auto, mais de um bilhão de carros circulam pelo planeta.128 Esse número deve crescer para 2,5 bilhões, de acordo com a Transport Forum Internacional.129 A maior parte deste trilhão de veículos se encontra em um estacionamento 90% do tempo. Há uma enorme oportunidade de negócio para a empresa que consiga mover pelo menos uma pequena parte deste potencial ocioso. Outro serviço parecido, chamado GetAround.com espera dar um uso melhor para os carros do mundo. Ao invés de deixar que os carros permaneçam inativos por dias ou horas, Getaround pede que seja alugado a um vizinho ou alguém que more perto. Este serviço é semelhante ao modelo de Zipcar no qual os usuários

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podem alugar um carro por hora ou por dia. Mas ao contrário de Zipcar, Getaround não tem que comprar e fazer a manutenção de uma frota inteira de carros. A empresa apenas conecta compradores e vendedores e recebe uma porcentagem da transação. Conceitualmente, o problema com este negócio é que o carro do vizinho pode não estar disponível quando alguém precisa dele. O carro provavelmente vai até um determinado local trabalho na parte da manhã e não retorna até o final da tarde. O carro pode ser ocioso, mas estacionado a 25 milhas de outro vizinho que precisa ir ao supermercado. Os modelos de negócio desta natureza operaram em áreas com grande densidade de vendedores e compradores como São Francisco e Nova York. Poderia este modelo de negócio funcionar nos subúrbios dentro de 25 milhas da ação?

Veículos autônomos: A melhor máquina Disruptiva O veículo autônomo será disruptivo para a indústria automotiva, indústria de transporte (público e privado) e de logística. Também será para a indústria petrolífera. Os veículos autônomos mudarão radicalmente os mapas de nossas cidades de uma forma que não acontecia desde o desaparecimento das carroças. Um veículo autônomo buscará os usuários, e os levará ao seu destino e recolherá um novo usuário. Para ir para um novo destino, apenas se colocará a ordem no smartphone (por exemplo, falar com Siri), outro veículo autônomo chegará ao local para dar cumprimento à presente ordem. Não importa quem é dono do veículo autônomo, uma empresa como a Zipcar ou um indivíduo que esteja no trabalho; isso não faz diferença. Sempre haverá um veículo disponível para atender as necessidades de transporte de cada usuário. Não será necessário morar em uma zona de alta densidade populacional. O modelo de negócio de transporte baseado na demanda por carros autônomos irá expandir o negócio de transporte. Considere as milhões de pessoas com deficiência, crianças e idosos que não podem dirigir. Eles terão à disposição veículos que os locomovam para a escola, o parque, o médico ou a casa de sua família ou amigos. Os pais que se encontram pressionados pelo tempo não terão que levar seus filhos para a escola ou seus pais ao médico. Os cegos poderiam ir sozinhos a

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restaurantes que ficam do outro lado da cidade. Tudo isso sem a necessidade de uma carteira de motorista ou um carro privado.

Carros a gasolina: A maior máquina de desperdícios Durante horários de pico, a autopista I-880 na área da baía tem um dos piores tráfegos dos Estados Unidos. Quando eu tenho que ir para um lugar perto da I-880, eu agendo minhas reuniões no final da manhã ou início da tarde para que eu possa chegar e sair sem ficar preso na hora do “rush”. Mas a vida raramente é linear, mesmo para apenas ir do ponto A ao ponto B. Recentemente, fui convidado para um evento em Powerhouse onde eu sou consultor. O evento era em Jack London Square em Oakland às 5:00 da tarde. Quando estou em casa, em São Francisco, pego o metrô ou ferry BART (Rapid Transit Bay Area) para Oakland. No entanto, eu tive uma reunião no início da tarde em San José que se atrasou. Quando finalmente cheguei à I-880 eram quatro da tarde, muito perto da hora de pico. Tinha exatamente uma hora para percorrer as 38 milhas até Oakland, que normalmente é o suficiente, mas para esse momento a I-880 já parecia um estacionamento. Vinte minutos depois da minha viagem eu só tinha avançado cinco milhas. Nesse momento, eu desejei ter um veículo autônomo (veja a Figura 5.2).

Figura 5.2: Lexus transformado em veículo autônomo pelo Google (Fonte: Wikipedia)130

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O mundo continuava girando, mas meu carro estava ocioso. Eu precisava de tempo para trabalhar neste livro e no meu curso de disrupção em Stanford. Precisava revisar o desenho de uma planta de energia eólica em projeto. Eu era um consultor em um potencial investimento em uma empresa de ônibus elétricos e precisava chamar o meu parceiro de negócios em Londres. Já havia passado um pouco da meia-noite no Reino Unido, mas podia enviar um e-mail para o meu parceiro e provavelmente ainda estava acordado para recebê-lo. Eu ainda não havia chamado minha amiga Sara há um bom tempo. Ou Margie. E, além disso, eu precisava de um pouco de tempo para relaxar. Mas eu estava preso no trânsito. Eu tinha certeza de que não chegaria ao meu compromisso em Oakland. Retornei para San José. O veículo a gasolina é a maior máquina de desperdício. Este está associado com, pelo menos, cinco dimensões diferentes. 1. Desperdiça vidas. 2. Desperdiça tempo. 3. Desperdiça espaço. 4. Desperdiça energia. 5. Desperdiça dinheiro. O veículo autônomo ajuda a mudar o jogo e minimiza o desperdício em todos os ítens da lista.

1. Desperdício de Vidas O número de mortes causadas por acidentes automobilísticos é uma tragédia humana de proporções inimagináveis. Apenas nos Estados Unidos, seis milhões de colisões provocaram 32.778 mortes em 2010. Estima-se que 93% dessas mortes foram causadas por erros humanos. Em 2009, 2.3 milhões de motoristas e passageiros adultos terminaram na sala de emergências de um hospital.131 Para contextualizar, 58.220 estadunidenses morreram no Vietnam (1956 /1975). Durante esses mesmos anos 757.538 estadunidenses (treze vezes mais) morreram em acidentes de veículos motorizados no país.133

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No mundo 1,24 milhões de pessoas morreram em acidentes automobilísticos em 2010, segundo dados da Organização Mundial da Saúde.134 Quase metade dessas mortes foram de pedestres, ciclistas ou motorizados.135 Complementarmente 20 e 50 milhões de pessoas foram feridas não fatalmente em acidentes de trânsito.136 Claramente, os humanos não são bons condutores. Distraímos-nos com muita facilidade. Comemos e bebemos ao dirigir. Enviamos mensagens de texto ou atendemos ligações telefônicas. Buscamos estações de rádio ou coisas no porta luvas. Maquiamos-nos, falamos com os outros passageiros, tentamos raciocinar com as pessoas que vão aos bancos traseiros e sonhamos acordados; muitas vezes, fazemos tudo isso ao mesmo tempo. Além de que estamos à mercê dos nossos limites físicos. Como bem podemos ver, como rápido são os nossos reflexos, inclusive nossos padrões de sono, determinam como bem podemos dirigir. Modelos matemáticos encontrados no centro de controle de doenças revelam que condutores sonolentos podem estar envolvidos entre 15 a 33% dos acidentes fatais no Estados Unidos, de acordo com o professor da Universidade de Havard, Sendil Mullainathan.137 Os veículos autônomos são superiores aos motoristas em diversos aspectos. Têm um raio de visão de 360 graus, não se distraem, podem enxergar durante a noite e não sentem sono. A sua atenção não se dispersa porque estão enviando mensagens ou falando por telefone. Não bebem, não dirigem em velocidades inadequadas ou sonham acordados. A tecnologia da direção autônoma ainda não é perfeita, mas os veículos autônomos provavelmente já dirigem melhor que a maioria dos humanos. De acordo com Masato Inoue, chefe de desenho de produtos para a Nissan Leaf, “os veículos autônomos são 6.500 vezes melhores do que os humanos para detectar situações de risco’’. Os veículos autônomos do Google têm viajado por 500.00 milhas sem provocar nenhum acidente. Ao contrário, tem sofrido colisões na sua parte traseira por condutores humanos. Os veículos autônomos estão melhorando exponencialmente, graças a seus componentes tecnológicos, visão, sensores, unidades de processamento e capacidade de desempenho geral. O software de inteligência artificial que dirige esses veículos também está melhorando. A quantidade de dados aos quais os veículos autônomos podem acessar aumenta exponencialmente e a plataforma computacional sobre a qual funcionam também melhora de forma exponencial.

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Quando um ser humano aprende uma lição, o mesmo pode ou não dividi-la com outros. Ainda que a compartilhe, o que os outros podem aprender com isso ainda é extremamente questionável. Um aprendizado não fica verdadeiramente gravado a menos que seja experimentado. As pessoas tendem a cometer os mesmos erros várias vezes seguidas. Esta é uma das razões pelas quais existem tantos acidentes de trânsito. Em contraste, o carro do Google recolhe mais de 1 GB de dados por segundo.138 Para se ter ideia de quanta informação isso representa, o iPhone 5 tem 16 GB ou 32 GB de capacidade de armazenamento. O carro do Google encheria a sua capacidade de armazenamento em apenas 32 segundos ou até menos. Como qualquer outra plataforma computacional, a geração de dados está aumentando de forma exponencial, não tardará muito tempo antes que um veículo autônomo possa preencher a memória de um smartphone em um segundo. Más o mais importante, é que o carro do Google aprenderá com esses dados. Os veículos autônomos também aprenderão com os dados obtidos por outros veículos autônomos. Um veículo autônomo que cometa um erro na Nova Zelândia não fica na Nova Zelândia. Esta informação é codificada e enviada a um “centro de aprendizado’’ em Mountain View ou em Munique, onde é codificada, catalogada, comparada com erros similares cometidos por outros veículos e retransmitida rapidamente para milhões de veículos autônomos de todo mundo”. Em apenas dias (ou até mesmo horas) do acidente na Nova Zelândia, todos os veículos autônomos do mundo terão aprendido como evitar cometer um erro semelhante; todos os veículos aprendem a dirigir melhor. Qualquer acidente em qualquer lugar fará com que os veículos autônomos se transformem em condutores melhores. Na economia da informação isto é chamado efeitos de rede. O valor da rede aumenta exponencialmente à medida que a rede adquire mais informações. A capacidade de aprendizado dos veículos autônomos melhorará exponencialmente, o que fará que em pouco tempo sejam mais inteligentes, melhores, mais rápidos e seguros do que os condutores humanos. Que os veículos autônomos serão melhores, mais seguros e mais rápidos para dirigir do que eu ou você, é um fato. Que estes se transformem nos melhores profissionais do volante no mundo, pode parecer surpreendente, mas eles deixaram a Danica Patrick, Jimmie Jhonson, Dale Earnhard Jr e os melhores condutores da NASCAR comendo poeira. Os veículos autônomos não apenas derrotaram os melhores corredores da NASCAR, mas ao mesmo tempo estarão economizando combustível e salvando vidas.

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Os veículos autônomos em pouco tempo salvarão mais de um milhão de vidas por ano. Apenas isto é potencialmente revolucionário.

2. Desperdício de Espaço Se um arqueólogo do espaço sideral viesse para estudar a Terra, concluiria sem espaço para dúvidas que os carros são a forma de vida dominante no planeta. Mais espaço urbano é destinado aos carros do que a seres vivos. Nas cidades norte-americanas as vias e os espaços de estacionamento ocupam respectivamente 30 e 60% da superfície total.139 Isso não inclui as entradas às casas e nem as garagens domesticas. As autopistas também são um grande desperdício de espaço. Os automóveis ocupam de dez a cem vezes o espaço ocupado por outras formas de transporte. Por exemplo, é necessário 200m² (2.152 pés quadrados) de espaço de via por cada passageiro de automóvel versus 30 m² (323 pés quadrados) em vias arteriais, 2 m² (21,5 pés quadrados) por passageiros de transporte público e 3 m² (32.3 pés quadrados) por pedestres.140 É fácil pensar que não há suficientes autopistas quando se está viajando por uma via a 60 milhas por hora (100 quilômetros por hora) e o tráfego avança suavemente, mas os veículos utilizam apenas 5% da superfície da via, de acordo com o professor Steven Shaldover.141 Isso significa que 95% da superfície da via não está sendo utilizada em nenhum momento. Este espaço é desperdiçado porque, às velocidades de condução em autopistas, os carros precisam de 120 pés (40 m) a 150 pés (50 m) de espaço a frente, por razões de segurança. Também precisam de faixas com o dobro da espessura que os convencionais. Investigações têm demonstrado que os veículos inteligentes podem dramaticamente diminuir o espaço necessário para realizar a mesma tarefa que realizam os humanos. Por exemplo, os veículos autônomos precisam de 25% menos espaço para trocar de faixa.142 Veículos com controle de cruzamento adaptativo (ACC, pela sigla em inglês) podem incrementar a capacidade das autopistas em 40%. Combinando o ACC com a capacidade de interconexão entre os veículos, a capacidade das autopistas pode melhorar em incríveis 273%, de acordo com um estudo realizado pela Universidade da Colômbia.143 Em outras palavras, os veículos autônomos podem acabar com os engarrafamentos nas autopistas, aumentando suas capacidades em 3,7 vezes. Após a apresentação da disrupção dos veículos autônomos, haverá que decidir o que fazer com todo o espaço que restará nas autopistas.

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3- Desperdício de Tempo O congestionamento do tráfego custou aos americanos US $ 121.000.000.000 em 2012, e este número deverá crescer para 199 bilhões em 2.020, de acordo com TTI Relatório de Mobilidade Urbana.144 O congestionamento custa aos americanos 4,8 bilhões de horas de tempo, 1,9 bilhões de galões de combustível desperdiçado, e US $ 101 bilhões em custos combinados entre atraso e gasto de combustível a cada ano.145 Enquanto eu olhava principalmente em carros, qualquer um que tenha visto um caminhão duplo-park da FedEx ou UPS sabe que caminhões também perdem tempo, espaço e energia. Em 2004, antes da explosão nas entregas por caminhões, causada pelo crescimento do comércio on-line, caminhões de entrega causaram um número estimado de 1 milhão de horas de atrasos de veículos.146 Um estudo descobriu que os caminhões duplos estacionaram o equivalente a sete horas por dia, transformando o espaço viário em seus próprios lugares de estacionamento e piorando cidades já congestionadas durante as horas e dias de pico.147 O tempo perdido na estrada também é estressante. O Professor Carlo Ratti MIT, que desenvolveu o índice de frustração de rodovías para quantificar o impacto do tráfego sobre a saúde mental, concluiu que o estresse de condução nas cidades é tão alto quanto o da atividade de pára-quedismo.148 Ao diminuir o congestionamento, carros autônomos também irão diminuir drasticamente o tempo de comutação. Além disso, porque os carros autônomos não precisam de nós para dirigi-los, o tempo que perdemos hoje em nossos carros serão transformadas em tempo produtivo. Alguns podem optar por navegar na web (ou no que tiver provocado a disrupção da web em 2030) ou até dormir em seus carros. De qualquer maneira, o tempo não é tempo de condução adicionado às nossas vidas. Carros autônomos também irão poupar-nos de todo o tempo que perdemos estacionando e à procura de lugares de estacionamento. Eles vão nos deixar no lugar requerido, e ir de seu modo alegre ao estacionamento ou se dirigir ao próximo passeio.

4. Desperdiço de Energia De acordo com a Media Lab de MIT, em áreas urbanas congestionadas, 40% da gasolina se desperdiça ao buscar um lugar para estacionar.149 Os engarrafamentos têm um custo para os estadunidenses de 1,9 bilhões de galões de gasolina e US $ 101 bilhões em custos de combustível e tempo de espera. Isso representa 713 dólares por cada viagem diária ao trabalho.150 A primeira forma de economizar energia para os veículos autônomos é bastante mundana: a capacidade de se estacionarem sozinhos.

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Quando os veículos autônomos precisam estacionar-se são muito mais precisos, podem orientar-se em espaços muito pequenos. Alguns espaços que os condutores poderiam considerar muito pequenos são perfeitos para que os veículos autônomos se estacionem. Para encontrar um lugar onde estacionar, o veículo autônomo pode se comunicar com espaços de estacionamento com sensores instalados (ou com outros veículos) em um raio de vários quarteirões; o veículo autônomo poderia ir diretamente ao espaço disponível para estacionar sem ter que buscá-lo a cegas. A redução da resistência ao vento é outra forma de economizar energia. Dado que os veículos autônomos podem sentir a presença de outros carros de forma mais eficiente, estes podem dirigir muito mais perto uns dos outros, fato esse que reduz a resistência ao vento. Isso poderia reduzir o uso de combustível em 20 a 30%, de acordo com Rocky Mountain Institute.151

5. Desperdicío de Dinheiro De acordo com a American Automobile Association (AAA) o dono de uma minivan que dirija 10.000 milhas ao ano nos Estados Unidas gasta uma média de US $ 8.161 para manter o seu veículo.152 Esta é uma soma relativamente alta ao considerar que a receita média dos estadunidenses em 2011 foi de 26.684.153 Estes custos são gastos com impostos e absorvem mais de um terço dos lucros médios dos estadunidenses e rondam os 8,16 centavos por milha dirigida. Perdas monetárias globais relacionadas com lesões por acidentes de trânsito representam mais de US $ 518 bilhões ao ano; De acordo com a Organização Mundial da Saúde, estas custam aos governos entre 1 e 3% do seu produto interno bruto.154 Os engarrafamentos têm um custo de 101 bilhões de dólares para os estadunidenses em custos de combustível e tempo de espera. Isso representa 713 dólares anuais por cada viajante diário ao trabalho.155 O estacionamento representa um gasto médio de 1.000 dólares anuais e os danos veiculares um gasto médio de 1.500 dólares anuais.156 Os veículos autônomos podem recolher e deixar passageiros em qualquer lugar, evitando a necessidade de buscar um espaço para estacionar. Dado que serão condutores melhores do que nós mesmos, os acidentes e seus custos associados diminuirão consideravelmente. Finalmente, tem-se que os veículos autônomos economizam dinheiro alterando cada conceito relacionado com a posse de veículos. Quando os veículos autônomos possam recolher e levar pessoas em qualquer lugar, a maioria das pessoas

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escolherá não ter um veículo e aqueles que já possuem veículo, provavelmente adquirirão o veículo autônomo em 90% do tempo.

A acelerada corrida para os carros completamente autônomos A Nissan se propôs ter um carro autônomo acessível no mercado para o ano de 2020. De acordo com Andy Palmer, vice-presidente executivo da Nissan “para 2020 teremos um carro que se comporte como os carros que hoje temos nas vias da Califórnia, significa que você poderá se sentar no banco do condutor, dobrar seus braços, cruzar suas pernas e o veículos te levará para onde desejar chegar’’.157 A BMW e a Mercedes também esperam ter seus veículos autônomos para o ano de 2020. Andy Palmer também indicou que a condução automática estará presente no portfólio completo dos veículos da Nissan em dois ciclos de vida logo após o lançamento do primeiro veículo autônomo da Nissan.158 Ele reafirma que a sua empresa está comprometida com “zero fatalidades e zero emissões’’”. Quão rápido o mercado aceitará os veículos autônomos? As taxas de aceitação e adoção variam de acordo com os segmentos de mercado, grupos demográficos e geográficos. Um estudo realizado por Cisco Systems encontrou que 57% dos entrevistados confiaria no veículo sem condutor.159 O repórter encontrou que 57% dos brasileiros e 86% dos hindus utilizariam veículos sem condutor (92% dos brasileiros deixariam que seus filhos o utilizassem sem a sua supervisão). Apenas 37% dos alemães e 28% dos japoneses utilizariam os veículos sem condutor. Os estadunidenses estavam na metade, com 60% de habitantes dispostos a usar esta tecnologia. Estes são números surpreendentemente grandes para uma tecnologia que ainda não chegou ao mercado. Que os condutores recebam os veículos autônomos pode ter a ver com a necessidade de se desprender do incomodo de estar sentado na frente do volante em engarrafamentos. Estar no extenso trafego de São Paulo te fará entender a disposição dos brasileiros para utilizar veículos autônomos. Há pouco tempo estive em Istambul, Turquia, onde o trafego é tão intenso que o taxista assistiu a um jogo completo de futebol ao vivo enquanto dirigia. O ano 2020 pode chegar a ser o primeiro ano apenas com veículos autônomos, mas a transição até ele já se iniciou. Para entender como será essa transição, considere o parâmetro desenvolvido pela National Highway Traffic Safety

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Administration (NHTSA), o qual é uma agencia governamental encarregada do desenvolvimento, estabelecimento e cumprimento das normas para a segurança de veículos automotores. A NHTSA tem desenvolvido um parâmetro de cinco níveis para garantir a clareza ao comunicar suas regulações para os fabricantes de veículos.160 Nível 0: Sem automatização. A todo momento o condutor tem controle total do veículo e todos seus sistemas fundamentais (freio, direção, aceleração e força motriz). Nível 1: Uma função automatizada. Uma função de controle está automatizada. Se múltiplas funções estão automatizadas, estas operam independentemente das demais. O condutor tem o controle total e é o único responsável da operação segura do veículo, porém pode ceder o controle limitado a um sistema de controle autorizado. Nível 2: Duas funções automatizadas e combinadas. Pelo menos duas funções principais são automatizadas e trabalham conjuntamente. Mediante a combinação de diferentes funções automatizadas, o veículo automatizado toma o controle, o que permite que o condutor se desligue das questões operacionais do mesmo. O condutor pode retirar as suas mãos e pés do volante e dos pedais simultaneamente. Nível 3. Condução Automatizada Limitada. O condutor cede todas as funções principais ao veículo; O condutor pode se dedicar a outras atividades distintas da condução, sem comprometer sua segurança. O condutor pode ser requerido para retomar o controle do veículo de maneira ocasional, mas com tempo suficiente para fazê-lo com total comodidade. Nível 4. Condução Automatizada Completa. O veículo está desenhado para dirigir-se por si só, executar todas as tarefas com segurança e monitorar as condições das vias durante todo o percurso, com ou sem a supervisão do condutor. Alguns veículos de alto nível já contam com elementos de software e hardware, para apartar as ações de direção das mãos do condutor. O Audi A6 de 2012, por exemplo, tem sensores, câmeras e softwares para assistir o condutor nas tarefas da condução (conforme Figura 5.3): •

Estacionar automaticamente.

•

Visão noturna para detectar pedestres.

•

Assistente para troca de faixas.

•

Controle de Cruzamento Adaptativo.

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Figura 5.3: Sistemas de assistência do Audi A6 de 2012 (Fonte: Audi of America)161

O “assistente de cruzamento”’ da Mercedes ajuda o condutor a evitar colisões traseiras assim como colisões de tráfego em cruzamentos, por exemplo, em junções na via. As câmeras estéreas e os sistemas de radares de curto, médio, e longo alcance presentes no veículo geram dados visuais. O carro processa esses dados para determinar se o tráfego cruzado (desde bicicletas até caminhões) gera um risco de colisões. Se uma colisão é iminente, o carro não só avisa o condutor, como ativa os freios para que o veículo se detenha por completo.162 O BMW X5 oferece o “assistente de congestionamento”, pelo qual o carro se dirige por si só em tráfegos densos com velocidades de até 25 mph (40km/h). Em outras palavras o BMW X5 se transforma em um veículo autônomo durante os engarrafamentos no tráfego.163 Somando todas estas características têm-se veículos semiautônomos. Em respeito aos níveis de NHTSA há variações desde o nível 1 (Uma Função Automatizada) até o nível 4 (Condução Automatizada Completa). Muitos veículos já contam com sistemas de assistência em engarrafamentos onde o condutor pode ceder o controle (nível 3). Condução completamente automatizada, já se pode encontrar em transportes universitários (nível 4) onde não há condutor em nenhum momento (mas estes veículos só se locomovem por percursos pré-determinados).

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Tabela 5.1: Estado dos veículos automatizados de acordo com os parâmetros da NHTSA (Fontes: Steven Shladover,164 NHTSA e autor)

Grande parte da tecnologia necessária para os veículos completamente autônomos (nível 4) já está disponível. Dado que os sensores, o hardware computacional e o software de automatização, evoluem em um ritmo exponencial, em poucos anos estes elementos terão custos baixos para que veículos de baixo nível possam utilizá-lo.

Melhora Exponencial na Relação de Custos da Tecnologia Em 2012, o Google revelou que seu veículo autônomo conta com equipamentos avaliados em US $ 150.000.165 Isso faria do veículo do Google muito caro para todo o público com exceção dos membros do clube Ferrari. Muitos “experts” têm se questionado se os veículos autônomos serão acessíveis durante nosso tempo de vida. O Google não tem quebrado esta cifra de 150.000 dólares com exceção do momento em que informou que o custo do seu LIDAR é de 70.000 dólares. LIDAR é a coisa rotatória, com formato cônico, semelhante a um sombreiro que pode ser visto no teto do carro (vide Figura 5.2). A palavra LIDAR é uma combinação de lazer e de radar. O LIDAR é a tecnologia que os veículos autônomos utilizam para ver para frente e para todas as direções.166

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LIDAR representa praticamente a metade do valor de um carro do Google. Para que o custo do carro possa diminuir, a tecnologia LIDAR tem que se fazer mais barata. A tecnologia LIDAR utiliza medições da frequência de repetições de pulso (PRF, pela sigla em inglês) e tem sido melhorado praticamente em 100% a cada dois anos.167 Isso representa um crescimento anual de 41%, semelhante ao da Lei de Moore. Se essa tendência se mantiver, a tecnologia LIDAR verá uma redução em seus custos de US $ 70.000 em 2012, até US $ 4.481 em 2020 (Vide Figura 5.4). Sendo o Google uma empresa tecnológica que olha para o futuro, assumo que a maioria dos equipamentos presentes em seus veículos autônomos consistem em computadores, sistemas de comunicação, sensores, elementos ópticos e outras tecnologias avançadas. A maioria dessas tecnologias estão revolucionando em um ritmo exponencial. Assumindo que a Lei de Moore aplica para todos esses equipamentos, os componentes tecnológicos que custam US $ 150.000 ao Google em 2012, custariam US $ 9.691 no ano de 2020 e cairiam para 3.425 no ano de 2023 (vide Tabela 5.2). Desde uma perspectiva de custos, faz sentido que a Nissan, BMW e Mercedes Benz tenham anunciado veículos autônomos para 2020.

Figura 5.4: Redução exponencial dos custos do sensor LIDAR

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Tabela 5.2: Custos projetados do sensor LIDAR

A transformação tecnológica pode se dar antes do previsto. No final de 2013, o Google anunciou que na próxima geração de seus veículos autônomos utilizará um sensor LIDAR menor com pelo menos o dobro do desempenho tecnológico do utilizado anteriormente. Esse sensor LIDAR só custará US $ 10.000, uma sétima parte do preço da versão anterior. 168 Parece que a curva de custos para essa tecnologia está acelerando a uma taxa mais rápida do que o esperado. Este é um ponto que ressalto na minha aula de disrupção em Stanford: a aceleração está acelerada! Eu conheci o CEO de uma startup no Vale do Silício que assegura ter desenvolvido um sensor LIDAR com qualidade para ser utilizado em veículos autônomos que será vendido por 1.000 dólares LIDAR é apenas uma das diversas tecnologias para dar visão aos veículos. As máquinas também podem utilizar tecnologias de vídeo de alta definição para scanear e entender o ambiente. As empresas de semicondutores estão competindo para desenvolver sensores, hardware e software computacionais que possam ler a contribuição das câmeras. Esta tecnologia fará com que os carros sejam mais autônomos. Fujitsu, por exemplo, anunciou “o primeiro sistema de visão de 360 graus com detecção de proximidade de objetos’’ (Vide Figura 5.5).169 De acordo com Fujitsu, seu chip MB86R24 vem equipado com seis canais de entrada HD (câmeras de vídeo) e três canais de saída para telas; O chip tem a capacidade de detectar objetos que estão se aproximando em demasia. Este sistema permite que o condutor tenha uma visão em 3D de todo o seu entorno desde qualquer ângulo. De acordo com o porta voz da empresa, esse sistema custa apenas 500 ienes japoneses, uns 50 dólares. O custo das tecnologias que fazem os veículos autônomos está crescendo exponencialmente. Para 2020, a tecnologia dos veículos autônomos não custará mais que as pinturas de teste de óxido e outras garantias que os vendedores de carros a gasolina incluem para seus compradores. Enquanto isso, a migração de veículos completamente conduzidos para veículos completamente autônomos já começou.

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Figura 5.5: Sistema de detenção MB86R24 de Fujitsu (Fonte: Fujitsu)170

Google, Apple e forasteiros automotivos Empresas como BMW e Ford estão desenvolvendo “interfaces para a programação de aplicações’’ de maneira que desenvolvedores de softwares alheios e suas empresas, possam criar apps para seus carros, de maneira que os condutores possas baixá-los para seus carros através de uma loja de aplicações. William Ford Jr., um dirigente da Ford Motor Company, indica que “os carros estão se tornando plataformas de comunicação móvel’’.171 BMW já está organizando “hackatons’’. A empresa alemã tem um grupo de capital de risco (Ventures) para dirigir inversões em empresas de softwares. Tudo isso soa como o Vale do Silício se alistando para substituir outro mercado tecnológico, algo parecido ao que a Google e Apple fizeram com o mercado dos telefones móveis. A disrupção não respeita os conhecedores da indústria. De fato, a disrupção muitas vezes vem do nada. O CEO da Tesla, Elon Musk, não provém da indústria automotriz. Lyndon Rive e Peter Rive não trabalhavam em energia antes de fundar a SolarCity.

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Nem a Apple nem a Google estavam perto do negócio da telefonia no ano 2000. O primeiro Iphone foi apresentado apenas há sete anos (junho de 2007).172 A primeira versão comercial do Android foi apresentada alguns meses depois.173 É possível que os disruptores da indústria automotiva venham de outra indústria?

Sistemas operativos automotivos e mercados do tipo “o ganhador leva tudo” As plataformas de software têm fortes efeitos de rede e altos custos de câmbio. É difícil para um usuário da Microsoft Windows trocar para outro software pela inversão que tem feito; não apenas no software, mas também em tempo e esforço para operá-lo com maestria e fazer uso de tecnologia complementar do Windows. Os efeitos de rede são os motivos pelo qual a Microsoft, apesar de muitos erros (como Windows Vista ou Windows Me) tem carimbado capital por décadas com seu sistema operativo Windows. É difícil abandonar um ecossistema com efeitos de redes fortes. As barreiras são muito altas. Os efeitos de rede também são a razão pela qual o IOS da Apple e Android da Google gerenciam mais de 90% do mercado de sistemas operativos para smartphones.174 Por outro lado, não há efeitos de rede (e custos de transição muito baixos) na indústria automotiva de hoje. Apenas toma alguns minutos passar de um Chrysler SUV para um Ford F150. Não deveria parecer surpreendente que a Google e Apple queiram entrar no mercado automotivo. Steve Jobs sonhava em construir um iCar. “Observem a indústria automotiva; é uma tragédia nos Estados Unidos. Quem está desenhando os carros? ’’ Jobs se questionava, de acordo com o dirigente da Apple Mickey Drexler.175 A Google é primordialmente uma empresa de softwares. O gigante da internet aprendeu com a aquisição da Motorola Mobility o quão finas são as margens no mercado de hardware. Por esse motivo, a Google não vai entrar na fábrica de veículos. Certamente, a Google emplacará seu software para veículos autônomos como um sistema operativo e oferecerá licenças para os fabricantes. A Google poderia desenvolver o equivalente automotivo à sua linha de negócios Android. Poderia oferecer licenças de seu software para empresas de veículos autônomos em todo o mundo da mesma maneira que o faz com as empresas de telefones celulares e Android. Isso estimularia novos participantes na parte de

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venda de hardware de veículos. Devido aos fortes efeitos da rede das plataformas de sistemas operativos, ter a Google desenvolvendo software para veículos autônomos trocaria as bases da competência nessa indústria. Uma plataforma de software vencedora para veículos poderia unir um ecossistema de vendedores de aplicações que rapidamente iria de cem mil até um milhão e até cem milhões de unidades e causariam total disrupção na indústria do transporte. Gigantes automotivos como GM, Chrysler e Ford poderiam ser equivalentes automotivos a gigantes da telefonia como Nokia e BlackBerry.

Carros como serviços: o maior modelo de negócios Disruptivos Tenho mencionado que os veículos autônomos são disruptivos porque, em um nível particular, economizam energia, tempo e dinheiro; e em um nível de sociedade: economizará tempo, energia, dinheiro e vidas. Em síntese, os veículos autônomos serão Disruptivos porque trocarão profundamente a natureza de ter um carro. Os carros deixarão de ser um objeto de desejo para particulares e de ser um negócio gerador de ganâncias. A maioria de nós não quer realmente um carro. Somente queremos a sua mobilidade a baixo demanda. É dizer, queremos a possibilidade de ir de um ponto A até um ponto B sempre que queiramos (ou precisemos) fazê-lo. Para a maioria das pessoas, ter um carro é a melhor forma de garantir a mobilidade a baixo demanda. Apesar disso, quando chegar o dia em que os veículos autônomos possam recolher e deixar passageiros em qualquer lugar, é o momento os carros autônomos passarão a ser os preferidos. Além de que, ir de um lugar a outro em um veículo autônomo será substancialmente mais barato que fazê-lo em um carro próprio. Lembre-se, não é apenas a tecnologia que é disruptiva. É o modelo de negócios propiciados pela tecnologia, que poderia chamar-se o modelo de carros como serviços. Imagine que você pode chamar um carro em qualquer lugar e a qualquer momento e que o mesmo apareça na sua porta em minutos. Empresas como Zipcar,

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Uber e Lyft oferecem versões deste serviço hoje em dia. Imagine que o carro que chega é autônomo em vez de ser conduzido por um humano. Experimente isso: Todos os veículos do mundo são autônomos e todos os donos de veículos do mundo os oferecem para empresas de carros como serviços. Quão Disruptivo é esse cenário? Há pouco mencionei que o primeiro conceito de carros compartilhados, Zipcar, calcula que cada carro compartilhado substitui quinze carros regulares.176 Assumindo que todas as pessoas troquem para o modelo dos carros compartilhados e o cálculo de 15 a 1 de Zipcar se aplique para todo o mundo, as vendas anuais de veículos se reduziriam em quinze vezes. A indústria automotiva global vendeu 82 milhões de unidades em 2012.177 Se essas vendas se reduzirem em 15 vezes devido ao conceito de carros compartilhados, chegariam a 5,5 milhões de unidades, é dizer, que é 6,7% da produção atual desta indústria. Três empresas automotivas no mundo, Volkswagen, Toyota e General Motors, vendem mais de nove milhões de carros por ano. Neste cenário, apenas uma delas poderia cobrir toda a demanda de carro no mundo e fazê-lo com uma margem bastante ampla (isso assumindo que nenhuma dessas empresas automotivas teria que apagar as luzes e voltar para casa. As ondas disruptivas terão efeitos em toda a cadeia de suprimentos da indústria automotiva. A indústria petrolífera também se verá afetada. Dado que o número de carros no mundo diminuirá mais de 93%. Além de que os veículos autônomos têm um consumo mais eficiente, utilizam melhor o espaço e não desperdiçam o tempo no tráfego ou buscando um local para estacionar. Assumindo que cada veículo autônomo consome três vezes o que um veículo tradicional, as empresas petrolíferas verão igualmente reduzida a sua demanda em 75 a 80%. Matematicamente apenas dois países, Rússia e Arábia Saudita, teriam disponibilidade de produzir a demanda mundial de petróleo. A rede mundial de indústrias petrolíferas e automotivas se verá reduzida a duas empresas vendendo petróleo e uma empresa vendendo carros. Este cenário é sob a suposição de que os carros autônomos utilizarão motores de combustão interna. Mas é preciso recordar que a disrupçao dos veículos elétricos também se está apresentando. A disrupção dos veículos autônomos se esconderá com a dos veículos elétricos. Lembre-se como as disrupções da internet e dos telefones celulares se esconderam e se completaram assim uma com a outra. Eventualmente se uniram para criar a internet móvel.

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De acordo com Takeshi Mitamura, do centro de investigação da Nissan no Vale do Silício “os veículos elétricos são a plataforma natural para os veículos autônomos’’. Enquanto que o veículo elétrico substitui a indústria dos carros a gasolina, o veículo autônomo apoia esta situação e se encarrega de acabar com o pouco que sobre dessa indústria. Duas indústrias serão destruídas. A indústria automotiva entrará em colapso e a indústria petrolífera pode desaparecer como provedora para veículos com motor de combustão (o cenário dos veículos elétricos) ou pode entrar em colapso em grande proporção (veículos autônomos com motor elétrico). De qualquer forma não é um bom panorama para a indústria petrolífera. Inclusive com margens conservadoras, por exemplo, substituições de 5 a 1 ocorrerão logo após a disrupção dos veículos autônomos. O mercado automotivo colapsará até 20 ou 30 milhões de veículos por ano. Em outras palavras, ainda assumindo que o veículo elétrico não substituirá o veículo a gasolina, os veículos autônomos farão com que a demanda de gasolina se reduza em 80% aproximadamente.

Inovação nos modelos de negócios A maioria das pessoas pensam na disrupção dos mercados em termos de “disrupções tecnológicas’’. Apesar disso, muitas vezes, a fonte disruptiva não é uma tecnologia nova, é um novo modelo de negócios feito possível graças à tecnologia. Considere como Skype substituiu a indústria das comunicações em longa distância. Muitas empresas têm acesso a tecnologia de voz sobre protocolo de internet (VolP, na sigla da internet). Foi o modelo inovador de Skype que revolucionou o negócio. As empresas de carros têm usado o mesmo modelo de negócios por cem anos. É algo como isso: nós fazemos o carro, nós vendemos o carro, nós reparamos o carro; repita todos os poucos anos. A inovação de modelos de negócios mais radicais da indústria automobilística foi provavelmente a introdução do financiamento de GMAC em 1917. Esta simples inovação ajudou a indústria automobilística para que os proprietários fossem de 8% para 80% (vide capítulo 2). Em termos de modelos de negócios, a indústria automobilística tem tido pouco progresso no último século. Mas novos modelos de negócios feitos possíveis graças a avanços tecnológicos estão começando a alterar isso. Depois que um carro

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se pareça mais a um computador móvel sobre rodas, as regras do jogo mudarão radicalmente. O automóvel passará a ser outro produto que se montará sobre a Lei de Moore. As melhoras tecnológicas poderão crescer de forma exponencial. Em vez de recolher um milhão de unidades para reparar um defeito, as empresas de automóveis levarão seus novos softwares aos veículos através de downloads WI-Fi. Não é descabelado pensar que a indústria automobilística tal como conhecemos hoje em dia não existirá em uma ou duas décadas. Os veículos elétricos substituirão os veículos com motor de combustão interna? Uma plataforma de software engolirá Detroit? Parece-me que várias substituições estão por chegar: veículos elétricos, software para veículos e finalmente veículos autônomos. Além de que compartilhar carros alterará radicalmente a forma em que usamos os carros. Ao combinar tudo isso com novos modelos de negócios, o resultado é que a indústria dos veículos tradicionais não tem nada que fazer. Não se trata de « se passará », mas quando

Disrupção da Indústria dos Seguros para Veículos Muitas das conversas sobre os carros autônomos se direcionam a « se as empresas de seguros permitirão a presença de carros autônomos nas vias ». Estas conversas têm perdido o foco. As seguradoras devem estar preocupadas com a disrupção dos veículos autônomos já que a centenária indústria das seguradoras para veículos será substituída. No capítulo 3, descrevi como uma empresa chamada Climate Corp usa dados do clima e dos solos previstos pelo governo dos Estados Unidos para reunir inteligência para seu produto assegurador no campo da agricultura. Como pode uma pequena empresa fundada por dois empregados da Google sem experiência no campo dos seguros fazer isto? Mediante dados. Muitos dados. Big Data. Dan Rimer, um investidor de risco da Climate Corp, explica que “para valorizar seus produtos, a plataforma da Climate Corp recebe medições climáticas de 2,5 milhões de locais e previsões de grandes modelos climáticos e processa esses dados conjuntamente com 150 bilhões de observações de solo para gerar 10 trilhões de pontos de simulações climáticas, requerendo gerenciar 50 terabytes de informação ao vivo em qualquer momento dado’’. 178 O veículo autônomo não é outra coisa que uma máquina de geração de dados. O carro da Google recolhe mais de 1GB de informação por segundo.179 Dado que os sensores estão baixando de preço, os níveis de dados recoletados por esses veículos aumentarão em ordens de magnitude. Dado que a quantidade

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de veículos autônomos crescerá, a quantidade de dados recolhidos por estes aumentará de forma exponencial. A empresa que recolher estes dados e os analisar de forma inteligente, poderá valorizar seus produtos de seguros com um nível que as empresas seguradoras tradicionais somente podem sonhar. Estas empresas podem baixar dados de energia, clima e parking de 91.000 bases de dados abertamente disponíveis e manejadas pelo governo dos Estado Unidos (data.gov). Esta empresa também pode recoletar dados de parte de milhares de bases de dados manejadas por agências estatais, de condados ou cidades. Esta empresa seria então, capaz de oferecer e valorizar produtos seguradores com precisão milimétrica. Hoje em dia, Zipcar oferece aluguel de carros de maneira acessível e incluindo seguro, combustível e estacionamento e Zipcar não tem acesso à enorme quantidade de dados que a hipotética empresa teria. Esta empresa com aceso a estas quantidades de carros autônomos com um preço que inclua auto seguros, auto recargas e auto estacionamento. As seguradoras que não estejam prontas para isso estarão acabadas. Já têm sido advertidas.

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Capítulo 6: O Fim da Energia Nuclear “Não há uma diferença técnica entre um reator civil e um reator militar e nunca existirá” Relatório LA8969MS, UC-16 do Laboratório Nacional de Los Álamos

“Se o mundo tivesse que ser explodido a si mesmo, a última voz que deveria ser ouvida seria a de um especialista dizendo que não é possível” Peter Ustinov

“Qualquer tolo inteligente pode fazer coisas maiores, mais complexas e mais violentas. É preciso do toque do gênio; e de muita coragem, para levar as coisas na direção oposta “ Albert Einstein

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Em 26 de abril de 1986, o reator número 4 de Chernobyl explodiu. A explosão causou a maior catástrofe industrial do século XX. Nuvens com quatro vezes mais conteúdo radioativo que as produzidas pela bomba de Hiroshima voaram sobre a Europa e a Ásia.180 Os níveis de radiação eram tão altos que ativaram os alarmes da usina nuclear de Forsmark na Suécia, localizada a 1.100 km (660 milhas) de distância de Chernobyl. O líder soviético e o mundo aprenderam com o desastre e a partir de cientistas que mediram a radioatividade nas nuvens da Suécia.181 Em 7 de maio e após 26 de maio, o serviço de proteção central contra a radiação iônica da França fez circular suas medições de chuvas radioativas no país. Não era para se preocupar, de acordo com este relatório a radiação era moderada, oscilando entre 500 bequereles por metro quadrado (bq/m²) na parte oriental 25bq/m² ao norte do país. Mas de acordo com Le Monde, esses números não eram corretos: Em 2005, uma mensagem do instituto de Radioproteção e Segurança Nuclear (IRSN), um sucessor do Serviço de Proteção Central contra a Radiação iônica, que reuniu a chuva desde maio de 1986, mostrou uma imagem muito diferente: os depósitos de Césio 137 por si só sobrepassavam os 20.000 bq/m² em certas regiões (Alsácia e a zona em volta de Nice) e em alguns pontos alcançavam os 40.000 bq/m².183 As cifras de radiação publicadas pelo governo francês em 1986 foram inventadas. Na França, as ondas radioativas que chegaram de Chernobyl foram cerca de mil vezes maiores do que o que o governo informou aos seus cidadãos. As medições reais apareceram porque a organização sucessora do Serviço de Proteção Central Contra a Radiação Iônica foi demandada em 2001 pela Associação Francesa de Sofredores de Doenças na Tireóides. Esta organização acusou o governo de falsificar deliberadamente a informação e não tomar as mínimas medidas sanitárias que os seus vizinhos europeus haviam tomado (por exemplo, proibir certas comidas).

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O governo francês é conhecido por ter ferido milhares dos seus cidadãos para proteger a indústria da energia nuclear. Após o desastre de Fukushima em fevereiro de 2011, o governo japonês informou aos seus habitantes de forma similar, minimizando a extensão do dano. Apesar do pouco mitigado desastre que o mundo viu através de vídeos e fotografias virais, apesar das medições feitas por cientistas ao redor do mundo mostrando que os níveis de radiação em Fukushima estavam a par do nível de Chernobyl, o governo japonês manteve os seus próprios cidadãos como reféns para proteger a indústria nuclear. Poderia a campanha de desinformação levada pelo governo francês se repetir uma geração mais tarde no Japão? Tardará novamente duas ou três décadas para que os cidadãos japoneses conheçam as dimensões reais do desastre?

Meios participativos, cidadãos cientistas e uma excursão pela Energia Nuclear A disrupção que a internet, os telefones celulares e os computadores pessoais trouxeram consigo, deram aos cidadãos a possibilidade de criar, recoletar e publicar informações. Estas tecnologias permitiram o crescimento de uma cultura participativa. Utilizando Twitter, Facebook e Amazon.com, as pessoas participam e contribuem com dados, ideias e opiniões; não apenas recebem passivamente conteúdo de parte daqueles que estão no poder. A cultura participativa alcançada hoje em dia graças a tecnologia é o oposto à cultura fechada, com segredos e hierarquia que caracteriza a indústria nuclear. Uma semana depois do dia 11 de março de 2011, dia das fusões nucleares em Fukushima, uma organização sem fins lucrativos chamada Safecast publicou seu primeiro site da web e iniciou uma rede de sensores para recoletar e compartilhar medições de radiação. Os voluntários do Safecast logo começaram a tomar medidas de radiação em Fukushima. Depois começaram a tomar medidas em todo território japonês e posteriormente no resto do mundo. Utilizando uma plataforma de hardware livre chamada Arduino e sensores de radiação Geiger de International Alert, Safecast construiu pequenos medidores de radiação móveis com um custo menor do que 1.000,00 dólares.184 Safecast chamou o dispositivo “bGeige’’, abreviando “bento Geiger’’, porque se assemelhava a uma pequena caixa “bento’’ japonesa. Para obter fundos para seus equipamentos e operações, a organização obteve 35.000 dólares de parte do site de crowdfunding Kisckstarter.

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Isso permitiu a Safecast coletar mais dados de radiação que o próprio governo japonês. A diferença dos sensores Geiger distribuídos unitariamente pela cidade, Safecast toma dados de medição de radiação com uma resolução de 50 a 100 metros (159 a 300 pés) a cada cinco segundos. Essa baixa os dados todos os dias como conteúdo de acesso aberto. Qualquer um pode fazer uso desses dados sem pagar direitos de usuário ou outras limitações financeiras. Em sua página do clima, o gigante da internet Yahoo! Japão, tem um link que dirige a informação da radiação da rede de sensores de Safecast. Safecast tem disponibilizado mais de 10 milhões de pontos de dados, uma cifra que está crescendo de forma exponencial. Esta tem desenvolvido uma nova versão do seu kit Geiger que é vendido por 450 dólares para seus voluntários por todo o mundo (vide figura 6.1).185

Figura 6.1: O kit Geiger de 450 dólares de tamanho semelhante a um telefone celular (Fonte: International Medcom Inc.)186

Nas ciências econômicas, “a captura regulatória’’ se refere ao que acontece quando uma agencia de regulação de estado que foi criada para atuar com base em interesses públicos tem um foco maior nos interesses comerciais ou interesses especiais da indústria que devem regular.187 Em outras palavras, a agência governamental protege a indústria às custas do público. A captura regulatória da

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energia às companhias para contaminar, não se interessarem pela saúde ou a segurança, para tomar riscos financeiros com o conhecimento de que os contribuintes e os cidadãos assumirão os custos. A informação aberta pode ser considerada política quando leva à tona capturas regulatórias ou segredos. Quando se pergunta ao cofundador da Safecast se esta é uma organização anti-nuclear, Sean Bonner responde “Safecast não é nem anti-nuclear nem pró-nuclear; estamos a favor da informação. A informação é apolítica’’. A indústria nuclear e as agencias governamentais que as protegem não serão nem abertas nem transparentes em um futuro bem próximo, mas a informação está se convertendo na salvação que pode iluminar esta indústria. E a informação é clara: a energia nuclear é proibidamente custosa, muito perigosa e letalmente contaminante. Citibank publicou um relatório sobre a energia nuclear, nomeado como “New Nuclear: The Economics Say no’’. A energia nuclear é tão cara que a indústria não poderia se manter sem as regulações que criam subsídios de parte dos usuários e proteção governamental.

Captura regulatória, descomissionamento e custo proibido da Energia Nuclear Em fevereiro de 2013, Margaret Hodge, membro do parlamento britânico, anunciou que o desmantelamento da planta nuclear Sellafiel havia alcançado 65,7 bilhões de libras esterlinas (110 bilhões de dólares)188. O governo está gastando 1,6 bilhões de libras esterlinas (2,6 bilhões de dólares) do dinheiro dos contribuintes cada ano, e adiciona “não há indicativo de quando esse custo deixará de crescer’’. Quando a indústria nuclear fala dos custos da energia nuclear, nunca inclui os custos do desmantelamento (limpeza) das usinas de energia nuclear. Os desmantelamentos são uma fonte inesgotável de dinheiro para a indústria nuclear. O comitê governamental de contas públicas estabeleceu, pela House of Commons expresso em um relatório, que não está clara quanto tempo tomará ou quanto dinheiro custará os desmantelamentos de Sellafield. Nenhum desperdício nuclear tem sido retirado de Sellafield.

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O desperdício nuclear ainda está no site. De acordo com a autoridade de desmantelamento nuclear, a agencia encarregada dos planos de desmantelamento, Sellafield estará se recuperando dos desperdícios nucleares para 2015. Quem paga pelo desmantelamento de usinas nucleares? Para todas as usinas do mundo há apenas duas respostas: os contribuintes e os clientes. Isso não é um assunto britânico. É um assunto nuclear. Em junho de 2013, pouco depois de haver sido decidido fechar permanentemente a usina nuclear de San Onofre na Califórnia, seu dono e operados, Southern Califórnia Edison começou a transferir quase 5 bilhões de dólares em custos de reparações improdutivas e desmantelamento aos contribuintes. Ted Craver, CEO de Edison International, indicou “a forma tradicional, com certeza, é que todos esses custos sejam passados aos clientes e aos contribuintes’’.189 Depois de se beneficiar por anos, os operadores das usinas nucleares empacam e dão meia volta, deixando os custos associados para ordenar seu desastre aos clientes e aos contribuintes. O que aconteceria se as normas britânicas estivessem cuidando das pessoas a quem estão destinadas a cuidar ao invés da indústria elétrica? Quanta energia solar haveria sido comprada com os 110 bilhões de dólares investidos em limpar Sellafield? Para responder esta pergunta, assuma para si mesmo que as regulações permitem a criação de um mercado relativamente competitivo e os custos de instalações solares no Reino Unido alcancem os da Austrália ou Alemanha. O custo completo de instalação de um sistema residência de 5 kW na Austrália para julho de 2013 foi de US $ 1,62 (A$1,76) por watt, de acordo com a SolarChoice.190 Com esses custos poderiam ser instalados 67,9 GW produzidos a partir de energia solar, com os 10 bilhões de dólares (esse custo é para energia solar sem subsídios). Em 2012 a demanda energética no Reino Unido foi de 35,8 GW em média.191 O pico de demanda foi de 57,5 GW. Com essas cifras em mente, os custos de desmantelar uma usina nuclear representam para os contribuintes o mesmo custo de instalar sistemas de energia solar sem subsídios para cobrir 190% da sua demanda energética média e 117% do seu pico de demanda. Sabendo isso, pensaria que os entes reguladores do Reino Unido pararão a indústria nuclear para trocar para energia solar ou eólica.

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Captura regulatória, geração e custo proibitivo da Energia Nuclear Em 2010 uma coalizão de conservadores e liberais democratas no Reino Unido prometeu que as novas usinas nucleares não receberiam nenhum subsidio dos contribuintes.192 Três anos depois, o governo se retraiu da sua promessa. Este propôs um acordo com o qual os preços de venda no atacado de energia nuclear estariam garantidos por quatro anos com um custo potencial para os contribuintes de 250 bilhões de libras esterlinas (407 bilhões de dólares).193 A nova capacidade nuclear a ser construída seria de 16GW. Os contribuintes britânicos pagariam até 15,6 libras esterlinas (A$25,4) por watt de capacidade nuclear. A energia nuclear é o método mais caro para a produção de eletricidade. Um watt gerado a partir de energia solar ou eólica durante um pico de demanda na Austrália custa menos de 2 dólares. Porque os britânicos comprariam energia nuclear por um preço dez vezes superior? O Reino Unido não é um local com grande incidência solar, mas a Alemanha, um país com um clima semelhante, gera energia solar por um custo mais baixo do que o governo britânico espera gerar com energia nuclear. A energia solar tem reduzido os custos da venda de energia no atacado em 40% durante os últimos cinco anos na Alemanha.194 A energia solar também está se tornando mais econômica à medida que a energia nuclear se faz mais cara. Porque o governo britânico quer incrementar os custos da energia no atacado em detrimento dos seus cidadãos obrigando-os a subsidiar a indústria nuclear?

A situação piora. Os 407 bilhões de dólares em subsídios não incluem o custo de limpeza ou desmantelamento das usinas nucleares. Considere que no seu máximo, Sellafield só conta com quatro reatores gerando 60 MW cada um para um total de 240 MW.195 Como mencionei anteriormente, já custou US $ 110 bilhões em limpeza.196 A expansão de 16 GW de energia nuclear proposta pelo governo é 66 vezes maior que a capacidade de Sellafield. Quantos bilhões de dólares custará reprocessar o combustível, limpar e desmantelar esses reatores em 40 anos? Adicionalmente, os US $ 407 bilhões em subsídios nucleares não incluem o custo de assegurar os reatores contra uma fusão nuclear. O Reino Unido é um país pequeno. Um desastre como o de Chernobyl ou Fukushima teria consequências catastróficas sobre todo o país. Custariam trilhões de dólares e levaria uma quantidade incontável de vidas.

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Então porque uma empresa de serviços consideraria a construção de uma usina nuclear? Em três palavras: proteção e subsídios governamentais.

Subsídios nucleares Galore: os reatores de Vogtle na Geórgia Quando a empresa Southern Company, localizada em Atlanta, propôs construir dois reatores nucleares em 1976, a empresa manifestou que o custo de construção seria de US $ 660 milhões. Para o momento que foram encarregados ao final dos anos 80, seu custo foi de 8,87 bilhões de dólares, treze vezes mais do havia sido estimado inicialmente.197 Não se tem utilizado mais territórios estadunidenses para a construção de usinas nucleares desde então. Por quê? A indústria nuclear culpa a fusão do reator em Three Island e ao que chama de « um medo irracional do público em direção a energia nuclear ». A evidência, por outro lado, oferece outra história. A indústria nuclear tem se caracterizado por falhas de entrega, sobrecustos, atrasos de construção e falta de segurança. A indústria nuclear não pode competir com outras formas de geração de energia. Os reatores nucleares do hoje em dia são dez vezes mais caros de construir do que eram no início dos anos 70 e os custos continuam aumentando. A indústria nuclear poderia ser a única grande indústria do mundo com uma curva de aprendizado negativa. Em contraste, os painéis solares fotovoltaicos têm melhorado sua relação de custos 154 vezes desde 1970. A energia solar tem melhorado sua relação de custos relativa à energia nuclear 1.540 vezes desde 1970. O conceito das curvas de aprendizado foi introduzido em 1936 por T.P.Wright, da indústria aeroespacial. A curva de aprendizado expressa que quanto mais se produz um bom serviço, melhor se realiza o processo de fazê-lo, de maneira que pode se fazer mais rapidamente e de uma forma melhor.198 Os engenheiros têm medido as curvas de aprendizado de muitas indústrias. As curvas de aprendizado ajudam os engenheiros a quantificar as curvas de custos de produtos e as escalas de produção no futuro previsível. Por exemplo, se a curva de aprendizado da construção de barcos é de 20% e o primeiro barco custou US $ 100, quando a produção dobre, a próxima frota de barcos terá um custo unitário de US $ 80. Quando a produção dobrar novamente, os custos descerão para US $ 64 e assim sucessivamente.

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Normalmente podem-se encontrar as curvas de aprendizados de diferentes indústrias nos livros e manuais. A federação de cientistas estadunidenses ofereceu uma calculadora online onde se pode gerar curvas de custos e projetá-los para o futuro.199 Jonathan Koomey da Universidade de Stanford tem calculado os custos reais de construir usinas nucleares nos Estados Unidos desde 1970 e os resultados são reveladores (Vide figura 6.2).200 Á medida que a indústria tem ganhado experiência construindo reatores nucleares, as usinas têm se feito mais caras.

Figura 6.2: Custo real das usinas nucleares no Estados Unidos entre 1970 e 2000 (Fonte: Intenational Medcom Inc.)201

O tempo utilizado para construir usinas nucleares também tem se estendido. A indústria que prometeu que a energia seria muito barata para ser medida está produzindo energia muito cara para poder competir. O professor da escola de leis de Vermont, Mark Cooper, tem feito uma profunda investigação sobre a energia nuclear nos Estados Unidos e França. Entre outras coisas, encontrou que o tempo necessário para construir usinas nucleares tem se estendido consideravelmente (Vide Figura 6.3).202 De acordo com o estudo do professor Cooper, o tempo necessário para a construção de usinas nucleares aumentou desde quase cinco anos em 1970 até cerca de dez ou quinze anos em 1980. Alguns reatores têm requerido mais de vinte anos para sua construção.

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Figura 6.3: Tempos de construção em meses de reatores de água pressurizada por ano de conexão da rede nos Estados Unidos (Fonte: “Nuclear Safety and Nuclear Economics, ’’ Mark Cooper, 2012)203

As Figuras 6.2 e 6.3 mostram que o tempo de construção e os custos dos reatores nucleares têm aumentado. A indústria nuclear é única entre as grandes indústrias dado que tem o que o intelectual do clima Joe Romm, um PhD em física nuclear do MIT, perspicazmente tem chamado de uma “Curva de aprendizado negativa”. Enquanto mais experiência se adquire na produção, mais caro fica o produto e mais tempo leva para produzi-lo. Além disso essa curva de aprendizado negativa não é pequena. Observando os gráficos se evidencia que a indústria nuclear tem aumentado seus custos cerca de dez vezes desde 1970 e seus tempos de entrega cerca de quatro vezes desde esse mesmo ano. Não é necessário um título universitário para entender que uma indústria com custos que se incrementam e com tempos de produção que também os fazem, não pode sobreviver por muito tempo. Especialmente se o produto pode explodir na cara dos seus usuários e literalmente lhes custar um braço ou uma perna. Não se tem projetado novas usinas nucleares depois de que os reatores de Vogtle foram encarregados nos anos 80 dado que a energia nuclear não é economicamente competitiva. Esta sobrevive porque o governo dos Estados Unidos deu à indústria energética a chave do baú do tesouro dos contribuintes em 2005. Em 2005, o congresso dos Estados Unidos aprovou US $ 18,5 milhões em novas garantias de empréstimos para a indústria nuclear, de acordo com o Instituto de Energia Nuclear.204 A lei energética de 2005 autorizou o Departamento de Energia dos Estados Unidos a responder por até 80% dos custos dos projetos em energia nuclear.

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Adicionalmente poderiam prover um seguro de US $ 2 bilhões para gastos imprevistos e outro de US $ 1 bilhão para créditos de impostos de produção durante os primeiros oito anos da vida do reator.205 Após a lei energética de 2005, a indústria nuclear estava certa do seu renascimento. Esperando repetir a forte adaptação da indústria nuclear na França, a indústria nuclear tomou emprestada a palavra “renaissance’’ do francês para descrever seu renascimento e começou a trabalhar. Em 2006, Georgia Power, uma subsidiária de Southern Company anunciou que construiria dois novos geradores nucleares de 1,1 GW em Vogtle. A Comissão de Regulação Nuclear dos Estados Unidos deu a sua aprovação e em abril de 2009 o projeto quebrou o chão. Georgia Power estima que o custo de construção para os dois reatores seja de 14 bilhões de dólares. Começaram operações em 2016 e 2017 respectivamente. Em 2009, o Estado da Georgia aprovou a lei do Senado 31, que permitia a Georgia Power arrecadar de parte dos contribuintes até 2 bilhões de dólares para o financiamento dos novos reatores nucleares de Vogtle.206 Os contribuintes estarão financiando a construção dessas usinas nucleares enquanto estiverem em construção. Em 6 de fevereiro de 2010, a administração de Obama ofereceu um empréstimo federal de 8,33 bilhões de dólares para a construção dos reatores.207 A construção do Reator Número 3 de Vogtle começou oficialmente em março de 2013 com o esvaziamento de concreto para a ilha nuclear. A história da Georgia Power e seus reatores 3 e 4 é um exemplo de como a indústria nuclear utiliza o dinheiro dos contribuintes para a construção de novas usinas. Observe como Georgia Power toma vantagem da sua amistosa relação com organismos reguladores e os responsáveis políticos: •

Empréstimo Federal: US $ 8,3 bilhões.

•

Financiamento por parte dos contribuintes: US $ 2 bilhões.

•

Crédito para impostos de produção: US $ 1 bilhão.

Assumindo que os reatores 3 e 4 de Vogtle representem menos do declarado no orçamento e realmente gerem energia, US $ 11,3 bilhões dos US $ 14 bilhões dos custos de construção dos reatores virão de parte dos contribuintes. Mas não se pode esperar que esses projetos terminem no tempo estipulado ou com custos menores do que os previstos. Os reatores 3 e 4 já estão em processo e levam dois anos de atraso e 2 bilhões de gastos acima do preestabelecido. O

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preestabelecido para o projeto é de US $ 16,5 bilhões e abrirá operações em 2018 e 2019.208 Alguém está surpreso que um projeto nuclear custe mais do que o preestabelecido e se atrase? Esta indústria tem uma patológica tendência a fazer muitas promessas e falhar em cumpri-las. Cada usina nuclear dos Estados Unidos tem sido entregue com atraso e com gastos acima do pressuposto inicial, ou ter sido cancelada por defeito. De acordo com o escritório de pressupostos do congresso, as 75 usinas nucleares construídas entre 1966 e 1986 foram três vezes mais caras do que havia sido originalmente preestabelecido.209 Por outro lado, das 253 usinas nucleares que foram originalmente ordenadas entre 1953 e 2008, 121 delas (48%) foram canceladas antes de serem completadas.210 Das 132 usinas que foram construídas, 21 foram completamente fechadas por problemas de confiabilidade ou custos de operação, enquanto que outras 27 tiveram falhas graves pelo menos uma vez durante o seu primeiro ano, tudo isso de acordo com Amory Lovins, expert energético de Rocky Mountain Institute.211 Além disso Lovins completa que “muitas plantas nucleares são rentáveis atualmente, porque seus operadores atuais as compraram por menos do que o seu custo real’’.212 O Washington Public Power Supply System Service, agora chamado Northwest Energy, ordenou 5 usinas de energia nuclear no início dos anos 70. Atrasos e custos elevados obrigaram a empresa de sérvios a cancelar duas das cinco usinas, deter a construção em outras duas e intervir com US $ 2,25 bilhões, a maior intervenção de bônus municipais na história, para esse objetivo.213 Somente uma das cinco usinas, a Estação de Geração da Colômbia está operando atualmente.214 A capa da revista Forbes do dia 11 de fevereiro de 1985 mostrava um artigo com o título “idiotas nucleares’’ onde dizia “A falha da indústria nuclear estadunidense poderia ser o maior desastre gerencial da história dos negócios, um desastre de escala monumental… Ninguém pode agora pensar que o dinheiro foi bem gasto. É uma derrota para o consumidor estadunidense e para a competitividade da indústria estadunidense”. Estaria Georgia Power preocupada por haver passado o seu pressuposto? Não, a lei energética de 2005 convenientemente lhe permite utilizar US $ 2 bilhões do dinheiro dos contribuintes para cobrir sobrecustos. De maneira que para Vogtle, o cofre de tesouros em subsídios de contribuintes segue se incrementando:

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•

Empréstimo Federal: US $ 8,3 bilhões.

•

Financiamento por parte dos contribuintes: US $ 2 bilhões.

•

Crédito para impostos de produção: US $ 1 bilhão.

•

Proteção para sobre custos: US $ 2 bilhões.

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Perdoe-me se isso me lembra dos empréstimos de Wall Street para “Mickey Mouse” que levou à grande depressão de 2008 e levou a economia mundial para baixo com ela. A indústria nuclear tem mostrado que não é capaz de entregar a tempo o seu produto caro. A energia nuclear é uma indústria que não é competitiva e tem uma curva de aprendizado negativa. Se o mercado de energia tivesse sido regido exclusivamente pelas forças de mercado, a indústria nuclear teria saído do negócio há vários anos. A única maneira de manter a indústria nuclear é recebendo subsídios dos contribuintes. Infelizmente, alguns governos estão contribuindo para que isso aconteça. A administração Obama, em seu orçamento de 2012, apelou para triplicar o programa de empréstimos para a indústria nuclear de US $ 18,5 bilhões para US $ 54,5 bilhões.215

Assegurando o que não é segurável: resgate da Energia Nuclear por parte dos contribuintes Apesar de caros e dolorosos que são os subsídios e as proteções do governo para a indústria nuclear, é possível que o subsídio mais custos ainda não sejam suficientes para a indústria nuclear. Nos EUA, os seguros para a indústria nuclear se marcam dentro do nome de Price-Anderson Nuclear Industries Indemnity Act. Apesar de todas as falhas da indústria nuclear, até agora, em outras palavras, espera-se um resgate para assegurar que a indústria nuclear deixe de ser uma área em que falhas representem não só a falência de uma empresa, mas de toda uma nação. Segundo a Internacional Air Transport Association, em 2009 houve um acidente para cada 1,4 milhão de voos com aviões de reação de Western-built.216 Com base nesses números, o usuário tem uma probabilidade de 0,00007% de sofrer um acidente de avião. Além disso, 1,5% de todos os reatores nucleares que foram construídos têm sofrido uma fusão nuclear, de acordo com o professor de Stanford Marc Jacobson.217 A probabilidade de um acidente nuclear é quase 1 milhão de vezes maior que a de ter um acidente de avião.

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Agora imagine que você está a ponto de levantar voo com a sua família em um voo que tem 1,5% de probabilidade de ter um acidente. Você pegaria esse voo? O desastre nuclear de Fukushima tem nos lembrado mais uma vez que a energia nuclear não é segura. O desastre nuclear de Fukushima foi uma tragédia de proporções não vistas desde o desastre de Chernobyl. O governo japonês não tem sido aberto quanto aos custos humanos, ambientais e financeiros dessa tragédia. Pelo contrário, o primeiro ministro japonês Shinzo Abe tem acelerado a geração de regulações que evitem que o público acesse a informação referente ao acidente que todo burocrata considera um “Segredo de Estado’’. De acordo com o professor de ciência políticas da Universidade de Sophia, Koichi Nakano “esta pode ter sido a verdadeira intenção de Abe, cobrir a informação acerca de ações erradas do governo em relação ao desastre de Fukushima e/ou a necessidade de energia nuclear”.218 Após décadas de palavras do governo assegurando que a energia nuclear é segura, limpa e barata, os japoneses estão pagando pelo desastre no solo com suas vidas e saúde, ou então com as suas carteiras. Os contribuintes japoneses têm aprendido pelo caminho difícil o que acontece quando uma nação assegura a indústria nuclear contra qualquer acidente de grande magnitude. Mas assegurar a indústria nuclear através dos contribuintes, não é um assunto japonês. É um assunto da regulação nuclear. Se há uma usina nuclear em seu país, então você também se encontra no negócio dos seguros para a energia nuclear. Você sabe o quão grande é a sua responsabilidade? Nos Estados Unidos, o congresso tem decidido que os contribuintes são responsáveis por desastres nucleares. É a lei das terras. Chama-se Price-Anderson Nuclear Industries Indemnity Act. O congresso a aprovou em 1957 em um esforço por proteger a nascente indústria nuclear civil. Em 1957, a indústria asseguradora privada não contava com suficiente informação para valorizar adequadamente os serviços para uma usina nuclear. Mas a indústria nuclear tem crescido e amadurecido desde 1957. Hoje em dia, mais de 430 reatores em 31 países provem 370 GW de capacidade nuclear, de acordo com a Associação Nuclear Mundial.219 A indústria nuclear tem alcançado altas taxas de penetração na França, Japão, Rússia e Estados Unidos. A França tem 59 reatores nucleares que geram cerca de 75% da eletricidade desse país.220 Antes do desastre de Fukushima, o Japão tinha 50 reatores que geravam cerca de 30% da eletricidade do país.221 Os Estados Unidos têm 100 reatores que geram cerca de 19% da eletricidade do país.222

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O mundo tem estado construindo, operando, mantendo e gerando energia nuclear por seis décadas. As asseguradoras privadas contam com suficiente informação para quantificar a segurança das usinas nucleares. As empresas asseguradoras privadas têm suficiente informação para criar produtos asseguradores para as usinas, certo? Sim, têm a informação, mas não, não asseguram a energia nuclear. Nenhuma asseguradora no mundo tem dado um passo à frente para se responsabilizar pelos custos totais de um desastre nuclear. As asseguradoras privadas asseguram coisas como a nova Freedom Tower, que foi construída logo após os ataques terroristas ao World Trade Center. As asseguradoras privadas asseguram coisas antes do risco de furacões ou terremotos. Mas nenhuma asseguradora privada entrará no campo da energia nuclear. Assuma por um momento que existe um mercado para os seguros no campo da energia nuclear, da mesma maneira que há um mercado para os veículos ou as plantas de energia solar. Que prevalência cobrariam as asseguradoras para proteger as usinas de energia nuclear? O governo da Alemanha (onde também os contribuintes asseguram a energia nuclear) tem ordenado um estudo para responder a essa pergunta. O relatório de abril de 2011, concluiu que para que uma empresa asseguradora privada gerasse uma cobertura sobre uma usina nuclear, a prevalência seria de 0,139 euros por kWh (19,9 centavos de dólar por kWh) a 2,36 euros por kWh (US $ 3,39 por kWh).223 Para colocar esses valores em contexto, a cidade de Palo Alto tem um contrato de compra há 25 anos no qual paga 6,9 centavos de dólar por kWh de energia solar.224 De maneira que o preço total que Palo Alto paga por cada unidade de energia solar é cerca de um terço da menor estimativa de prevalência que um produtor de energia nuclear teria que pagar por cada unidade de energia. Outra forma de analisá-lo é: os produtores de energia solar independentes que abastecem Palo Alto têm que pagar custos de capital, de instalação, de gestão, de asseguradoras, de operação e mantimento, impostos, permissões e outros custos. Após tudo isso, gera-se um pequeno lucro ao vender a energia para Palo Alto por 6,9 centavos de dólar por kWh. Todos esses custos juntos, somente representam um terço dos custos que teria a prevalência por unidade energética para os produtores de energia nuclear ao assegurar sua infraestrutura. E isso se aplica para as asseguradoras de gama alta (3,39 dólares por kWh), o custo total da energia solar é cinquenta vezes mais baixo que a taxa para assegurar a energia nuclear. A energia nuclear não é assegurável. Quando as empresas de serviços e as agências de regulação falam sobre os custos da energia nuclear, não falam dos subsídios para seguros que provém dos contribuintes. O custo de um desastre como

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o de Fukushima ou Chernobyl não está tabelado nas folhas de cálculo quando o custo da energia nuclear é calculado. Não há dúvidas de porque a indústria nuclear quer manter os subsídios dos contribuintes para seus serviços de seguros. A energia nuclear não é economicamente viável. Ter que pagar por seguros (se houvesse disponibilidade no mercado), tiraria a energia nuclear do negócio de forma imediata e irrevogável. O relatório alemão também concluiu que o custo esperado para um desastre nuclear seria de 5.756 trilhões de euros (8,27 trilhões de dólares). O produto interno bruto da Alemanha em 2012 foi de 3,4 trilhões de dólares de acordo com o Banco Mundial. O custo de um desastre nuclear na Alemanha, de acordo com o relatório, seria 2,4 vezes o tamanho da sua economia.225 Em outras palavras, um simples desastre nuclear poderia levar à quebra da maior economia europeia e a quinta maior do mundo. A energia não é apenas proibitivamente cara, também poderia levar à quebra de um país inteiro. Além disso, quanto menor é a economia de um país, mais rápido ocorreria o colapso. O PIB da Rússia é de 2 trilhões de dólares, mas ao final dos anos 80, era próximo à 500 bilhões de dólares.226 Michael Gorbachov disse que “provavelmente o desastre de Chernobyl foi a razão do colapso da União de Repúblicas Soviéticas cinco anos mais tarde’’.227 Por outro lado, os desastres nucleares não podem ser contidos nas mediações do local ocorrido. Gorbachov indicou que “inicialmente pensamos que as principais consequências da explosão foram sofridas na Ucrânia, mas a Bielorrússia ao nordeste foi golpeada ainda com mais força, assim como a Polônia e a Suíça sofreram as consequências’’.

A espiral da morte da Energia Nuclear Diante de tais dados decepcionantes, os alemães decidiram fechar oito reatores nucleares imediatamente após o desastre de Fukushima e esperam fechar todos os reatores até 2022. Enquanto isso, eles têm acelerado o que é o programa de energia limpa mais ambicioso do mundo, é um programa baseado na geração de energia solar e eólica, eficiência energética e veículos elétricos. A maioria dos países europeus também acelerou o processo de fechamento da indústria nuclear, que começou após o desastre de Chernobyl em 1986. Na Itália levou-se em conta um referendo, de junho de 2011, no qual 95% dos eleitores

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fortemente rejeitaram a proposta do Primeiro-Ministro de iniciar um novo programa nuclear.228 Segundo a Global Data, 150 das 186 usinas nucleares na Europa (80%) sejam fechadas até 2030.229 As cinquenta usinas nucleares no Japão já fecharam. Os cidadãos japoneses recolheram oito milhões de assinaturas para rejeitar o programa do governo para reiniciar seu programa de energia nuclear.230 Apesar da oposição massiva à energia nuclear, o governo japonês provavelmente vai abrir alguns reatores novamente. No entanto, o programa nuclear japonês já está em seu leito de morte. A frota atual de usinas nucleares nos Estados Unidos está ficando velha, menos eficiente, mais cara para operar e manter, e cada vez menos competitiva. Um relatório apresentado pelo banco de investimentos Credit Suisse indica que o número de dias de paralisação nas usinas nucleares tem aumentado significativamente (Vide Figura 6.4). Este aumento nos dias de paralisação aumentou os custos dos reparos e melhorias. A usina nuclear de San Onofre, por exemplo, fechou em 2011 para que os seus geradores de vapor defeituosos pudessem ser reparados.231 Depois de gastar 670 dólares para reparos, os geradores de vapor foram considerados irreparáveis. San Onofre não foi relatada ou programada para ser desmantelada.232 Os custos de operação e manutenção têm aumentado em um fator anual de 4,8%, os custos em combustíveis são de 9,1% ao ano entre 2007 e 2011; e estes custos são esperados para continuar a aumentar em um futuro próximo de 5% por ano, de acordo com um relatório do Credit Suisse.233 Uma análise feita por Mark Cooper, da Vermont Law School, listou 38 usinas nucleares que estão “em risco de encerramento” por razões econômicas por si só, das quais dez enfrentam “desafios intensamente específicos”.234 Quase todas estas usinas estão entre as 47 usinas nucleares que têm de competir diariamente nos mercados abertos dos Estados Unidos no atacado.235 De acordo com essas análises, quase a metade das usinas nucleares nos Estados Unidos fecharam por razões meramente econômicas. Inclusive as usinas nucleares que se encontram em ambientes com regulações amistosas enfrentam outra razão para seu desaparecimento: a diminuição dos preços em horários de pico, muitas vezes são bastante mais altos do que durante os períodos regulares; isto dá alta margem de oportunidade para as usinas nucleares. Mas os preços picos se dão nos dias com maior incidência solar, que é precisamente quando a produção de energia solar é mais eficiente. A energia nuclear pode fazer dinheiro nos períodos regulares? De acordo com Credit Suisse “A energia nuclear lutará para ter rendimentos positivos no mercado fora dos horários de pico’’.237

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Figura 6.4: Registro dos dias de paralisação da indústria nuclear estadunidense (Fonte: Credit Suisse).236

O gigante nuclear francês Electricité de France (EDF), o maior operador nuclear do mundo, decidiu sair do mercado estadunidense.238 EDF investiu durante seis anos 2,7 bilhões de dólares no “renaissance’’ da energia nuclear que já ninguém espera. O chefe financeiro do EDF, Thomas Piquemal, disse que “esse foi o último capítulo da sua aventura nos Estados Unidos’’. Em 16 de dezembro de 2013 a USEC (anteriormente conhecido como Uranium Enrichment Corporation), a única empresa de enriquecimento de urânio dos Estados Unidos no mercado, anunciou que entrará em quebra.239 A USEC tem recebido 257 milhões de dólares em ajudas de parte do Departamento de Estado dos Estados Unidos durante os dois anos prévios ao seu projeto American Centrifuge, um projeto centrifugado de urânio que esperava servir para abastecer as usinas nucleares. Esperava-se que o projeto estivesse completado em 2005 e custaria US $ 1,7 bilhões. Apesar disso, se esperava que o custo final fosse de US $ 6,5 bilhões e que não estivesse pronto até 2016. Um mês antes do seu anúncio de quebra, a companhia declarou “com os preços atuais do mercado, não acreditamos que nossos planos de comercialização sejam economicamente viáveis sem a ajuda adicional de parte do governo’’.240 Alguém se surpreende quando um projeto nuclear não é financeiramente viável? Quando se atrasam

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doze anos e seus custos chegam a ser quatro vezes maiores do que os originalmente projetados? Dado que as energias solares e eólicas incrementam sua penetração nacional, a energia nuclear está acabada. Novas usinas nucleares como Vogtle, assumindo que sejam efetivamente construídas, não terão disponibilidade para competir em mercados abertos. Estas novas usinas nucleares têm previsto produzir eletricidade a um preço nada competitivo, entre 25 e 30 centavos de dólar por kWh.241 O preço médio da eletricidade no varejo nos Estados Unidos para uso residencial foi de 12,5 centavos de dólar por kWh em setembro de 2013.242 Conclui-se que o preço de venda da energia produzida nessas novas usinas nucleares, quando forem construídas (se chegarem a concretizar sua construção) será o dobro do preço de mercado no qual competirão. Anexando o custo de transmissão, distribuição e os lucros das empresas de serviços, o preço final de venda pode alcançar o triplo do valor de mercado. Em contraste o preço da energia solar está diminuindo aceleradamente. O projeto Macho Springs venderá energia solar para o Paso Eletric por 5,79 centavos de dólar por kWh.243 Isso é cerca de cinco vezes menos do que o preço oferecido pelas novas usinas nucleares. Quando a empresa de serviços com sede em Chicago, Exelon, anunciou que estava desenvolvendo seu projeto de reator nuclear no condado de Victoria, Texas, a empresa indicou que tudo se baseava na economia. “As condições econômicas e do mercado fazem com que a construção do novo bem nuclear, não seja economicamente viável nem agora e nem em um futuro próximo’’ indicou a empresa.244 John Roe, CEO de Exelon, uma empresa com um portfólio que para o momento era 93% nuclear, também rejeitou o chamado renaissance nuclear. “Não se enganem pensando que a energia nuclear é econômica. Construir capacidade nuclear requereria US $ 300 bilhões em empréstimos federais e outros subsídios’’.245 Quando a EDF empacou e abandonou o mercado estadunidense, a empresa aterrissou diretamente em Londres, onde o governo britânico tem prometido, por um período de 35 anos, apoiar a indústria nuclear com um preço que é o dobro do preço atual no atacado da eletricidade.246 A comissão europeia tem calculado em quanto os contribuintes devem subsidiar uma usina que será construída pela EDF em Hinkley Point, e o número foi de 17 bilhões de libras esterlinas (US $ 27,8 bilhões). O número mencionado não inclui o desmantelamento, a limpeza e o seguro dos reatores de Hinkley Point. A EDF tem dito que sem esta reforma (subsídios dos contribuintes), os investimentos em Hinkley Point não serão levados em conta. O comissionado de energia da União Europeia, Günther Oettinger, catalogou o projeto nuclear de EDF no Reino Unido como do “estilo soviético”. A redução da capacidade nuclear está conduzindo à um espiral da morte. O anunciado renascimento da indústria nuclear nunca ocorreu. Em troca, o que se está vivendo é a “morte’’ da indústria nuclear.

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Disrupção dos zombies nucleares A energia nuclear é como um zumbi, não está muito viva, mas ainda assim não está morta. O grande perigo com os zumbis é que querem sugar a vida do que está vivo. A indústria nuclear tem conseguido posicionar a energia nuclear como uma alternativa limpa aos combustíveis fósseis e conseguir assim ainda mais subsídios. Pode-se enganar a maioria das pessoas na maior parte do tempo, mas realidade letais como a de Fukushima e a realidade do mercado para uma indústria que não é competitiva, são muito difíceis de esconder em mercados abertos e em sociedades abertas. Porém, durante o processo de construção de um grande mercado nos Estados Unidos e Europa, uma massa crítica de engenheiros, acadêmicos e provedores têm se integrado à indústria nuclear. Como a indústria se encolhe, estes engenheiros e acadêmicos migraram para melhores trabalhos em qualquer outro setor. Os novos talentos universitários não buscam fazer carreiras em uma indústria que está se afundando. Os provedores saíram do negócio ou trocaram de setor. Ter menos provedores enfocados na energia nuclear, se refletirá em custos ainda mais elevados, demoras mais prolongadas e a perda de qualquer economia de escala que pudesse haver apresentado. A investigação e o desenvolvimento terão que se focar em menos reatores, o que elevará os custos de cada unidade de energia produzida. O resultado final será uma indústria proibitivamente cara obrigada a subir os preços ainda mais. A indústria também será cada vez mais dependente de subsídios e proteções governamentais cada vez mais altas. Uma indústria que alguma vez foi atrativa, não mais atrairá o talento da ciência e da engenharia, o que implica em menos avanços tecnológicos e mais problemas de qualidade, o que na indústria nuclear se traduz em mais problemas de segurança, e por sua vez em acidentes catastróficos. A indústria nuclear tem entrado no ciclo vicioso da morte do seu mercado. As energias solares e eólicas observam como a sua qualidade e taxa de mercado continuam crescendo, enquanto que seus custos diminuem. Como os custos decrescem e derrotam assim a energia nuclear em mercados de eletricidade no varejo e no atacado mais usinas nucleares têm que ser enclausuradas por motivos econômicos. Anteriormente nesse capítulo, se mencionou que a energia solar havia melhorado sua relação de custos relativa à energia nuclear 1.540 vezes. Espera-se que os custos da energia solar caiam outros dois terços para o ano 2020. Inclusive se

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os custos da energia nuclear não se vêm incrementados (um cenário pouco provável), a energia solar haveria melhorado sua relação de custos relativa à energia nuclear seis vezes mais. Como para qualquer indústria que tenha sido substituída, o ‘’espiral da morte’’ para a indústria nuclear terminará rapidamente (ainda que sem dor). De acordo com David Crane, CEO da NRG Energy, Estados Unidos precisará “somente um punhado de cabeças nucleares, que serão necessárias para continuar funcionando como usinas de carga base“. Isso representa uma queda de 95% no número de plantas nucleares nos Estados Unidos. Ao invés de colocar dinheiro no agulheiro negro nuclear, NRG está investindo em energia solar. A empresa está desenvolvendo projetos solares de grande escala, como a usina solar de 377 MW no deserto de Mojave na Califórnia. A empresa também está investindo em projetos de painéis solares fotovoltaicos distribuídos ao longo de todo o país.247 A carga base a partir de energia solar está disponível. Provavelmente não sejam necessários contar nem sequer com o “punhado de cabeças nucleares” de David Crane. Kevin Smith, CEO da SolarReserve, comentou com a minha turma da Universidade de Stanford que a carga base gerada a partir de energia solar já era mais econômica que novas usinas nucleares. Localizada na metade do caminho entre Las Vegas e Reno, a nova usina solar da SolarReserve em Crescent Dunes, Nevada, tem capacidade de armazenamento de dez horas, de maneira que pode vender energia de acordo com a demanda. SolarReserve tem um contrato por 25 anos com NV Energy para vender energia em períodos de pico de demanda por 13,5 centavos de dólar por kWh. A usina da SolarReserve é a primeira do seu estilo nos Estados Unidos. Kevin Smith espera que os custos se reduzam a metade nos próximos anos. A partir de 2014, Nevada Power Company iluminará o aviso de Las Vegas com energia solar. O que acontece em Las Vegas será iluminado com energia solar. O fim da energia nuclear será o fim de um engano popular, que a “indústria nuclear civil” é uma indústria viável. Teremos que pagar por gerações para limpar o erro nuclear em lugares como Sellafield, Chernobyl e Fukushima. Não deve se perder de vista que a energia nuclear já é obsoleta. A indústria nuclear está decrescendo por ser muito cara, muito perigosa e muito suja. É necessário deixar que esse zumbi se vá antes que cause mais danos irreversíveis aos seres vivos.

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Capítulo 7: O Fim do Petróleo “Quando os ventos da mudança sopram, alguns constroem muros, outros constroem moinhos de vento” Provérbio chinês

“Investiria todo meu dinheiro no sol e na energia solar, fonte de energia maravilhosa! Espero não termos que esperar que acabe o petróleo e o carvão para aproveitar a energia solar ao máximo”. Thomas Alva Edison, 1931

“A idade da pedra não acabou por falta de pedras, e a era do petróleo vai terminar antes do petróleo acabar” Sheik Ahmed Yamani, ex-ministro do petróleo da Arábia Saudita

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Em 11 de maio de 2011 a Arábia Saudita anunciou que irá embarcar em um projeto para vinte anos a um custo de US $ 109 bilhões para implantar 41.000 MW de energia solar (a capacidade máxima de 41 usinas de energia nuclear).248 Este reino queima 523.000 barris de petróleo diariamente para produzir energia elétrica e dessalinizar a água. Para 2030, com o crescimento da população, da atividade econômica e da demanda energética, a Arábia Saudita poderia queimar 850 milhões de barris de petróleo por ano, ou 30% de sua produção de petróleo para gerar eletricidade, de acordo com Abdullah Al-Shehri de Electricity & Co-Generation Regulatory Authority. 249 O projeto de eletrificação massivo a partir do uso de energia solar na Arábia Saudita tem sentido econômico. O custo de gerar eletricidade e dessalinizar água com tecnologias solares é uma pequena fração (10-20%) do custo do uso de energia a partir do petróleo. Em vez de óleo que pode ser vendido por US $ 100 ou mais por barril no mercado aberto, os sauditas vão usar a energia solar, que produz energia elétrica por uma fração do custo, o equivalente a menos de US $ 20 por barril. A idade da pedra não acabou por falta de pedras. Ele terminou porque as rochas foram substituídas por tecnologia superior: o bronze. Da mesma forma, a idade do petróleo não vai acabar porque o petróleo acabará. Ela vai acabar, porque o óleo será substituído por tecnologias superiores: energia solar e veículos elétricos e autônomos, e o modelo de negócios que estes ativarão. Arábia Saudita, o maior produtor de petróleo do mundo, tem visto a luz e está mostrando o caminho para sair da idade do petróleo.

Melhoria exponencial na relação dos custos da Energia Solar relativa ao petróleo Para a Arábia Saudita o melhor é ter pressa. Apesar da sabedoria do seu plano para gerar 41 GW, a partir de energia solar, provavelmente, não tem mais vinte anos de lucros associados ao petróleo para financiá-lo. A energia solar melhorou a relação de custos relativa ao petróleo exponencialmente, e esta vantagem vai continuar aumentando nos próximos anos. Imagine um mundo onde os preços do petróleo seguiram a mesma curva de custos de energia solar. Em 1970, o petróleo foi de US $ 3,18 por barril250 e a gasolina era vendida por US $ 0,36 por galão nos Estados Unidos.251 Se os custos do petróleo tivessem diminuído na mesma proporção que tomou a energia solar,

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um barril de petróleo custaria 2 centavos e um galão de gasolina custaria US $ 0,00234. Quatro galões de gasolina custariam cerca de um centavo. Neste universo imaginário você poderia encher um tanque de gasolina de 15 litros por 3,5 centavos. Em vez disso, o petróleo é vendido a US $ 100 por barril e encher um tanque de gasolina custa cerca de US $ 50. No mundo real, os painéis solares fotovoltaicos são 154 vezes mais baratos hoje do que eram em 1970 (os custos passaram de US $ 100 por watt para 65 centavos de dólar por watt), enquanto o petróleo é 35 vezes mais caro (o petróleo foi de US $ 3,18 por barril para US $ 110 por barril) (veja a Figura 7.1). Ao combinar esses números tem-se que a energia solar melhorou a sua relação de custos relacionados com petróleo 5.335 vezes. Se alguém pensa que uma indústria pode competir com uma tecnologia que melhorou seu relacionamento com os custos relativos a esta indústria mais de cinco mil vezes, claramente esta pessoa está em processo de negação sobre a disrupção iminente.

Figura 7. 1: Preços do petróleo crú em dólares por barril (Fonte: BP Statistical Review of World Energy)252

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Numa indústria que está prestes a ser substituída, a empresa tem três opções: •

Fora. Ou seja, vende a preços elevados, enquanto puder fazê-lo.

•

Investir na indústria disruptiva.

•

Morrer.

O Reino da Arábia Saudita escolheu as opções 1 e 2. Os sauditas estão vendendo petróleo a preços de mercado elevados, enquanto investem em novas infraestrutura de energia baseado em energia solar, a tecnologia disruptiva. As coisas vão piorar para o petróleo. Os custos de painéis solares fotovoltaicos são projetadas para cair dois terços até 2020. Partindo do princípio de que o petróleo permanece em US $ 110 por barril, isso significaria que a energia solar melhoraria a relação de custo em relação ao petróleo cerca de 12.000 vezes. O petróleo é um produto com dimensões geopolíticas, o que torna que qualquer previsão de preço seja muito pouco confiável. Mas, independentemente do cenário que antecipe, o petróleo está em apuros por causa da energia solar. Pode-se pensar que o petróleo vai voltar a custar US $ 55 por barril, ou que chegará a custar US $ 220 por barril para 2020, e da mesma forma a energia solar terá melhorado sua relação de custos relativos em seis mil ou vinte quatro mil vezes. De qualquer maneira, o petróleo irá ser substituído. Se você acha que a energia solar não pode competir com o petróleo, pense novamente. O petróleo irá sofrer disrupção devido às três ondas disruptivas complementares: 1.

Os veículos elétrico substituirão veículos com motor de combustão interna. O veículo elétrico fará a gasolina e o diesel serem inúteis para o transporte. (Veja o Capítulo 4).

Os veículos autônomos farão o transporte ser ultra-eficiente, reduzirão o desperdício e frotas de carros em todo o mundo, provavelmente em uma ordem de magnitude. (Veja o Capítulo 5).

Painéis solares fotovoltaicos para deslocar petróleo como fonte de energia na geração de energia (diesel) e no aquecimento e iluminação (querosene), que enfrentam ainda o fornecimento de energia cara para bilhões de pessoas em todo o mundo. A energia solar já é mais barata que o diesel e querosene.

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O fim das areias betuminosas do Canadá Alguns dos projetos de petróleo mais ambientalmente destrutivos também são financeiramente caros. O projeto das areias betuminosas do Canadá em breve será um ativo encalhado não porque seja ambientalmente destrutivo, mas porque é economicamente inviável. Para apoiar investimentos de capital necessários para projetos de perfuração de petróleo no mar (offshore) ou de areias betuminosas, o preço de mercado deve ser consistentemente alto. Por exemplo, custa entre 65 e 100 dólares por barril a produção de petróleo nas areias petrolíferas canadenses.253 O preço real do barril dependerá do tipo de projeto e da tecnologia utilizada. Para novos projetos de acionamento por vapor, o ponto de equilíbrio (O preço mínimo de mercado exigido pelos investidores para fazer um lucro) é entre 65 e 70 dólares. Para projetos de mineração o preço de equilíbrio é entre 90 e 100 dólares, de acordo com Wood Mckensie, uma empresa de consultoria. As areias betuminosas de Alberta vão precisar de cerca de 650 bilhões de dólares em capital de investidores durante a próxima década, de acordo com o Ministro de Recursos Naturais do Canadá, Joe Oliver.254 Os investidores querem os retornos mais elevados para os seus investimentos de capital. Se eles não acreditam que os preços do petróleo estarão consistentemente acima do ponto de equilíbrio, não parece racional investir. Se os investidores esperam que o preço do petróleo seja de US $ 50 por barril (num futuro próximo), as areias betuminosas do Canadá não serão desenvolvidas devido à falta de investidores. Se os investidores esperam que o preço do petróleo ronde os US $ 80 por barril, os projetos de acionamento por vapor poderão ser desenvolvidos porque o custo de produção por barril é de 65 a US $ 70, mas os projetos de mineração, que são mais caros, não serão desenvolvidos. Uma lógica semelhante aplica-se ao projeto de perfuração de desenvolvimento offshore. A Figura 7.2 mostra uma diferença dramática nos custos de projetos de produção de petróleo offshore e projetos em terra firme (onshore). Note na Figura 7.2 que o custo por barril de petróleo equivalente (BOE, por sua sigla em inglês) teve picos, caiu de US $ 80 e caiu para US $ 50 no período entre 2007 e 2009. Este pico nos preços por BOE ocorreu pouco antes do desastre da BP no Golfo do México em abril de 2010. Estavam as empresas de petróleo melhorando os custos de tecnologia ou foram simplesmente reduzir custos sem considerar a segurança dos trabalhadores ou as consequências ambientais?

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Figura 7. 2: Custos de desenvolvimento para projetos de petróleo 1981-1983 para 20072009 (Fonte: EIA)255

O valor de referência de Brent é, provavelmente, o mais reconhecido para os preços mundiais do petróleo. O ponto de referência de Brent para o petróleo cru tem ficado acima de US $ 100 desde 2011.256 O valor de referência West Texas Intermediate (WTI) tem baixado muito ligeiramente da marca dos US $ 100 durante o mesmo período de tempo. Se os investidores esperam que os preços do petróleo continuem acima de US $ 100, as areias betuminosas do Canadá poderão ser desenvolvidas depois de tudo. No entanto, os preços do petróleo são extremamente voláteis. O preço de US $ 100 por barril de petróleo tornou-se comum, mas uma rápida olhada na Figura 7.3 mostra que os preços do petróleo eram bastante baixos durante a década de 1990. O preço do petróleo estava em torno de US $ 10 por barril em fevereiro de 1999. No caso de que a demanda por petróleo seja reduzida, por exemplo para 2030, devido a que a energia solar e os veículos elétricos e autônomos substituam o diesel, os preços do petróleo não têm mais nada a fazer senão baixar. Algumas pessoas na indústria do petróleo argumentam que os elevados preços de mercado são necessários, como um incentivo para a exploração e o investimento. No entanto, como mostrado na Figura 7.2, até o ano 2000 os preços do petróleo foram relativamente baixos e grande quantidade de poços de petróleo também foram desenvolvidos. Por quê? Observe na figura 7.1 que o preço do desenvolvimento de poços onshore era muito mais baixa, principalmente na faixa de US $ 20. O fato é que a maioria das companhias de petróleo estão obtendo petróleo a US $ 20 o barril e vendendo por US $ 100 o barril. Isto representa cinco vezes os custos de produção. Nada mal.

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Figura 7. 3: Preços do petróleo de acordo com o ponto de Brent, 1987-2012 (Fonte: EIA)257

Quando os preços do petróleo voltarem à faixa de preço de US $ 20 a US $ 30 por barril, como aconteceu na década de 1990, ocorrerá o seguinte: 1.

Só os produtores com baixos custos conseguirão sobreviver. Apenas poços altamente produtivos e com pontos de equilíbrio entre os 15 e 20 dólares serão desenvolvidos.

A maioria dos desenvolvimentos ambientalmente catastrófico (que são maciçamente caros) ficarão ilhados. As areias betuminosas do Canadá com o seu custo de US $ 65 por barril, bem com o desenvolvimento offshore de custo de US $ 60 a US $ 70 o barril e os desenvolvimentos no Ártico profundo com seus custos ambientais e financeiros ainda desconhecidos permaneceram à espera. Investidores racionais nunca voltarão a esses projetos. Nunca.

O primeiro-ministro do Canadá, Stephen Harper, disse que o desenvolvimento das areias betuminosas do Canadá foi apenas um compromisso da escala épica maior que as pirâmides do Egito. Ele estava certo, mas não pelas razões que ele pensava. As areias betuminosas do Canadá em breve serão ativos ociosos de tamanho monumental. Como as pirâmides, serão lápides funerais gigantes para lembrar às gerações futuras do dano que pode causar investimentos megalomaníacos em sociedades saudáveis e poderosas.

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A primeira Nação Solar do Mundo 29 de Outubro de 2012, a nação insular do Pacífico Sul, Tokelau, se tornou o primeiro país do mundo que cobre sua demanda de energia 100% a partir da energia solar. Tokelau é um pequeno país com uma população de 1.411 habitantes em 12 km2, distribuídos por três atóis. Tokelau é ligado à energia solar, porque a nação sempre sofreu os problemas típicos das economias alimentados por diesel. Tokelau teve despesas de aproximadamente 1 milhão de dólares da Nova Zelândia (0,83 milhões de dólares) em combustível por ano.258 Isso não parece muito até você considerar que o PIB do país é de 1,5 milhões de dólares.259 55% da receita da ilha era gasta com combustível diesel para movimentar a economia da ilha. Tudo isso mudou quando a ilha migrou para a energia solar. Muitas discussões sobre eletricidade focaram-se sobre o custo nivelado de energia. Poucas pessoas percebem a dependência da qualidade de vida em combustíveis fósseis. Diesel é extremamente caro, os geradores a diesel com base em Tokelau eram desligados à noite para economizar dinheiro. Medicamentos que requeriam refrigeração permanentemente desfiguravam, pacientes que necessitam de tratamentos à noite não tinham acesso a eles.260 O diesel era entregue pelo mar com frequência mensal. Às vezes, a ilha ficava sem diesel e tinha de esperar até chegar a seguinte disposição de diesel. O diesel foi na melhor das hipóteses uma fonte de energia intermitente. Agora que Tokelau deixou o diesel, os habitantes do país praticamente dobraram sua renda, aumentaram a qualidade de vida e têm um fornecimento contínuo de energia. PowerSmartSolar, uma empresa sediada em Tauranga, Nova Zelândia, construiu as instalações solares de Tokelau. Dean Parchomchuck um cofundador da empresa, liderou a equipe de instaladores na ilha. Eu o conheci na cantina da Escola de Negócios da Universidade de Auckland e ele me disse que para instalar essa infraestrutura levou 22 semanas. As primeiras dez semanas foram para o primeiro atol. O segundo e o terceiro levaram seis semanas cada. Aqui você pode ver como a curva de aprendizado de instalações solares funciona. Se houvesse existido um quarto atol, a instalação teria tido ainda menos tempo. As três usinas de energia solar consistem de 1,5 MW em painéis solares fotovoltaicos e bancos de baterias que armazenam energia para uso durante a noite e em dias de chuva. As usinas de energia solar custaram 7,5 milhões de dólares neozelandeses, e foram financiados e apoiados pelo New Zealand Aid Programme. Só foram necessários cinco meses para a pequena nação ilha no Pacífico Sul migrasse de uma alimentação completamente com diesel a uma alimentação

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completamente na base de energia solar. É um pequeno mercado de energia, mas a lição é clara. Quando ocorre a disrupção, esta pode ocorrer muito rapidamente.

O final do diesel é o fim da pobreza energética Em 1991, a Índia tinha cinco milhões de celulares. Em maio de 2012, o país tinha 960 milhões de célulares e foram adicionando 8 milhões de novos telefones a cada mês.261 Em 1991, o governo indiano aprovou uma nova legislação para quebrar a monolítica, centralizada e ineficiente indústria de telecomunicações. O objetivo era fornecer telecomunicações a preços acessíveis para todos os habitantes. Em menos de duas décadas, a utilização de telefones móveis na Índia aumentou de 0,05% para 80% da população. Um enorme crescimento de 19,100%. A Índia agora tem o segundo maior mercado de telecomunicações do mundo. Quando ocorreu o grande colapso da rede elétrica na Índia em agosto de 2012, mais de um bilhão de pessoas ficaram sem acesso à energia da rede. 600 milhões de pessoas foram afetadas pelo apagão. No entanto, entre 600 e 500 milhões de pessoas sequer ouviu falar do apagão, porque eles não recebem a sua energia da rede.262 Esta população confiava no diesel, querosene ou lenha para satisfazer as suas necessidades energéticas. Hindus pagam até US $ 2 por kWh de energia, e isto é mais de dez vezes o custo da energia solar, sem subsídios. Não ter acesso a fontes de energia confiáveis e acessíveis pode manter populações inteiras em um ciclo interminável de pobreza. O governo indiano está ajudando a agravar o problema do combustível. Em 2011, os subsídios aos combustíveis fósseis hindus totalizaram 39,7 bilhões de dólares, de acordo com a Agência Internacional de Energia.263 A Índia está pagando bilhões para perpetuar o ciclo da pobreza para seu próprio povo. A Índia não está sozinha. De acordo com André-Jacques Auberton-Hervé, CEO da fábrica de semicondutores Soitec, “um dos segredos mais bem guardados da indústria de energia suja é o subsídio anual de 300 a 400 bilhões de dólares por governos do mundo para diesel”.264 Os governos normalmente justificam os seus subsídios de energia, indicando que ajudam aos pobres, mas a evidência indica que esses subsídios ajudam os ricos, não os pobres. Segundo o FMI, 20% das famílias mais ricas em países com

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rendimentos baixos ou moderados, capitaliza seis vezes mais subsídios à energia do que o 20% das famílias mais pobres.265 Um bilhão de indianos têm acesso a telefones celulares, mas apenas 366 milhões têm acesso a um banheiro sanitário, de acordo com as Nações Unidas.266 O governo do país tem que admitir que não é muito bom em fornecer infraestrutura para os seus habitantes, mesmo nos casos em que parece ser bastante simples. Os números de banheiros vs. celular, mostram que o desenvolvimento da infraestrutura, baseada em bits, é mais fácil do que construir uma infraestrutura baseada em átomos, que consiste em tubulações de água, estações de tratamento, processamento centralizado e gerenciamento de “comando e controle” . Quanto custaria fornecer energia para os 500 milhões de indianos que atualmente não têm acesso à rede elétrica? Assumindo que cada cidadão indiano recebe cerca de 100 watts de potência solar, uma família de três receberia 300 watts, quase um painel solar e uma família de cinco receberia 500 watts. A Índia recebe cerca de cinco horas de sol por dia. Isto significa que cada família de cinco pessoas iria receber cerca de 2,5 kWh por dia, o suficiente para carregar um par de telefones celulares, operar um computador, uma televisão, várias lâmpadas de LED, um ventilador de mesa e uma cafeteira.267 A cifra de 2,5 kWh é mais do que o consumo médio de indianos que têm acesso à rede de eletricidade. Em 2005, 45% da população não tinha acesso à rede, 33% tinham acesso, mas consumiam menos de 50 kWh por mês (1,6 kWh por dia), 11% tinham acesso à rede, mas consumiam entre 50 e 100 kWh por mês (1,6 kWh por dia e 3,3 kWh por dia). E 11% dos indianos têm acesso à rede e consomem mais de 100 kWh por mês (3,3 kWh por dia).268 O custo de painéis solares fotovoltaicos é atualmente US $ 0,65 por watt. Este é apenas pelo painel. Adicionando o custo de transformadores, cabos e outras instalações, o custo foi de aproximadamente US $ 2 por watt, que é o custo total das instalações solares na Alemanha. Adicionando uma pequena bateria para uso durante a noite e o custo total seria de US $ 5 por watt. Para fornecer energia solar para 100 milhões de pessoas, a Índia necessitaria cerca de US $ 300 bilhões a menos do que o que o governo gasta atualmente em subsídios para diesel e outros combustíveis fósseis. Em outras palavras, se o governo indiano desvia os fundos destinados a estes subsídios para os sistemas distribuidores de geração de energia solar do país, poderia levar eletricidade para 500 milhões de pessoas em cinco anos. As indústrias de diesel e querosene poderiam ser totalmente substituídas. Não haveria necessidade de novas usinas a carvão, usinas hidrelétricas ou linhas de transmissão.

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O Fim do Petróleo

Subsidiar esses 500 milhões de indianos não só custam menos do que subsidiar os combustíveis fósseis, acabaria com a carnificina desnecessária causada pela poluição do ar interior. Segundo a OMS, a cada ano entre 3 e 4 mil pessoas na Índia morrem de envenenamento por ar contaminado e monóxido de carbono a partir da queima de biomassa e o uso de “chullahs”.269 Para 1.411 pessoas em Tokelau ou 500 milhões de pessoas na Índia, a pobreza energética pode acabar rapidamente. A energia solar já é mais barata que o diesel ou querosene, e na maioria dos casos é mais valiosa do que a lenha. Quando os governos acordarem e pararem de subsidiar os combustíveis fósseis, a disrupção do petróleo como fonte de energia não vai ser cara, e ocorrerá de forma muito rápida. A Índia não tem sequer que subsidiar a energia solar para ocorrer a disrupção. É necessário somente parar de subsidiar e proteger o petróleo, o carvão, as hidrelétricas e as usinas nucleares. Ele também exige a mudança do aparato regulatório que protege os atores de energia atuais. Em 1991, para o fornecimento de telecomunicações para toda a população, a Índia decidiu ignorar o obsoleto modelo baseado nas linhas de telefone. Duas décadas depois, quase um bilhão de indianos desfrutam de telefones celulares. Da mesma forma, a disrupção de energia ocorrerá quando o governo indiano decidir que é hora de parar de subsidiar e proteger sua arquitetura energética ultrapassada a favor de permitir que os empresários construam um participativo futuro energético, confiável, seguro e limpo.

Quando a Energia Solar e os veículos elétricos convergem Depois do derrame de petróleo da BP em 2010, eu me perguntava sobre a combinação de energia solar e veículos elétricos. Um dos mitos sobre a energia solar é que ela requer muito espaço. Eu acho que dissipa este mito em Solar Trillions, mas, aparentemente, a indústria de combustíveis fósseis é muito boa, desinformando ao público. Farei os cálculos de maneira diferente desta vez e espero que os leitores desses fatos façam tweets para superar a máquina de propagandas da indústria de combustíveis fósseis. A questão é o quanto é a quantidade de terra necessária para operar todos os veículos elétricos nos Estados Unidos em um ano. Depois de fazer esses cálculos,

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Disrupção Limpa de Energia e Transporte

irei mostrar quantos poços de petróleo são necessários para operar todos os veículos com motores de combustão nos EUA.

Que extensão em equipamentos de Energia Solar é necessária para acionar todos os veículos elétricos? Suponha-se que todos os carros e caminhões nos Estados Unidos são elétricos. Considere-se também que todos esses veículos são alimentados por energia solar. Qual é a extensão necessária para gerar a energia solar suficiente para abastecer cada milha percorrida por um veículo nos Estados Unidos? De acordo com o Departamento de Transportes dos Estados Unidos, os americanos dirigem quase três trilhões de milhas (4,8 trilhões de quilômetros) por ano.270 Quanta energia solar é necessária para gerar a energia suficiente a ser usada pelos veículos elétricos para percorrer esses trilhões de milhas? Para responder a essa pergunta, é necessário o número de milhas que podem ser percorridos por unidade de energia (kWh) para um veículo elétrico médio. O Departamento de Energia compila dados relativos a todos os veículos elétricos no mercado estadunidense.271 O Departamento de Estado mede quantas unidades de energia (kWh) são necessárias para um veículo percorrer 100 milhas. A lista inclui carros desportivos, como o Toyota RAV4 EV, grandes carros como o Tesla Model S e compactos, como o Ford Focus EV. Para os meus cálculos eu vou fazer uma média de todos os carros da lista. O Nissan Leaf, o veículo elétrico mais vendido no mundo, recebe 3,45 milhas (5,5 km) por kWh. Veículos elétricos Tesla recebem um pouco mais de 4 milhas (6,4 km) por kWh de energia armazenada em suas baterias (ver Capítulo 5). Estes números provavelmente serão melhorados no futuro próximo. De fato, já é possível aumentar a eficiência da Nissan até 5 milhas por kWh mudando pressupostos de condução.272 Para fins de meus cálculos, vou usar as 3,45 milhas (5,5 km) por kWh listadas.273 Para calcular a quantidade de energia necessária para conduzir todos os veículos elétricos precisa ser dividido o número total de milhas viajadas (3 trilhões) entre o rendimento (3,45 milhas por kWh). Um total de 869.6 mil milhões de kWh são necessários para operar todos os veículos elétricos nos Estados Unidos por um ano. A eficiência média para transformar luz solar em energia para os painéis solares é de 16%. Este numero mede, em pontos percentuais, quanto de luz solar que incide sobre o painel é convertido em energia. Quanto é eficiente a conversão de energia

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dependente da tecnologia utilizada. Para os painéis de baixa faixa, placas fotovoltaicas convertem 12% da energia solar em energia, painéis policristalinos convertem 16% e monocristalinos 20%. As tecnologias de concentração solar de energia (CSP por sua sigla em inglês) poderiam dobrar estes números. A tecnologia de concentração fotovoltaica (CPV, por sua sigla em inglês) estabeleceu recordes para 36%, enquanto CSP combina calor térmico e energia (CHP), que podem atingir eficiências de 70-80%.274 O próximo passo é calcular a quantidade de energia solar (luz solar) que atinge o painel a cada ano. Incidência solar refere-se a energia solar que cai em uma superfície com uma determinada área, expresso em kWh/m2/ano. Incidência solar depende da localização da central solar. A central solar em Barstow, Califórnia, poderá receber cerca de 2.700 kWh/m2/ano, em Las Vegas ou Tucson, Arizona, uma planta solar poderia receber cerca de 2.560 kWh/m2/ano. Minha, não tão ensolarada San Francisco, recebe cerca de 1.785 kWh/m2/ano. Assumindo que a planta de energia solar a ser construída em um deserto em algum lugar no sudeste dos Estados Unidos, poderia receber 2.400 kWh/m2/ano, cerca de 874 milhas quadradas de terra são necessárias para gerar energia suficiente para os veículos elétricos para viajar três milhões de milhas. Esta superfície é um 29,6 milhas quadradas em cada um dos seus lados. Em resumo: quase mil milhas quadradas de instalações de energia solar são necessárias para cada milha percorrida por veículos elétricos por ano nos Estados Unidos. A central solar do tamanho de King Ranch, no Texas, com suas 1.289 milhas quadradas, poderia gerar energia suficiente para abastecer veículos totalmente elétricos nos EUA e tem uma energia de 40% extra de sobra. Agora comparemos mil milhas quadradas de instalações solares com as do petróleo.

Quanto superfície na agua e na terra precisa a energia a partir do petróleo ou do gás para acionar todos os veículos elétricos? De acordo com a Câmara dos Representantes dos Estados Unidos, empresas de petróleo e gás alugaram 74,219 milhas quadradas (47,5 milhões de acres) de terrenos nos Estados Unidos para perfurar poços de petróleo. Além disso, alugaram 68.750 milhas quadradas (44 milhões de acres) para furar no mar (offshore).275 Colocando isso, a indústria de gás e petróleo aluga 143.000 milhas quadradas ao governo dos Estados Unidos para cobrir apenas um terço das necessidades de energia para o transporte. Multiplicando 143.000 por três, o número total de milhas quadradas exigidos pelo petróleo e gás para cobrir as necessidades

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Disrupção Limpa de Energia e Transporte

energéticas de toda a indústria de transporte nos Estados Unidos resulta em cerca de 400.000 milhas quadradas. Para alimentar apenas um terço dos carros a gasolina dos EUA, o petróleo utiliza 143 vezes a superfície exigida pela energia solar para alimentar a todos os veículos elétricos. Outra maneira de olhar para ele é: a combinação de veículos elétricos e energia solar usa um espaço 400 vezes mais eficiente do que a combinação de óleo com carros a gasolina. Quando a convergência tecnológica (energia solar e veículos elétricos) é 400 vezes mais eficiente no uso de recursos tecnológicos que a tecnologia regular (carros petróleo e da gasolina, neste caso), é hora de prestar atenção. As tecnologias de energia solar e veículos elétricos destinados a ser disruptivas, especialmente quando se considera que, neste caso, são recursos valiosos, como a água e o solo. Obviamente, a construção de uma usina de energia solar de 874 milhas quadradas não é viável. Ele não é produtivo. O potencial disruptivo de energia solar não está apenas no seu baixo custo, mas na sua natureza distributiva. É melhor gerar a maior parte da energia perto dos carros que utilizaram, em coberturas e tetos residenciais e comerciais, shoppings, supermercados “Big-box store” e outros. O Wal-Mart espera cobrir 218 milhas quadradas em 2015.276 O Wal-Mart sozinho poderia alimentar um quarto de veículos elétricos nos Estados Unidos. Tudo o que o Wal-Mart teria que fazer é cobrir seus telhados com painéis solares e estacionamento com coberturas solares.

Fugas, Vazamentos e Contaminação Não há necessidade de dizer que fugas, vazamentos e entornes de petróleo afetam mais água e solo do que revelam as estatísticas. O desastre da BP no Golfo do México em 2010 afetou dezenas de milhares de milhas quadradas para além dos seus poços. Em junho de 2010, o departamento de pescas da National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) fechou mais de 80.000 milhas quadradas em torno dos poços para a pesca comercial. O derrame de petróleo da BP foi oitenta vezes maior do que a superfície necessária para que usinas solares alimentem o curso de todos os veículos nos EUA. Enquanto isso, ninguém jamais ouviu falar de um derramamento solar. O petróleo é não só caro e sujo.

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O Fim do Petróleo

Resumo: o fim do petróleo O petróleo é obsoleto. A era do petróleo vai acabar em 2030. A energia solar e veículos elétricos e autônomos irão substituir a indústria do petróleo. A maioria dos trilhões de dólares investidos na indústria petrolífera logo estarão encalhados. A indústria do petróleo e do óleo será substituída ou se tornará obsoleta, por muitas razões. A informação é esmagadora: •

A energia solar melhorou o sua relação de custos relativa ao petróleo em mais de 5.355 vezes desde 1970.

•

A convergência dos veículos elétricos e a energia solar é quatrocentas vezes mais eficiente na utilização de espaço do que a combinação de petróleo e veículos com motores de combustão.

•

A energia solar é um recurso distribuído. Você pode alimentar veículos elétricos perto de onde eles o exigem, sem oleodutos, instalações de armazenamento ou estações de serviço.

•

A energia solar já é mais barata do que de diesel para a geração de energia.

•

A energia solar já é mais barata do que o querosene para aquecimento e a iluminação.

•

A energia solar já é mais barata do que o petróleo para a dessalinização da água.

•

A energia solar com baterias de armazenamento já é mais barata do que a geração baseada em diesel em uma pequena escala.

•

A energia solar com baterias de armazenamento já é mais barata do que a geração à base de petróleo em grande escala.

•

Os custos de armazenamento de energia estão caindo tão rapidamente que, para 2020, as instalações solares com armazenamento de rede serão mais baratas do que o petróleo em qualquer escala.

A disrupção do petróleo já está na pista rápida. O veículo elétrico irá substituir a indústria do petróleo em 2030, ou talvez antes. O aumento na demanda de petróleo nos próximos anos pelas economias da procura de energia em crescimento

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Disrupção Limpa de Energia e Transporte

como China e Índia, maquiarão que o petróleo se encontra na via rápida em direção à obsolescência. A energia solar substituirá o petróleo como fonte de geração de energia e como fonte de energia para a indústria automotiva. Finalmente, veículos autônomos diminuirão a frota mundial para torná-la mais eficiente. O que restar da indústria do petróleo será completamente obsoleto em 2030.

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O Gas Natural : Uma Ponte a Lugar Nenhum

Capítulo 8: O Gas Natural : Uma Ponte a Lugar Nenhum “Estamos moldando o mundo mais rápido do que podemos mudar a nós mesmos e estamos aplicando ao presente os mesmos hábitos do passado” Winston Churchill

“Pode-se enganar a todos por algum tempo, Pode-se enganar alguns o tempo todo, Mas não é impossível enganar a todos, o tempo todo” Abraham Lincoln

“Numa época de mentiras universais, dizer a verdade é um ato revolucionário” George Orwell

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Disrupção Limpa de Energia e Transporte

No dia 10 de setembro de 2010, os residentes da vizinhança do povoado de Crestmoor em San Bruno, Califórnia, acordaram devido à explosão de uma tubulação de gás, tão forte como um terremoto. Testemunhas oculares descreveram como “uma parede de fogo de 1.000 pés de altura”. Posteriormente, o Serviço Geológico dos Estados Unidos catalogou a explosão como um tremor de magnitude 1,1277. A explosão matou oito pessoas, criando una cratera de 167 pés (51 metros) de comprimento e 26 pés (7,9 metros) de largura, dizimando a vizinhança toda (ver Figura 8.1). Esse acidente nos lembrou de uma verdade, o fato de ignorarmos o nosso próprio risco. As tubulações de gás têm vazamentos. Se o gás for o metano (gás natural), as consequências podem ser catastróficas.

Figura 8.1: Devastação por causa do gás natural em San Bruno (Fonte da foto: Brocken Inaglory)278

Por volta de um século antes da explosão de San Bruno, em 1906, um terremoto e um incêndio posterior destruíram o mais importante centro cultural, financeiro e de comércio no oeste dos Estados Unidos: San Francisco. Cerca de 25.000 construções ficaram destruídas, três mil pessoas morreram e 300.000 pessoas (de um total de 400.000 moradores) foram prejudicados.279 Apesar do devastador terremoto de 7,9 na escala Richter, calcula-se que 90% da destruição de San Francisco foi devido ao incêndio provocado pela quebra das tubulações de gás.

O Gas Natural : Uma Ponte a Lugar Nenhum

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O gás natural é limpo? Na primeira metade do século XX, um novo material esteve na moda. Na Feira Mundial de Nova York de 1939 foi promovido um “mineral mágico”, sendo exaltados os “serviços para a humanidade”. Foi usado em milhares de produtos, desde botões a aparelhos telefônicos, a painéis elétricos.280 Os cirurgiões cardiovasculares o usavam nas linhas e era considerado o suficientemente seguro para purificar comida e ser incluído no creme dental. O nome desse mágico mineral é amianto. O gás natural agora é o “novo combustível mágico”. A indústria do petróleo e gás tem promovido inteligentemente o gás como uma fonte de energia limpa. A indústria do petróleo se encarrega de lembrar constantemente que as usinas de gás geram perto da metade dos gases de efeito estufa que gera uma usina de carvão (ver Figura 8.2). O que não é revelado por esta indústria é que quando se libera para a atmosfera sem ser queimado, o metano (principal componente do gás natural) tem um efeito estufa 72 vezes pior que o CO2 (Quando as medições se realizam em vinte anos).281

Figura 8.2: Publicado em Washington, DC. “Graças gás natural, 50% menos CO2 que o Carvão” (Foto: Tony Seba)

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Disrupção Limpa de Energia e Transporte

O gás natural muitas vezes escapa na cadeia de suprimentos. Vaza quando é extraído da terra, quando é estocado e quando é transportado por centenas de milhares de tubulações. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, três trilhões de pés cúbicos de metano vazam anualmente. Esse valor representa 3,2% da produção global.282 Este vazamento de metano é equivalente ao perigo ambiental que representam a metade das usinas de carvão dos Estados Unidos.283 A linha de gás que falhou, e causou a explosão em San Bruno em 2010, foi uma tubulação de aço com espessura de parede não uniforme, que foi instalada em 1956.284 Os investigadores federais encontraram uma grande quantidade de soldaduras com defeito. Os volumes crescentes de gás natural nas tubulações elevaram a pressão, fazendo com que estas falhassem até o ponto de explodirem. A indústria do petróleo e gás está numa corrida para a construção de novas tubulações. Mais de quatro mil milhas de novos tubos foram construídos só em 2008. No entanto, a maior parte da distribuição do gás é feita através de tubulações velhas. Mais da metade das 305.000 milhas das tubulações de gás natural nos Estados Unidos foi construída nos anos 50 e 60.285 Mais de 12% foi construída nos anos 40, de acordo com o Departamento de Transporte dos Estados Unidos.286 A tubulação de San Bruno foi construída durante o boom da indústria do gás. As primeiras normas de segurança associadas às tubulações de gás foram estabelecidas em 1968. Estima-se que o volume de gás natural produzido nos Estados Unidos aumente em 50% durante os próximos vinte anos, de acordo com o Departamento de Energia dos Estados Unidos.287 Como o volume e a pressão se incrementarão em dezenas de milhares de milhas de tubulações velhas que foram construídas antes da assinatura da primeira norma de segurança, quanto metano poderemos esperar que vaze? Há uma quantidade surpreendentemente escassa de informação referente à vazamentos nas tubulações, porque os donos delas não estão obrigados a reportá-los. O primeiro relatório de inspeção de tubulações nos Estados Unidos encontrou 3.356 vazamentos ao longo de 785 milhas de tubos em Boston.288 Isto significa 4,3 vazamentos por milha. Extrapolando esta informação, então poderia haver 1,3 milhões de vazamentos ao longo das 305.000 milhas de tubulações de gás natural, nos Estados Unidos. A mesma equipe que realizou a pesquisa em Boston, liderada pelo Professor Robert Jackson da Universidade de Duke, recentemente encontrou 5.893 vazamentos no sistema de tubulações de gás natural de Washington, DC.289 Em alguns lugares encontraram-se concentrações de metano de até 500 mil partes

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por milhão; dez vezes mais alto que o nível permitido de segurança contra explosões. Nathan G. Phillips, um membro da equipe de investigação e professor no Departamento de Ambiente da Universidade de Boston, salientou que “a densidade média de vazamentos encontrada em ambas as cidades foi equivalente, mas a média da concentração de metano em Washington foi muito superior”. Alguns lugares tinham concentrações de metano comparáveis com a quantidade utilizada entre dois e sete lares, uma dúzia de vazamentos apresentava risco de explosão. O metano é um gás de efeito estufa, é 72 vezes mais potente (depois de vinte anos) que o CO2.290 Um vazamento de apenas 1% de metano negaria o fato de que o metano emite 50% menos CO2 que o carvão quando é queimado numa usina energética eficiente. Inclusive, considerando as consequências a longo prazo, o metano é 25 vezes pior que o carvão num período de 100 anos, mas um vazamento de 3% acabaria com as suas vantagens sobre o carvão. No dia de Halloween em 2013, mais de três anos após a explosão de gás natural em San Bruno, PG&E usou uma página do San Francisco Chronicle para anunciar orgulhosamente que havia instalado noventa novas válvulas automáticas e substituído 69 milhas de suas 6.750 milhas de tubulações de transmissão de gás natural.291 Foram necessários 2 bilhões de dólares e três anos depois do acidente, para que a maior empresa de serviços dos Estados Unidos (por capitalização do mercado) trocasse 1% de suas tubulações de gás. Quanto será necessário para que PG&E atualize 99% das tubulações que não foram consertadas? De acordo com PG&E, custou um pouco menos de 29 milhões de dólares por milha renovar as 69 milhas de tubulações de gás. Extrapolando estes custos, seriam necessários 193,7 bilhões de dólares para atualizar as 6.681 milhas de tubulações que ainda não foram consertadas. No fim de 2012, PG&E tinha 4,4 milhões de clientes de gás natural.292 Quem pagará por estes consertos se estes forem finalmente feitos? Os clientes, logicamente. Quanto custaria? Custaria a cada cliente da PG&E US $ 44.000 para consertar todo o sistema de tubulações. Isso seria demais para o “gás econômico”. O impecável trabalho de publicidade feito para convencer o mundo que o gás é limpo tem funcionado. De fato, muitos municípios desde San José, Califórnia, até Sevilla, Espanha, orgulhosamente expressam que seu sistema de ônibus de “ar limpo” é potencializado graças ao gás natural (ver Figura 8.3).

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Figura 8.3: Ônibus de “ar limpo” alimentado por gás natural (Foto: Tony Seba)

Até onde sabemos, o gás natural não é limpo. Quando eu digo que o futuro da energia está em torno da energia limpa e distribuída, quero que não fique nenhuma dúvida: o gás natural não será parte do futuro limpo da energia.

O gás natural é barato? Em março de 1999 o barril de petróleo custava 11 dólares.293 Quando o século XX estava finalizando, os experts diziam que estávamos nos aproximando de uma época com petróleo abundante e barato. A revista The Economist predizia que o petróleo beiraria o preço de 5 dólares por barril, e o então ministro de energia da Argélia declarou que esperava que os custos chegariam até os 2 ou 3 dólares por barril.294 Um barril tem uma capacidade de 42 galões de petróleo. As refinarias nos Estados Unidos produzem 19 galões de gasolina por cada barril de petróleo, de acordo com a Agência de Informação em Energia.295 Em 1999, o custo da gasolina esteve entre 10 e 25 centavos por galão. Duplicando esse preço para se ter lucro, os preços da gasolina nos postos de combustível, ainda devem estar na faixa entre os 20 e 50 centavos de dólar por galão (5,3-13,2 centavos de dólar por litro). Detroit estava construindo os maiores devoradores de gás do planeta. Como sinal dos tempos, a GM adquiriu a Hummer, o maior símbolo devorador de gás do

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momento. Parecia que todos dentro do ambiente automotivo e dos negócios da energia; inclusive aqueles que tiveram acesso à mais detalhada das informações e às melhores análises que o dinheiro podia comprar, confiavam na ideia de um futuro com energia barata. Claro, que a história tomou outro caminho. O preço do petróleo no mercado aumentou rapidamente. Continuou aumentando até os 148 dólares por barril em julho de 2008 (ver Figura 8.4).296 Em aproximadamente oito anos, o preço do petróleo aumentou quatorze vezes. O preço aumentou quase 50 vezes com relação à predição do The Economist e mais de 70 vezes tomando como referência a previsão do ministro Argelino. Os mercados de petróleo é gás são muito voláteis. Devido a estarem atrelados à matérias primas, os preços podem flutuar rapidamente.

Figura 8.4: Preço de compra de petróleo bruto em EEUU, 1996-2013 (Fonte: EIA)297

A fratura hidráulica (Fracking) tem mudado o mercado do gás natural. Os preços do gás no atacado nos Estados Unidos têm diminuído até os níveis de 20 anos atrás. A mesma indústria que previu um novo milênio de petróleo abundante e barato em 1999, agora está prevendo um novo milênio de gás natural abundante e barato. O preço do gás natural na cabeça do poço tem passado de 0,18 dólares por mil pés quadrados em 1970 a 2,66 dólares em 2012, de acordo com a Agência de Informação em Energia (ver Figura 8.5). Apesar da chamada revolução do Fracking, o gás tem aumentado de preço num fator de 14,8 vezes desde 1970. Os painéis solares fotovoltaicos têm reduzido seus custos 154 vezes no mesmo

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período de tempo. A energia solar tem melhorado sua relação de custos relativa ao gás 2.275 vezes desde 1970.

Figura 8.5: Preço do gás natural em dólares por mil pés cúbicos em Estados Unidos (Fonte: EIA)298

Os investimentos crescentes em gás têm reduzido os custos desde 7,97 dólares em 2008 a 2,66 dólares em 2012. O gás novamente começou a desbancar as usinas de petróleo; ganhando uma fatia de mercado nos mercados energéticos. A indústria do gás está comemorando como em 1999 e está prometendo um novo milênio de energia limpa. Qual a probabilidade de que os custos do gás se mantenham num nível baixo por alguns anos ou uma década? Os mercados não são muito bons para prever o preço dos combustíveis fósseis além de alguns segundos no futuro. O gás natural é particularmente volátil (ver Figura 8.6). A energia solar terá melhorado a sua relação de custos num fator de 400 entre 1970 e 2020. Pressupondo que o gás se mantenha nos níveis atuais até 2020, a energia solar igualmente terá melhorado sua relação de custos relativa ao gás natural 5.911 vezes desde 1970. Assumindo que o gás natural retorne ao seu preço médio entre 2000 e 2012 (4,90 dólares) a energia solar terá melhorado sua relação de custos relativa ao gás natural 10.884 vezes no mesmo período de tempo. Esses são os preços nos Estados Unidos. Nem todos os países do mundo têm disponibilidade de gás de xisto. Somente áreas com as condições geológicas adequadas podem aproveitar a tecnologia do Fracking. Ou seja, os mesmos países que produzem petróleo e gás, seriam os países com disponibilidade de produzir

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mais petróleo e gás. O resto dos países terá que continuar importando petróleo e gás produto do Fracking a preços altos e voláteis. Outro ponto a considerar é que o gás é barato, principalmente em mercados atacadistas. Distribuir gás é custoso, inclusive dentro do país. Nos Estados Unidos, o custo de exportar gás pode ser maior que o custo de extraí-lo; os custos de exportação podem acabar com a vantagem dos baixos custos domésticos. A Figura 8.6 mostra os preços do gás natural entregue a usuários residenciais nos Estados Unidos. Observe algumas coisas sobre este gráfico. Primeiro, os preços são voláteis. A volatilidade está aumentando; a faixa de preços torna-se mais ampla a cada novo ano. Num período de dois anos, o preço pode duplicar e logo voltar pela metade novamente. A segunda coisa importante é como baixaram os preços em julho de 2008 depois de chegar a um pico de 20 dólares por mil pés cúbicos (ao mesmo tempo em que o petróleo atingiu um pico). Porém, apesar dos preços baixos que o Fracking trouxe com ele nos últimos anos, os preços se mantêm quase no dobro do nível dos anos 90. Os consumidores não estão tendo acesso aos benefícios da chamada revolução.

Figura 8.6: Preço do gás natural residencial nos Estados Unidos (Fonte: EIA)299

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Contrasta-se isto com o preço da “tecnologia da informação” dos painéis solares fotovoltaicos. A maioria dos benefícios que a Internet trouxe foi para os consumidores, e não para os produtores. Lembre-se, quando se trata de declínio nos preços sustentado por várias décadas, a economia da informação e os preços da tecnologia, vencem a economia de recursos.

Preços da Energia Solar vs.Gas Natural Ao contrário de seu primos líquido (petróleo) e sólidos (carvão), o gás natural não é facilmente distribuído. Esta é a razão pela qual os mercados de gás são regionais. Quando o gás natural atingiu o seu nível mais baixo de custos nos Estados Unidos em 2012, os preços de importação eram cinco vezes mais elevados na Europa e oito vezes maior no Japão, de acordo com a Agência de Informação de Energia.300 Para exportar gás natural por navio, o gás deve ser comprimido ou liquefeito. Deve ser transportado em navios especiais e, em seguida, ser descompactado ou condensado (ver Figura 8.7). Exportação e importação de instalações de gás natural requerem gás natural comprimido (CNG por suas siglas em inglês) ou gás natural liquefeito (LNG, por sua sigla em inglês) em ambos os portos. Custos de instalações de LNG ou GNG podem ser astronômicos. Só na Austrália, as empresas de petróleo e gás despejaram 200 bilhões de dólares australianos (179 bilhões de dólares) na construção de plantas LNG.301 Chevron disse que sua planta de LNG Gorgon custaria A$ 52 bilhões (US $ 46,6 bilhões).302 Para comparar esses custos com o preço de instalação de usinas de energia solar para atender a demanda de energia na Austrália, eu usei informações da indústria de energia australiana: •

Geração anual de eletricidade na Austrália: 241,6 TWh em 2009, de acordo com o Australian Bureau de Recursos e Energia Economics.303

•

Incidência solar: 2.100 kWh / m2 / ano.304

•

Eficiência de painéis solares: 15,9%.305

•

Custo de instalação por watt: US $ 1,62.306

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O custo de instalação por watt gerado a partir de energia solar pode surpreender os americanos. É muito mais baixa na Austrália do que nos Estados Unidos. Em média, para toda Austrália, o custo de um sistema de energia solar residencial de 5 kW em julho de 2013, foi $ 1,76 (US $ 1,62), de acordo com SolarChoice. Em Perth o custo foi de $ 1,38 (US $ 1,27).307 Usando o custo médio para instalações de energia solar, um investimento de 186 mil milhões de dólares seria necessário para gerar toda a eletricidade na Austrália. Com o custo de Perth, o investimento cairia para 146 bilhões de dólares. Projetos de escala com concessionárias de serviços de energia custam muito menos para uso residencial, de modo que o cenário de baixo custo não é viável. Mas o custo da energia solar está diminuindo rapidamente. Assim, o valor final provavelmente será menor do que 186 bilhões de dólares. Baseado em meus cálculos, o custo de fornecimento de eletricidade para todos os australianos com instalações de energia solar poderia ser entre 186 e 146 bilhões de dólares, o investimento que o petróleo e o gás estão colocando em algumas plantas de LNG (179 bilhões dólares). Lembre-se que o investimento de 179 bilhões de dólares é para a liquefação de gás natural. A liquefação é apenas um passo na cadeia de valor de energia convencional (consulte a Figura 8.7). O valor de 179 bilhões de dólares não inclui os custos de extração, construção de gasodutos, instalações de condensação e construção de mais oleodutos para o destino final.

Figura 8.7: Cadeia de valor da energia convencional: nuclear e combustíveis fóssei (Fonte: EIA)308

Cada passo ao longo da cadeia de valor da energia precisa de dezenas de bilhões ou centenas de bilhões de dólares em investimento e isso é só para trazer gás natural da terra para a usina. Construir a usina, queimar o gás para gerar eletricidade, enviar o gás através de linhas de transmissão e distribuição e entregá-lo às famílias acrescenta custos adicionais.

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O gás natural segue uma estrada longa e sinuosa para ir do chão até alimentar um computador pessoal. Se o famoso cartunista e engenheiro Rube Goldberg tivesse uma quantidade infinita de dinheiro do contribuinte, provavelmente, teria concebido uma contração na cadeia de abastecimento. Considerando tudo isso, segue-se que o gás natural é mais caro do que a energia solar, é ridiculamente caro, especialmente se são incluídos os custos ambientais, o Fracking, e que gasodutos têm vazamentos em solo, ar e água. Por exemplo, poços Fracking em Dakota do Norte poderiam produzir até 27 toneladas de resíduos radioativos por dia.309 Rochas de xisto são ricas em rádio, um elemento radioativo utilizado em tratamentos de câncer. O Radio-226 tem uma meia vida de 1.601 anos, o que significa que metade dos detritos radioatívos continuam emitindo radiação durante 16 séculos. Quem paga por essa contaminação? Você e eu, não o petróleo ou o gás. Na Europa, onde o gás natural é importado (e caro), o gás não pode competir em mercados com elevada penetração da energia solar e eólica. As empresas de serviços na Europa deixaram os investimentos em instalações de queima de gás comparativamente novas.310 EON, a maior empresa de serviços na Europa, tem queimado dinheiro em duas de suas plantas de gás, estas plantas estão ainda abertas exclusivamente por terem recebido uma compensação especial dos operadores de rede. Quando é usado Fracking para extrair combustíveis fósseis, a indústria do petróleo e gás nos Estados Unidos é isenta de cumprimento de leis ambientais, incluindo: •

Lei do Ar Limpo.

•

Lei da Água Limpa.

•

Lei da Água para Consumo seguro.

•

Lei da Política Ambiental Nacional.

•

Lei da Conservação e Recuperação de Recursos.

•

Lei de Planejamento Ambiental e Direito de Saber da Comunidade.

•

Lei de Responsabilidade, Compensação e Confiabilidade Ambiental Integral.311

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Quando é falada a questão da poluição causada pela extração, a indústria de petróleo e gás está acima da lei ou ditando-a. A indústria de petróleo e gás tem o direito de poluir a água, solo e ar quase à vontade. Quando os regulamentos se comportam dessa maneira, desastres como o do Golfo do México são inevitáveis. Os custos da poluição são muito reais, mas são pagos pelos contribuintes e não pela indústria que causa poluição. A indústria não tem de revelar os nomes de centenas de produtos químicos tóxicos bombeados para o solo (e água) a cada vez que se faz Fracking em um poço. Agora sabemos que uma das substâncias bombeadas é radioativa. Gostaria de saber se a indústria do petróleo também bombeia urânio e plutônio em seus poços. Os cidadãos americanos, mesmo aqueles que vivem em áreas onde é praticado o fracking, têm o direito de saber.

A conservação da água e o fim do gás natural Consome-se de dois a quatro milhões de galões de água para perfurar e fraturar um único poço de gás natural usando o Fracking.312 A próxima vez que você ouvir ou ler sobre fracking, considere quanta água precisa deste processo. Até agora, o Fracking tem sido praticado mais de um milhão de vezes nos Estados Unidos. Em 2009, havia 493.000 poços ativos de gás natural nos Estados Unidos.313 Estima-se que 90% destes poços foram submetidos a Fracking para obter maior fluxo de gás. No estado da Pensilvânia há 150.000 poços de petróleo e gás abandonados.314 Imagine o quanto de água seria preservada se as instalações de energia solar (ou eólica) gerassem a energia que hoje é produzida por fracking. Se fossem usadas as instalações solares (ou eólicas) para gerar a demanda de energia dos Estados Unidos, precisaria de 11.000 m3. Isso é cerca de 2,9 milhões de litros de água. Energizar todo o país com energia solar e eólica exigiria a mesma quantidade de água que o fracking necessitaria para operar um único poço de gás natural. A energia solar é literalmente um milhão de vezes mais eficiente no uso de água do que o gás natural. Em termos de utilização de água, o gás simplesmente não pode competir com a energia solar e eólica. Quando se está considerando a poluição proveniente de fracking quando a água utilizada é jogada nas correntezas dos rios, as energias solares e eólicas ainda se saem melhor (veja a Figura 8.8). É ilegal despejar essa água de volta para os rios, mas na era das redes sociais em que vivemos, tornou-se difícil para a indústria de

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petróleo ocultar uma prática que está incorporada em seu DNA. Uma busca por “depósitos ilegais de água produto de Fracking” recebe mais de 50.000 resultados no Google. Bloomberg dizendo “Exxon acusada de despejar ilegalmente resíduos na Pensilvânia””315 e CBS indicando “A indústria do petróleo tem sido flagrada ilegalmente despejando resíduos de fracking em Central Valley”.316 Mais tarde, a notícia mostrou um vídeo gravado por um agricultor no condado de Kern County, na Califórnia, que mostrou um equipamento ilegal de despejo de águas residuais de fracking num rio.

Figura 8.8: Produção técnica de gás de xisto e potenciais riscos ambientais (Fonte: EIA)317

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Investimentos exponenciais e ingressos lineares De acordo com a Agencia Internacional de Energia (AIE), a demanda por petróleo vai aumentar de 87,7 milhões de barris por dia em 2011 para 99,7 milhões de barris por dia em 2035.318 A maior parte do “novo petróleo” não será “convencional” ou seja, será extraído utilizando métodos como o fracking, areias petrolíferas e outros métodos não convencionais. Isso representa um crescimento anual de 0,5%. Em um relatório que previu a “idade de ouro ‘’ para o gás, a Agência Internacional de Energia prevê um aumento na produção de gás natural de 3,721 bilhões de metros cúbicos no período 2012-5112 para um aumento de 37,4%.319 Isso representa uma taxa de crescimento anual de 1,37%. Entre 2010 e 2035, empresas de petróleo e gás irão gastar 15 trilhões em atividades offshore (exploração e perfuração) para atender à crescente demanda por gás e petróleo no mundo.320 Entre 2010 e 2035, durante a chamada “idade de ouro” de petróleo e gás, investirá mais do que o PIB total dos Estados Unidos para alcançar cobertura do crescimento de 0,5 e 1,37% ao ano. Perdoe-me se eu não estou impressionado. As indústrias de petróleo e gás prometem uma “idade de ouro”, mas isso requer investimentos maciços de trilhões de dólares. Isto requer quantidades não mencionados de areia, água e produtos químicos desconhecidos para a população. Ela exige que a empresa tenha custos ambientais aterrorizantes. E o melhor resultado final é um aumento de 1,37% ao ano. Alguma empresa no mundo investiria 15 trilhões de dólares para alcançar um crescimento desse percentual? Um olhar sobre o relatório da Agência Internacional de Energia explica porque a resposta pode ser “sim” se trata-se de indústria do petróleo ou gás. O relatório mostra que esta indústria recebeu 523 bilhões de dólares em subsídios em 2011.321 No período entre 2010 e 2035 o montante equivaleria para 13,5 trilhões de dólares, cerca de 90% dos 15 trilhões de dólares que a indústria requer em investimentos nesse período de tempo. Planilhas de cálculos dos executivos funcionam mesmo assim: os contribuintes financiam 90% do capital de investimento para prospecção de petróleo e gás. As perfurações são feitas principalmente em espaços públicos, podem fazer uso de água de propriedade pública e as perfurações são livres de qualquer dano ao solo, ar ou água. Os contribuintes arcam com os custos e riscos enquanto a indústria recebe trilhões em benefícios. Esta fórmula gera rendimentos incríveis para a indústria do petróleo e do gás. O gás natural, o novo “combustível mágico”, é uma ponte para lugar nenhum. É fonte de energia destrutiva, ineficiente e economicamente inviável. Somente a proteção do governo, exceto as regras e os trilhões de dólares em financiamento dos contribuintes, mantém o gás fluindo.

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Capítulo 9: O Fim dos Biocombustíveis “O futuro não é o que costumava ser” Paul Valéry

“Não há nada mais assustador do que a ignorância em ação” Johann Wolfgang von Goethe

“Em Deus confiamos. Todos os outros tragam dados “ -W. Edwards Deming

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A 18 de junho de 2011, a Honeywell anunciou o primeiro voo transatlântico alimentado por biocombustível. A empresa voou um Gulfstream G450 de Morristown, New Jersey para Paris, França. O Gulfstream G450 foi impulsionado por “uma mistura de 50/50” de combustível Green Jet Fuel “Honeywell, e combustível à base de petróleo”.322 Honeywell disse que o combustível utilizado durante o voo “Honeywell produziu mais de 700.000 galões de “Green Jet Fuel” a partir de fontes sustentáveis, não comestíveis como camelina, pinhão manso e algas para testes comerciais e militares”. Biocombustíveis (especialmente etanol) têm sido utilizados com palavras como sustentáveis, renováveis por três décadas. Durante os debates presidenciais de 2012 nos Estados Unidos, ambos os candidatos, Mitt Romney e Barack Obama, usaram linguagem semelhante para expressar seu apoio à “energia renovável”. Romney disse: “confio amplamente em nossa capacidade de energias renováveis, o etanol, a energia solar e eólica serão uma parte importante da nossa mistura energética” sendo este um reflexo da posição de Obama sobre o tema.323 O que significa “renovável”? Segundo a Agência de Informação de Energia (EIA, por sua sigla em inglês) “os recursos de energia renovável são regenerados e podem ser sustentados indefinidamente”.324 Sabemos que o sol vai brilhar indefinidamente (pelo menos um bilhão de anos).325 Sabe-se que o vento vai soprar por tempo indeterminado. Podem os biocombustíveis se “regenerar” e ser “sustentáveis” de forma indeterminada? É o voo da Gulfstream G450 a Paris “sustentável” ou “renovável”? Podem ser cultivados biocombustíveis indefinidamente? Evidências dão uma resposta clara: NÃO. Este capítulo analisa as evidências. São os biocombustíveis “renováveis”? Eles têm qualquer papel na nova era da energia limpa?

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Desperdício de recursos hídricos com biocombustíveis A água é energia e a energia é água. É necessária energia para bombear, limpar e transportar a água. A água é usada para extrair e gerar energia. No caso dos biocombustíveis a água é usada para gerar energia. A indústria de energia térmica depende de grandes quantidades de água. Cerca de 15% da água doce retirada no mundo é utilizada para produzir energia, de acordo com o Banco Mundial.326 Num mundo onde quase a metade de sua população vive em áreas com “elevado stress hídrico”, a necessidade de água para geração de energia é vinculada a muitos impostos. De acordo com WaterFootprint, são necessários 13,676 galões de água para produzir um galão de biocombustível a partir do feijão de soja.327 Seriam necessários 820,560 galões de água para produzir biodiesel suficiente a partir da soja, para encher o tanque de 60 litros de um ônibus. Para colocar isso em contexto, uma piscina olímpica contém cerca de 660 mil galões de água (aproximadamente 2.500.000 litros).328 Para encher o tanque com biocombustível de soja, um “combustível limpo e renovável,” um ônibus, como o da Figura 9.1, seria necessário usar água suficiente para encher uma piscina olímpica.

Figura 9.1: “Este ônibus é alimentado com biodiesel”, mas o combustível não está limpa ou renovável (Foto: Tony Seba)

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Quantos litros de água são necessários para encher o tanque de um SUV com etanol a partir do milho? Esta pergunta foi feita ao Professor David Pimentel, da Universidade de Cornell. Ele estudou biocombustíveis por mais de três décadas e é uma autoridade em água e biocombustíveis.329 Ele respondeu “são necessários 1.700 galões (aproximadamente 6.400 litros) de água para produzir um galão de etanol. Assumindo um tanque de 30 litros no SUV, calculou que 51.000 litros de água são necessários para encher esse tanque com etanol a partir do milho”. De acordo com o Serviço Geológico dos EUA, o consumo de água per capita no país durante 2005 foi de 99 galões (375 litros) por dia, um pouco abaixo de 101 galões (380 litros) por dia em 1995. O uso diário de água varia de 51 galões (193 litros) por dia em Maine a 189 galões (715 litros) por dia em Nevada.330 Com base nisso, pode-se dizer que cada vez que alguém enche o tanque de um SUV com etanol a partir do milho, gasta mais água do que a consumida pelo usuário doméstico americano médio em 16 meses. Todas as formas de geração de energia utilizam água nos seus processos de transformação. No entanto, a quantidade de água utilizada varia de acordo com ordens de magnitude. IBM Project “Carbon Disclosure Project” dá uma ideia das diferenças (ver Tabela 9.1). Para gerar 1 MWh de energia (aproximadamente o que um americano usa mensalmente):

•

As instalações de energia solares e eólica usam quantidades insignificantes de água: 0,1 litros ou menos da metade de um copo.

•

O gás natural utiliza dez vezes essa quantidade de água para gerar a mesma quantidade de energia.

•

A energia nuclear e o carvão utilizam duas vezes a quantidade de água usada pelo gás natural.

•

O petróleo usa duas vezes a água que usa o carvão (e quatro mil vezes a utilizada pelas instalações solares).

•

O uso de água pelas hidrelétricas é 680.000 vezes maior do que o das instalações solares.

•

Os biocombustíveis utilizam surpreendentemente 1,78 milhões de vezes mais água do que as instalações solares para gerar a mesma quantidade de energia.

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Tabela 9.1: Número de água consumida por MWh em várias fontes de energia (Fonte: Relatório “Carbon Disclosure Project” da IBM)331

Esta é outra maneira de olhar para o problema: levaria 1,2 bilhões de metros cúbicos de água para que os biocombustíveis possam gerar toda a demanda de energia dos Estados Unidos. China e Índia consomem 2,4 bilhões de metros cúbicos de água por ano.332 Ou seja, toda a água que 2,5 bilhões de pessoas na China e na Índia precisam para consumo, irrigação na agricultura, usinas de energia e fábricas, anualmente equivale à quantidade de água necessária para os biocombustíveis para atender a demanda de energia dos EUA por dois dias. O mundo consome 9 bilhões de metros cúbicos de água anualmente.333 Para produzir a quantidade de energia para alimentar os Estados Unidos por uma semana, biocombustíveis exigiriam a mesma quantidade de água doce que o mundo consome em um ano. Basta uma semana de produção de energia total com base em biocombustíveis nos Estados Unidos para o mundo tornar-se um deserto global. Comparando isso com a energia solar ou eólica, tem-se que para gerar a demanda energética diária dos Estados Unidos as instalações de energia solar ou eólica somente precisariam de 11.000 m3. Isso é cerca de 2,9 milhões de galões de água, ou seja, menos de cinco piscinas olímpicas. A prática de Fracking em apenas um poço consumiria mais água. Seriam necessários 4 milhões de galões de água para perfurar e fraturar um poço de gás natural usando o método de Fracking hidráulico.334 Simplesmente não faz sentido usar um recurso tão valioso quanto a água da maneira como é utilizada pela maioria das fontes de energia, numa era de

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temperaturas recordes, de aumento da população e de necessidades crescentes de água para o consumo e a produção de alimentos. Biocombustíveis agrícolas são a maneira exata para produzir uma catástrofe ambiental.

Quanta água é requerida pelos biocombustíveis? Mas, a água não é renovável? Não há um ciclo natural da água que a faz retornar? Se esse fosse o caso, poderíamos beber água indefinidamente e a água retornaria. Para responder a esta pergunta de quão renovável é a água, deixe-me apresentar a mais importante fonte de água a partir do qual a maioria dos americanos nunca ouviram falar: o Aquífero Ogallala.335

O Aquífero dos Estados Unidos O Aquífero Ogallala é um dos maiores oceanos de água doce subterrânea do mundo. Estende-se desde Dakota do Sul até o Texas, um total de 174.000 milhas quadradas (450.000 km2). O aquífero Ogallala é 20% maior do que a Alemanha. Isto é o que faz com que o meio-oeste dos Estados Unidos seja fundamental para a agricultura do mundo inteiro: 30% de toda a água de irrigação nos Estados Unidos é bombeado do Aquífero Ogallala. Além do mais, fornece água potável para 82% das pessoas que vivem em áreas circunvizinhas. O aquífero é recarregado numa taxa de 0,024 polegadas (0,61 cm) a 6 polegadas (150 mm) por ano, mas está sendo bombeado a velocidades industriais. Em algumas áreas, o nível da água caiu cinco pés (1,5 m) por ano. Assim, o aquífero está sendo drenado a uma taxa de 12 km3 (420.000 pés cúbicos) por ano, o que é equivalente a dezoito rios Colorado correndo ao oceano cada ano.336 É renovável a água de Ogallala? Não, à taxa que está sendo usada. Pode ser mantido o bombeamento de água de Ogallala indefinidamente? Não. O Aquífero Ogallala possivelmente vai secar durante nossa vida. Algumas estimativas preveem que isso vai acontecer em 25 anos.337 Por esse momento, a indústria de biocombustíveis agrícolas poderia ter tido êxito em transformar os celeiros do mundo em grandes desertos.

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Atlanta em seu tanque de combustível No início deste capítulo, descrevi o voo da Honeywell através do Atlântico em um Gulfstream G450 e como este voo foi alimentado por biocombustível. Quão renovável ou sustentável foi essa viagem de Nova Jersey para Paris? Vamos fazer as contas. Um Gulfstream G450 tem uma capacidade de 4.402 litros de combustível.338 Este foi preenchido com uma mistura de 50% de biocombustíveis, o que significa que existiam 2.201 galões de biocombustíveis. Honeywell revelou que seu combustível estava composto por jartrofa, camelina e algas. Para os fins deste exercício, a jartrofa será examinada. De acordo com WaterFootprint, 19,924 galões de água são necessários para produzir um galão de biocombustível de jartrofa. Com base nesse valor, temos que 43,8 milhões de galões (166 milhões de litros) de água foram necessários para produzir biocombustível suficiente para abastecer metade do voo Gulfstream G450 de Nova Jersey para Paris. Para dar perspectiva a esse valor, produzir 2.201 galões de biodiesel de jartrofa requer a mesma quantidade de água consumida por 442,956 americanos. Em outras palavras, produzir biodiesel de jartrofa suficiente requer a quantidade de água requerida pela população de Atlanta (420,003).339 Um voo de Nova Jersey para Paris em um pequeno avião Cessna com capacidade para 14-19 pessoas, movido metade a biocombustíveis, requer a mesma quantidade de água que os moradores da cidade de Atlanta usam diariamente. Esta é também uma grande quantidade de água. Eu mostrei estes números ao professor Arjen Y. Hoekstra da Universidade de Twente, na Holanda. O professor é criador de WaterFootprint, uma das maiores autoridades mundiais sobre a gestão da água. O professor me disse: “seus cálculos estão corretos” em um email. “Estes mostram o quão cuidadoso devemos fazer uso de recursos limitados, tais como água doce. Aqueles que querem gerar energia sustentável devem visar a energia solar ou eólica. Se você quiser usar biocombustíveis deve fazer uso de resíduos biológicos, não da agricultura. “ A 16 de janeiro de 2012, a Lufthansa anunciou com orgulho a realização do primeiro voo transatlântico usando biocombustível de Europa a América.340 De acordo com a Boeing, um 747-400 tem uma capacidade no tanque de combustível de 57,285 galões (216,840 litros).341 O biocombustível utilizado pela Lufthansa foi feito com uma mistura de óleo de camelina dos Estados Unidos, óleo de jartrofa de Brasil e uma gordura animal da Finlândia. Para fins de discussão, assumiremos que 100% do combustível veio do óleo jartrofa.

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São necessários 19,924 galões de água para produzir um galão de biodiesel a partir da jartrofa. Precisariam 1,14 bilhões de galões (4,3 bilhões) de água para produzir biocombustível de jartrofa para um voo de Frankfurt para Nova York. Na Alemanha, o consumo de água é de 122 litros por pessoa por dia.342 De modo que um único voo na Lufthansa num Boeing 747 de Frankfurt para Nova York, usou a mesma quantidade de água do que 35,4 milhões de alemães consomem diariamente. Lufthansa nunca teria feito uso dos biocombustíveis se os tivesse de cultivar na Alemanha. Alguém da Lufthansa realmente acha que os biocombustíveis são sustentáveis? A evidência científica mostra que os biocombustíveis agrícolas não são sustentáveis ou renováveis. Mas a política diz que eles são.

Que acontece com a nova geração de biocombustíveis? Muitas vezes, quando eu mostro esses cálculos aos crentes em biocombustíveis encontro um monte de descrença. Isso é normal. Mas pouco depois sempre aparece uma questão recorrente “Que acontece com a nova geração de biocombustíveis?” As pessoas referem-se ao “biocombustível celulósico”. Conceptualmente, a diferença entre biocombustíveis da primeira e da próxima geração é que a primeira utiliza os açúcares “comestíveis” ou partes oleosas da planta, enquanto o que se segue é obtido dividindo os componentes de celulose de outras partes da planta tais como folhas, caules e outras partes fibrosas.343 Está escrito “comestível” entre aspas porque certos biocombustíveis “populares” como os de jartrofa, não só não são comestíveis, mas são venenosos.344 A “nova geração de biocombustíveis” parece ter emprestado sua estratégia da campanha de lobby “carvão limpo”. Estes slogans são projetados para manter os subsídios e proteção política. Apesar dos pesados subsídios dos contribuintes e das quotas de consumo impostas pelos governos para criar mercados para os biocombustíveis, as empresas estão deixando esta indústria e estão lesando os investidores. Os investidores não esperam que a indústria de biocombustíveis tenha um futuro promissor. Depois de investir centenas de milhões de dólares em duas empresas que tentaram fazer os biocombustíveis trabalhar, Al Shaw, diretor executivo da Calysta

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Energia, rendeu-se. Sua empresa começou a utilizar gás natural como fonte de energia. “A biomassa não é suficiente”, disse Shaw. “Os carboidratos não podem substituir o petróleo. Estava errado e eu o admito “.345 A antiga empresa de Shaw, Codexis, investiu US $ 400 milhões da Shell Oil para desenvolver etanol a partir de celulose, uma biomassa “de nova geração”. Shell indicou que não investirá em pesquisa de biocombustíveis. Al Shaw disse: “Essa biomassa de celulose não substituirá o petróleo porque as contas não funcionam”, acrescentou ele, “você não pode tomar carboidratos e convertê-los em hidrocarbonos economicamente”.346 BP também cancelou sua pesquisa em biocombustíveis.347 Investidores de Wall Street, não esperam muito progresso com a nova geração de biocombustíveis. Os investimentos globais em biocombustíveis caíram 99% a partir de uma alta trimestral de US $ 7,6 bilhões no quarto trimestre de 2007, para apenas 57 milhões no primeiro trimestre de 2013, de acordo com a Bloomberg New Energy Finance.348 Na medida em que a evidência cresce contra os biocombustíveis, Calysta Energy e outras empresas que estavam originalmente no negócio de biocombustíveis agrícolas tiveram de se render. Mudaram a utilização do gás natural como matéria-prima em detrimento de biomassa agrícola. A cadeia de valor do gás natural se assemelha a cadeia de valor dos biocombustíveis. O resultado é uma rede intrincada e complexa de subsídios, proteção do governo e taxas obrigatórias que é difícil de desvendar. O mercado de etanol é um apoio criado pelo governo para a indústria de biocombustíveis agrícolas. Os preços do etanol são aumentados artificialmente. Realmente os políticos esperam que o mercado de etanol seja uma outra rota para o gás natural?

Por que a Energia Solar é mais eficiente do que os biocombustíveis Plantas verdes, o tipo de planta que cresce nos jardins, são usinas de energia solar. Estas convertem a energia solar em biomassa. (madeira, frutas, raízes e outros) com uma eficiência de menos de 0,3%. Além disso, para tornar esta pequena porção de energia em biomassa, as plantas requerem muita ajuda de outros recursos

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valiosos, incluindo a água, o solo e fertilizantes.349 A cana de açúcar é uma das “histórias de sucesso” da indústria de biocombustíveis e de 0,38% da luz solar em biomassa. Para converter cana em etanol, deve ser plantada, tendida, colhida e transportada para uma refinaria (ver Figura 9.2) e tratada com energia e água. No final, a transformação da luz solar em etanol é de apenas 0,13% de acordo com Scientific American.350

Figura 9.2: Refinaria de Biocombustíveis (Fonte: Iowa Energy Center)351

Comparando isso com a taxa média de conversão dos painéis solares em 16%, descobrimos que o painel solar médio é 123 vezes mais eficiente na conversão de luz solar em energia. Além disso, os painéis solares não precisam de fertilizantes, água, pesticidas ou energia extra para converter a luz solar em eletricidade. Com a tecnologia de concentrador fotovoltaico (CPV) pode-se transformar mais de 40% da luz solar em eletricidade, que é três centenas de vezes mais eficiente do que biocombustível de cana de açúcar. Outras tecnologias solares, como a concentração solar com combinação de calor e geração de energia (CHP) podem converter até 72% da luz solar em eletricidade.352 A CHP pode converter a luz solar 550 vezes com maior eficiência do que o biocombustível a partir da cana de açúcar.

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A energia solar é entre 123 e 550 vezes mais eficiente do que os biocombustíveis. Qualquer área de terra com instalações de painéis solares será pelo menos 100 vezes mais eficiente transformando a luz solar em energia do que se não fossem mediante os painéis. Além dos painéis solares fotovoltaicos fazerem o seu trabalho sem o uso de recursos valiosos, eles são livres de fertilizantes e pesticidas tóxicos. Haverá, em algum momento um verdadeiro mercado para os biocombustíveis? De acordo com Jeff Pasmore, vice-presidente executivo de Logen, empresa de processamento de biocombustíveis, “o mercado para biocombustíveis é 100% político”.353 Muitos programas de subsídios do governo têm continuado décadas após a expiração dos produtos a impulsionar. O telégrafo, por exemplo, é obsoleto há décadas. Somente vive no cinema e nos museus. No entanto, o governo indiano parou seu programa de telégrafo somente em 2013.354 Nessa época, já havia 867 milhões de assinantes de telefonia celular na Índia. Biocombustíveis agrícolas são um experimento bem-intencionado distorcido. A única coisa renovável sobre biocombustíveis são os interesses particulares de determinados grupos em lugares como Washington, Brasília e Bruxelas.

Os jogos da fome: a batalha final entre os biocombustíveis e o petróleo No capítulo 8 mencionei que o óleo será obsoleto em duas décadas. Duas ondas disruptivas (veículos elétricos e veículos autônomos) acabarão com a demanda de petróleo. A disrupção solar também reduzirá o mercado de diesel a uma sombra. Com a queda da demanda de petróleo também cairá o preço do combustível. Investimentos dispendiosos e ineficientes em projetos tais como a perfuração de petróleo offshore e as areias marítimas do Canadá dissuadiram-se porque eles não vão ser financeiramente viáveis. Somente os campos com custos de produção realmente baixos permanecerão no mercado. Os biocombustíveis serão ainda menos competitivos, os subsídios dos contribuintes irão explodir. Apesar de toda a água “de graça”, dos subsídios à produção e quotas de consumo, os biocombustíveis não poderão competir com o petróleo quando os preços variarem os US $ 100 por barril.

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Disrupção Limpa de Energia e Transporte

Partindo do princípio de que exista ainda água doce para gerar biocombustíveis em 2030, os biocombustíveis poderão competir com preços a um nível de 70 ou 80% inferiores aos preços atuais? O governo vai direcionar o dinheiro dos contribuintes para cobrir a elevada lacuna entre o alto custo da produção de biocombustíveis e a queda dos preços da sua competência: o petróleo. As companhias de petróleo não levam a sério os biocombustíveis como um concorrente. Elas têm décadas de evidências que mostram que os biocombustíveis não podem competir com o petróleo. No entanto, a indústria do petróleo vai sofrer a disrupção e a redução da demanda no futuro. A indústria terá que lutar por cada pedaço do mercado que possa ganhar. Inevitavelmente a indústria do petróleo terá que começar a competir com a indústria de biocombustíveis agrícolas. Isso representará apenas uma batalha entre duas indústrias obsoletas onde haverá um vencedor. Enquanto isso, o petróleo atacará os biocombustíveis com base em motivos ambientais. Eles irão dizer coisas que você deve levar em consideração em todo o ciclo de vida da produção (incluindo fertilizantes, energia, transporte, indústria e outras): •

O Petróleo gera menos CO2 e outros gases de efeito estufa do que os biocombustíveis.

•

O petróleo usa muito menos água do que os biocombustíveis.

•

O petróleo não utiliza matérias-primas agrícolas para a produção de energia.

•

O petróleo não precisa de muito subsídio dos contribuintes como os biocombustíveis.

Duas formas obsoletas de energia líquida perdidas no mercado irão lutar entre si no universo alternativo da política. Vai ser como assistir a indústria de toca-discos e a indústria de fitas magnéticas pressionar ao governo para obter uma parcela dos bolsos dos contribuintes. A indústria do petróleo vai atacar os biocombustíveis com bases ambientais. Vivemos momentos muito interessantes.

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O Fim do Carvão

Capítulo 10: O Fim do Carvão

“Não é a falta de ideias inovadoras o que define os limites para o desenvolvimento econômico, são poderosos interesses sociais e econômicos promovendo o status quo tecnológico” Joseph Schumpeter

“Eu me tornei a morte, o destruidor de mundos” Robert Oppenheimer

“Os países escolhem viver em eras energéticas escuras não porque o sol não brilhe mais, mas porque as pessoas se recusam a enxergá-la” Tony Seba (parafraseando James Michener)

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Disrupção Limpa de Energia e Transporte

Em 26 de junho de 2013, o Banco Mundial anunciou que não continuaria a financiar novas usinas energéticas de carvão.355 Em um documento publicado em seu website, o Banco Mundial indicou que apenas financiará a energia à base de carvão “na situação rara”, em que “não existam alternativas viáveis para o carvão e seja necessário financiamento”.356 No mês seguinte, o Banco Europeu de Investimento também anunciou que não iria financiar usinas de carvão restauradas. O Banco Europeu de Investimento, que tem investimentos em 28 países do bloco europeu, disse que apenas financiará investimentos em usinas a vapor que cumprem determinadas normas de emissões.357 O Presidente dos EUA, Barack Obama instou as agências multilaterais de financiamento dos Estados Unidos “para acabar com o financiamento público de novas usinas a carvão no exterior, a menos que façam uso de tecnologias de captura de carbono”.358 Estas ações do Banco Mundial e do Banco Europeu de Investimento não destruíram a posição do carvão como Rei de Energia (elétrica e Política). A indústria do carvão tem feito lobby em instituições políticas por 300 anos. Sabe como manipular os governos e as agências de energia. A indústria do carvão aperfeiçoou a arte de “captura regulatória”. O Banco Mundial, Banco Europeu de Investimento, Banco Interamericano de Desenvolvimento, Ex-Im Bank e outras organizações de financiamento semelhante caíram umas sobre as outras para ser a primeira opção para o financiamento das centrais a carvão no século passado. O Banco Mundial, por exemplo, financiou 6.260 bilhões em projetos de energia com base em carvão apenas nos últimos cinco anos.359

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Devido a que as instituições financeiras estavam tão ansiosas para financiar o carvão, os custos de capital para usinas movidas a carvão tem sido historicamente, artificialmente baixos. Pelos contribuintes financiar essas organizações financeiras multilaterais, esta é uma outra maneira em que os contribuintes têm subsidiado a indústria do carvão a nível mundial, mantendo baixo o custo de capital artificialmente. Isso está prestes a mudar. Agora que o Banco Mundial, Banco Europeu de Investimento e outras organizações similares estão relutantes em financiar o custo de capital de carvão para usinas de carvão que irá crescer. Logo, os produtores de usinas movidas a carvão terão de chegar mais perto e mais perto dos mercados de crédito e investimento privado para financiar suas operações. Sem generosos empréstimos do governo e garantias de empréstimos com apoio, os padrões de crédito em Wall Street serão mais rigorosos. Como consequência, o custo de capital para energia a carvão vai aumentar. Finanças 101 explica que com o aumento dos custos de capital, duas coisas vão acontecer na indústria do petróleo:os Unidos “para acabar com o financiamento público de novas usinas a carvão no exterior, a menos que façam uso de tecnologias de captura de carbono”.358 Estas ações do Banco Mundial e do Banco Europeu de Investimento não destruíram a posição do carvão como Rei de Energia (elétrica e política). A indústria do carvão tem feito lobby em instituições políticas por 300 anos. Sabe como manipular os governos e as agências de energia. A indústria do carvão aperfeiçoou a arte de “captura regulatória”. O Banco Mundial, Banco Europeu de Investimento, Banco Interamericano de Desenvolvimento, Ex-Im Bank e outras organizações de financiamento semelhante caíram umas sobre as outras para ser a primeira opção para o financiamento das centrais a carvão no século passado. O Banco Mundial, por exemplo, financiou 6.260 bilhões em projetos de energia com base em carvão apenas nos últimos cinco anos.359 Devido a que as instituições financeiras estavam tão ansiosas para financiar o carvão, os custos de capital para usinas movidas a carvão têm sido historicamente, artificialmente baixos. Pelos contribuintes financiar essas organizações financeiras multilaterais, esta é uma outra maneira em que os contribuintes têm subsidiado a indústria do carvão a nível mundial, mantendo baixo o custo de capital artificialmente. Isso está prestes a mudar. O Banco Mundial, Banco Europeu de Investimento e outras organizações similares estão relutantes em financiar o custo de capital de carvão para usinas de carvão, que irá crescer. Logo, os produtores de usinas movidas a carvão terão de chegar mais perto e mais perto dos mercados de crédito e investimento privado para financiar suas operações.

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Sem generosos empréstimos do governo e garantias de empréstimos como apoio, os padrões de crédito em Wall Street serão mais rigorosos. Como consequência, o custo de capital para energia à carvão vai aumentar. Finanças 101 explica que com o aumento dos custos de capital, duas coisas vão acontecer na indústria do petróleo: •

Menos usinas de carvão serão construídas já que irá se tornar financeiramente inviável. Muitos projetos onde este valor foi positivo devido à, artificialmente baixos, custos de capital, passarão a ter um valor presente negativo e ficarão ilhadas.

•

As usinas de carvão que cheguem a ser construídas produzirão energia mais cara. A energia elétrica será mais cara porque as plantas terão que pagar uma taxa mais elevada de juros sobre seus empréstimos bancários.

Carvão: uma proposta arriscada Em 21 de agosto, 2013, menos de dois meses depois de o Banco Mundial anunciar que iria parar de financiar novas usinas a carvão, algo que nunca tinha acontecido na indústria do carvão ocorreu: o Bureau of Land Management de EUA (BLM, por sua sigla em inglês) fez uma tentativa de arrendar terras para usinas de energia com base em carvão onde ninguém participou.360 Tradicionalmente, sempre que a BLM ofereceu terras para mineração de carvão, apenas um concorrente apareceu: a empresa que originalmente havia solicitado a terra. Neste caso, Cloud Peak Energy preparou para alugar esta terra sete anos antes do leilão da BLM e eram esperados para como o único candidato. Colin Marshall, CEO da Cloud Peak Energy, disse que “nós não poderíamos construir uma proposta financeira viável para a oferta neste momento”. Seria possível que esta empresa tenha sido incapaz de encontrar um mercado para 149 milhões de toneladas de carvão que se encontram ao lado de sua mina “Cordeiro Vermelho”? Ou será que Cloud Peak Energy não lançou uma oferta porque o custo de capital para uma indústria, que foi outrora invencível, estava subindo? A gigante indústria do carvão, Walter Energy, teve que pedir um crédito de refinanciamento de US $1.550 bilhões361 e viu o preço da ação cair pela metade em 2013, de acordo com Morningstar.362

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No final de 2013, o total combinado de valorização de mercado das 32 empresas de carvão listadas no índice de Stowe Global de Coal foi de US $132 bilhões.363 A avaliação do Facebook foi de US $136 bilhões.364 A valorização do Google foi de 373 bilhões de dólares, quase três vezes o valor total das 32 empresas de carvão listadas no índice Stowe Global Coal.365 Wall Street costumava considerar o financiamento de projetos de energia com base no carvão como uma estratégia de baixo risco, mas a realidade mudou dramaticamente e a percepção de risco é recuperar o atraso com a realidade. Consequentemente, o custo do capital para o carvão aumentou. A incapacidade de Walter Energy para levantar a dívida econômica (ou qualquer dívida em absoluto) indica que Wall Street já tem elevado os custos por dívida para os projetos de carvão. Baixas avaliações de mercado das empresas de carvão revelam que Wall Street não prevê qualquer crescimento futuro no curto prazo. A energia à base de carvão está se tornando um investimento com alto risco e, portanto, seu custo de capital está aumentando. As empresas de carvão estão cientes desses riscos. No segundo trimestre de 2013, Cloud Peak Energy fez mais dinheiro em derivados financeiros do que na venda de carvão.366 O líder da indústria do carvão tem feito mais dinheiro apostando contra o preço do carvão do que o fez através da escavação de carvão. As empresas que são cometidas contra si poderiam ser vistas como um sinal de alerta, mesmo para a prática financeira geralmente aceita. A indústria do carvão foi reduzida. Mas fez isso fora do negócio? Está Wall Street apontando para uma tendência de diminuição a longo prazo ou é este um ponto no radar?

Carvão: uma morte anunciada A agonia da indústria do carvão nas economias industriais avançadas pegou muitos de surpresa, mas esta indústria tem vindo a morrer por décadas. A ascensão da construção da usina de carvão começou em meados dos anos 1950 e atingiu seu pico no início dos anos 80, de acordo com a Agência dos Estados Unidos de Informação de Energia (ver Figura 10.1). Na década de 70, empresas de serviços começaram a migrar para a “terra prometida” da energia nuclear, que teve um momento de pico de partidas na década de 80 (ver Capítulo 8).

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Figura 10.1: Capacidade de geração nos Estados Unidos para o ano inicial de operação e tipo de combustível (Fonte Agência de Informação de Energia)367

De 1990 a 2012, a maior parte da nova capacidade de geração nos Estados Unidos veio de usinas a gás natural. A Figura 10.1 mostra que a explosão na construção de novas usinas de gás natural ocorreu antes da atual “revolução do gás de xisto”. As razões para essa explosão de construção foram três. A primeira razão para o renascimento do mercado de gás era a Lei de Utilização do Gás Natural de 1987. Esta lei revogou artigos da Lei de Usinas Energéticas e Uso Industrial do Combustível de 1978, que restringe o uso do gás natural em empresas serviços elétricos. A Lei de Utilização do Gás Natural de 1987 foi aprovada após a primeira crise do petróleo de 1973. Quando a crise do petróleo acima mencionada atingiu os mercados globais em 1973, 16,9% da eletricidade nos Estados Unidos era gerada mediante uso de petróleo e 18,3% era gerada em usinas de gás.368 Preocupações sobre a oferta apertada de gás e petróleo levou o Congresso dos EUA a aprovar a referida Lei em 1978. A construção de novas usinas de energia que fazem uso de óleo ou gás como combustível primário foi proibida. A lei também restringiu o uso de petróleo e gás para aplicações industriais e incentivou o desenvolvimento de usinas nucleares e carvão.369 Em 1987, o petróleo representava apenas 4,6 por cento da geração de eletricidade nos Estados Unidos (em comparação com 16,9 por cento em 1973), o gás foi reduzido a quase 10,6% (versus 18,3%, em 1973). A Lei de Utilização do Gás Natural de 1987 permitiu a volta das empresas de serviços elétricos e da indústria do uso de gás natural novamente. A segunda razão para o renascimento do mercado de gás natural foi associado a duas leis aprovadas pelo Congresso que ajudaram a eliminar regulamentações

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dos mercados da eletricidade. A Lei de Políticas Reguladoras sobre Serviços Públicos de 1978 (PURPA, por sua sigla em inglês) quebrou a integração vertical dos serviços públicos, permitindo que produtores independentes de energia pudessem entrar no mercado da produção de eletricidade. A Lei de Política Energética de 1992 (EPACT, por sua sigla em inglês) criou a estrutura para um mercado da eletricidade competitivo no atacado.370 EPACT encarregou a Comissão Federal Regulatória de Energia (FERC, por sua sigla em inglês) para abrir os sistemas nacionais de transmissão de eletricidade e de eliminar as barreiras que impediam usinas catalogadas entrar nestes mercados. A maioria destas novas usinas de energia se antecipava com produção a gás. A terceira razão para o renascimento do mercado de gás natural era tecnológica. As tecnologias de turbinas a gás tinham vindo a melhorar desde a era após a Segunda Guerra Mundial. O surgimento de centrais de ciclo combinado dobrou a eficiência de usinas de gás entre 1970 e 1990 (ver Figura 10.2). Na época em que a EPACT foi aprovada em 1992, as novas usinas com turbinas a gás de ciclo combinado (CCGT, por sua sigla em inglês) teve eficiência de conversão térmica acima de 50%. As taxas de eficiência de conversão térmica têm vindo a melhorar de forma constante para atingir valores de cerca de 60%. A taxa de eficiência de conversão térmica refere-se à porcentagem da energia de calor criado pela combustão que é realmente convertida em energia mecânica e depois em energia elétrica.

Figura 10.2: Aumento da eficiência global em tempo para as turbinas a gás de ciclo combinado e simples (Fonte Agência de Informação de Energia)371

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Ao contrário de usinas CCGT, uma planta típica de carvão tem uma eficiência térmica de cerca de 33 por cento. Isto significa que dois terços da energia térmica criada na combustão de carvão são desperdiçados. Para as três razões descritas acima, a Lei de Utilização do Gás Natural de 1987, que permitiu a indústria e concessionárias de energia elétrica usar o gás natural de novo, a desregulamentação dos mercados da eletricidade, e as melhorias na tecnologia de turbinas a gás, apresentaram uma mudança dramática nos mercados de energia. Esta mudança beneficiou o gás natural (e mais tarde as energias solar e eólica). A maioria das usinas a carvão nos EUA estão em idade de reforma ou próximo a ela. Uma típica usina de carvão dura quarenta anos. Mais de 540 GW (51%) da capacidade total de geração nos EUA é maior de trinta anos, de acordo com a Agência de Informação de Energia (ver Figura 10.3). Mais de 74% da capacidade de geração na base de carvão é maior de trinta anos. Todas estas plantas terão de ser substituídas nos próximos dez ou vinte anos. Na verdade, muitas destas plantas passaram da idade de aposentadoria (cerca de quarenta) e estão no período vital de apoio à manutenção.

Figura 10.3: Idade e capacidade de geração existente dos geradores elétricos nos Estados Unidos por tipo de combustível (Fonte Agência de Informação de Energia)372

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O que irá substituir essas plantas envelhecidas e as usinas nucleares? Evidências nos EUA sugerem que o carvão e a energia nuclear estão enfrentando a porta de saída. A maioria das novas capacidades de produção adicionada nas duas décadas antes de 2012 foram baseadas em gás natural e energia eólica (ver Figura 10.3). Como planejam as empresas de serviços elétricos dos EUA a substituição de centrais elétricas? NV Energy oferece um exemplo. Em abril de 2013, NV Energy anunciou a sua estratégia de investimento em capacidade de geração até 2025. É uma estratégia dividida em duas, a que chamou de NVision:373 •

Fechar todas as quatro usinas de carvão. O plano prevê o encerramento de três fábricas na Moapa em 2014 e sua quarta fábrica em 2017, momento em que NV Energy terá mais geração a carvão no sul do Nevada.

•

Em vez de carvão, a empresa de serviços concessionários irá investir em gás natural e em energia limpa, numa taxa de 60%/40%, respectivamente.

NV Energia já tinham assinado um contrato de 25 anos com SolarReserve para construir uma usina de energia solar com capacidade de uso contínuo de 110MW em Crescent Dunes, Nevada. Esta planta solar tem a capacidade de armazenar dez horas de energia, para que ela possa produzir eletricidade solar na demanda sempre que os clientes precisarem. A carga básica sob demanda solar já demonstrou a sua capacidade no mercado espanhol, mas Nevada será um grande teste, quando a usina Crescent Dunes iniciar as operações no início de 2014. NV Energia solicitou a compra de energia solar em períodos de pico com demanda por 13,5 cêntimos por kWh, um preço muitas vezes menor do que as plantas de gás natural nas horas de pico. Conversando com minha classe na Universidade de Stanford, Kevin Smith, CEO da SolarReserve, ele disse que sua empresa está tentando reduzir seus custos de produção pela metade nos próximos cinco anos. Pouco depois quando NV Energy anunciou um novo plano para os próximos 12 anos, a empresa foi adquirida pela MidAmerican Holdings.374 MidAmerican Holdings, uma subsidiária da Berkshire Hathaway, de Warren Buffett tinha investido anteriormente entre 2 e 2,5 bilhões de dólares para adquirir um projeto de desenvolvimento em energia solar que irá resultar na maior usina solar do mundo (579 MW), quando abrir em 2015.375

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De acordo com um relatório dos Serviços de Investigação do Congresso dos Estados Unidos, com exceção das plantas que já estão em construção, “não há novas usinas a carvão planejadas nos Estados Unidos”.376 A indústria do carvão pode culpar os novos regulamentos, mas o fato é que as centrais a carvão têm representado menos de 10% da nova capacidade de produção de energia nos Estados Unidos desde o início de 1990. A energia à base de carvão não está morrendo por ser suja, mas porque é pouco competitiva. A energia a partir de carvão nos EUA já é obsoleta, está perdendo rapidamente a sua quota de mercado nos Estados Unidos contra a energia de gás natural, a energia solar e a eólica. Mas a energia a partir do carvão ainda não está morta. Como se fosse um monstro de cinco cabeças, o carvão está levantando suas cabeças no resto do planeta.

“Captura regulatória”: como os governos protegem a indústria do carvão A “captura regulatória” acontece quando uma agência reguladora, que foi supostamente concebida para regular uma indústria em nome dos interesses dos usuários, começa a fazer o oposto, regula os usuários em prol da indústria. Em outras palavras, “captura regulatória” é quando os reguladores começam a burlar o sistema para beneficiar as empresas que deveriam regular. A “captura regulatória” pode permitir que as empresas gerem poluição maciça com pleno conhecimento de que o governo irá protegê-los e que os contribuintes vão pagar os custos de limpeza. A “captura regulatória” é inerente ao mundo da energia convencional. A energia à base de carvão está morrendo nos Estados Unidos. Na medida em que as empresas concessionárias elétricas migram ao gás natural, à energia eólica e à solar, o carvão gera entre 40 e 50% da eletricidade mundial e esse percentual pode crescer ainda mais nos próximos anos. Somente a China consumiu 46% do carvão mundial em 2010.377 Entre Índia e China, novas centrais a carvão com capacidade total de 1TW, o equivalente a toda a energia elétrica gerada a partir de todas as fontes nos Estados Unidos, estão esperando ser desenvolvidas nos próximos anos. A China é o segundo maior em subsídios, por meio de impostos, do mundo da energia, com subsídios anuais de US $279 bilhões. Os Estados Unidos têm os maiores subsídios (US $502 bilhões), de acordo com um relatório publicado pelo Fundo Monetário Internacional.378 O subsídio aos combustíveis domésticos na

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Índia passaram a representar 2% do PIB no período entre 2011 e 2012. Mas estes subsídios não estão no orçamento do governo. “Os subsídios aos combustíveis foram financiados através de vários canais, incluindo fontes extras orçamentárias”, segundo o relatório do FMI. Caso os governos da China e da Índia continuem a apoiar a energia à base de carvão e forneçam proteção regulamentária e apoio financeiro à indústria, o carvão vai prosperar nos dois países mais populosos do mundo. Os governos de outros países têm organismos financeiros multinacionais com suas próprias agendas. O Banco de Cooperação Internacional do Japão tem fornecido mais de US $ 10 bilhões para financiar projetos de energia de base a carvão.379 Esses países não estão certamente financiando a energia à base de carvão com base em planos de negócio credíveis. Os custos de combustíveis fósseis são extremamente voláteis no curto e médio prazo, e historicamente sobem no longo prazo. Os preços do petróleo aumentaram mais de 14 vezes em menos de uma década (1999-2008). Os preços do gás natural também são voláteis. O carvão não está isento a esta regra, é “caro e volátil”.

Figura 10.4: preços FOB de carvão dos EUA em USD por tonelada curta (Fonte Agência de Informação de Energia)380

De acordo com a Agência de Informação de Energia dos Estados Unidos, o preço FOB de uma tonelada de carvão nos Estados Unidos aumentou de US $ 6,34 em 1970, para US $ 36,91 em 2011 (veja a Figura 10.4). (FOB, ou free on board, significa que o preço na mina não inclui o custo de assegurar o transporte de carvão,

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seja nos Estados Unidos ou no exterior.) Os preços do carvão aumentaram 5,8 vezes a partir de 1970. Por outro lado, o custo da energia solar foi reduzido 154 vezes. A relação de custo da energia solar melhorou em relação ao carvão quase novecentenas vezes desde 1970. Os preços do carvão subiram apesar do aumento da produção e aumento da quota de mercado desde 1970. Os preços diminuíram no período de 1980-2000 (ver Figura 10.4), que está em linha com os ganhos de produtividade e demissões maciças na indústria. A indústria de mineração de carvão aumentou a produção em 21% do ano 1980 a 2000, enquanto deixou de lado 69% de sua força de trabalho. O número de trabalhadores da indústria caiu de 228.569 em 1980 para 71.522 em 2000 (veja a Figura 10.5). Desde 2000, os preços do carvão se recuperaram à tendência de alta.381 Desde 2000, os preços do carvão têm recuperado a tendência ascendente, enquanto a produtividade atingiu um patamar e até mesmo parece ter reservado um curso.

Figura 10.5: Produção total de carvão vs.emprego de mineração de carvão no Reino Unido. (Fonte: SourceWatch)382

Onde é que os preços do carvão estão indo? Tal como acontece com todos os combustíveis fósseis, os preços do carvão têm uma tendência ascendente. O aumento da produtividade no curto prazo pode dar à indústria a oportunidade de declarar publicamente uma “nova era da energia barata”. Os meios de comunicação, os políticos, os reguladores e outros participantes da discussão poderiam, então, convencer ao público da chegada de um paraíso de energia com base em

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recursos sujos (carvão, gás, petróleo, energia nuclear). Mas a evidência é clara: os preços de energia convencional historicamente subiram. Lembre-se, a energia solar melhorou a sua relação de custos por um fator de quatrocentos, a partir de US $ 100 por watt em 1970, para 25 centavos de dólar por watt em 2020. Em 2020, mesmo que os preços do carvão estabilizem ao nível dos preços atuais (que é difícil de acreditar), a energia solar tem melhorado a proporção relativa aos custos do carvão cerca de 2.700 vezes. A indústria do carvão beneficia quando o governo dá ao contribuinte a atribuição de pagar pela maioria de seus custos. Por meio de regulamentos e leis do governo, a indústria do carvão também se beneficia de terrenos com baixos custos, a capacidade de poluir o ar, a água e a terra à vontade, bem como a capacidade de negar os custos de pensões e de cuidados à saúde de seus trabalhadores.383

China: água para o carvão, não para alimentos Por duas décadas, os economistas e os “especialistas” em economia da China têm argumentado interminavelmente que o crescimento anual do PIB na China não é sustentável. Ano após ano, a China tem se encarregado de provar que estão errados. A China ultrapassou os Estados Unidos como o maior mercado de automóveis e o maior mercado de energia do mundo, o que era impensável há apenas uma década. A China aparentemente tem dominado a arte e a ciência de combinar o planejamento central e o empreendedorismo com base no mercado. Se se pode fabricar, a China vai fazê-lo. Se se pode construir, a China vai construí-lo. Aparentemente, não há nada que não possa ser feito. Ou sim? O único elemento que falta nesta equação é um dos elementos mais preciosos da terra, a água. A água abundante e barata tem sido tão importante para construir civilizações como a energia barata e abundante. Precisa-se de água para gerar energia e precisamos de energia para o bombeamento, transporte, limpeza e processamento da água. Ambos, água e energia, são necessários para produzir alimentos. A falta de água é um fator limitante para os combustíveis fósseis e fator nuclear. Cerca de 15% da água doce do mundo é usado para geração de energia, de acordo com o Banco Mundial.384 Quase metade da população mundial vive em áreas de “elevado stress hídrico” que afeta a insegurança energética e alimentar.

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A China já está numa crise de água. A China tem 20% da população mundial, mas apenas 7% de sua água doce. O rápido crescimento da indústria e da população provocou que o país drene de forma insustentável em seus rios e fontes aquíferos. Desde os anos 50, a China já perdeu 27.000 de seus 50.000 rios.385 Os números falam sobre a crise de água na China, que revelou que 400 das 600 cidades, incluindo 30 das maiores 32 cidades, enfrentam escassez de água em graus variados. 90% das fontes de água subterrânea estão contaminados nas cidades, 70% dos rios e lagos estão poluídos. Trezentos milhões de pessoas na China não têm acesso à água potável.386 Apesar da crise atual, espera-se que o uso total de água aumente de 599 bilhões de m3 (158 bilhões de galões) por ano em 2010 para 670 mil milhões de m3 (177 bilhões de galões) por ano em 2020.. Esta água não vai alimentar a população crescente do país. Espera-se que a água para a agricultura reduza abaixo 62% de toda da água doce do país em 2010 para 54% em 2020.387 Onde vai o resto desta valiosa água doce? Direto acalmar a sede insaciável da indústria do carvão. China, o maior consumidor mundial de carvão, já está sentindo os problemas causados pela sede insaciável da água doce pelo carvão. A indústria do carvão bebe 138 bilhões de m3 (36,5 bilhões de galões) por ano, ou 23% da água doce do país. Esse número deve crescer para 188 bilhões de m3 (49,7 bilhões de galões) em 2020, elevando o consumo de água da indústria do carvão da China em 28%. Aqui está outra maneira de ver como o governo chinês protege a indústria do carvão. De 2010 a 2020, a China vai aumentar o seu consumo de água para 71,9 bilhões de m3 (19 bilhões de galões). Desse aumento, 49,9 bilhões de m3 (13,2 bilhões de galões) serão destinados ao setor do carvão. Ou seja, 69% da valiosa água doce na China vai para o aumento da produção da indústria de carvão. Na China, o carvão realmente é rei, e como qualquer rei que se preze, não tem que pagar por seu hábito de beber, não tem que limpar depois de sujar, ou pagar por qualquer de suas despesas, não importa quão extravagante elas são. O apoio do governo chinês para a energia a partir do carvão é ainda mais desconcertante porque o carvão é encontrado nos lugares com mais problemas hídricos do país: o norte e noroeste. 60% das propostas de novas usinas a carvão na China estão concentradas em apenas seis províncias (Mongólia Interior, Shaanxi, Gansu, Ningxia, Shanxi e Hebei), que, juntas, enquadram somente 5% da água doce na China, de acordo com o Instituto de Recursos Mundiais. Dentro destas seis províncias, 60% das usinas a carvão estão mais concentradas nas áreas de “tensão alta ou muito alta por causa da água” (ver Figura 10.6).

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Figura 10.6: mineração de carvão, usinas de energia, e escassez de água na China (Fonte: World Resources Institute)390

Para aliviar as preocupações de água, a China está construindo alguns dos maiores projetos de água em sua história. Chamado “South North Water Transferência Project” é um investimento de 62 bilhões de dólares e um projeto por várias décadas para desviar 44,8 bilhões de m3 (11,8 trilhões de galões) de água na bacia do rio Yangtze, no sul do norte árido.391 Composto de três linhas (rotas oriental, central e ocidental), abrangendo milhares de milhas de canais, túneis, rios e reservatórios, este projeto é um grande desafio de engenharia. Apenas a rota oriental será de 716 milhas (1.152 km) de comprimento e será equipado com 23 estações de bombeamento, que terão 454 MW de energia (produção de uma planta típica de carvão).392 Se revisar bem os números, torna-se claro que: •

O sector do carvão, localizado principalmente no Norte, vai aumentar a demanda de água em 49,9 bilhões de m3 (13,2 trilhões de galões) entre 2010 e 2020.

•

Espera-se que o “South North Water Transfer Project “ entregue 44,8 bilhões de m3 (11,8 trilhões de galões) de água do Sul para o norte.

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Em outras palavras, o “South North Water Transfer Project “ pode ser chamado também de projeto “Água para o carvão”. Os custos de construção do “South North Water Transfer Projeto” não serão pagos pela indústria do carvão. Como de costume, a indústria (e os governos coniventes) socializa seus custos, enquanto privatiza os lucros. Enquanto isso, a China tomou 8,5 milhões de hectares (21 milhões de acres) de terras de cultivo e produção desde 1998.393 O país também sofre de desertificação em grande escala. De acordo com a Administração Florestal Estatal da China, 27% do país (2,6 milhões de quilômetros quadrados, ou 1 milhão de milhas quadradas) sofre de desertificação.394 A erosão do solo afeta as vidas de quatro milhões de pessoas e causa prejuízos econômicos de US $ 10 bilhões na China, de acordo com a Convenção das Nações Unidas de Combate à Desertificação (veja a Figura 10.7).395

Figura 10.7: A degradação da terra na China (Fonte: Convenção das Nações Unidas de Combate à Desertificação)396

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O Fim do Carvão

A China está literalmente secando o país para alimentar sua indústria do carvão. Wen Jiabao, primeiro-ministro da China desde 2003 até 2013, disse que a escassez de água ameaça “a própria sobrevivência da nação”.397 Pode o governo chinês ter recursos para se permitir sacrificar seu povo em benefício de sua indústria do carvão?

Morte do carvão Em 22 de outubro, a poluição atmosférica no nordeste da China era tão pesada que o governo fechou estradas, escolas e um grande aeroporto.398 A visibilidade era inferior a sessenta pés (20 metros) em Harbin, uma cidade de mais de dez milhões de pessoas. Todas as autoestradas na província de Heilong Jiang foram fechadas. O ar estava carregado de partículas de matéria 2.5, também conhecido como PM2.5, que havia atingido uma densidade de mais de 1.000 microgramas por metro cúbico, ou quarenta vezes o nível máximo recomendado da Organização Mundial da Saúde de 25 microgramas por metro cúbico. As PM2.5 são o resultado da queima de carvão e combustíveis fósseis, como gasolina, diesel e madeira. As PM2.5 causam doenças na traqueia, brônquios e pulmão, câncer e infecções respiratórias agudas.399 Isto também leva a depósitos elevados de placas nas artérias, causando inflamação vascular e aterosclerose, que pode levar a ataques cardíacos e outros problemas cardiovasculares. Mesmo a exposição a curto prazo para as PM2.5 em concentrações elevadas pode causar doenças cardíacas. De acordo com o San Francisco Bay Area Air Quality Management District, em uma população do tamanho da área da Bay (7,2 milhões em 2010), reduzindo PM2.5 ambiente a 1 micrograma por metro cúbico, pode economizar cerca de 11,530 dias de trabalho que de outra forma seriam perdidos. O nível em Harbin, China, foi de 1.000 microgramas por metro cúbicos.400 A poluição do ar na China é uma catástrofe humana. A poluição do ar causou 1,2 milhões de mortes prematuras na China, de acordo com a revista médica The Lancet.401 Dentro da China, as diferenças na esperança de vida devido à poluição do ar são eloquentes. A expectativa de vida no norte da China é de 5,5 anos menos do que no sul da China devido a doenças do coração e pulmões causada pela queima

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de carvão, de acordo com um estudo recente publicado no Procedimento da Academia Nacional de Ciências.402 Grande parte das discussões no assunto de carvão com efeitos nocivos a longo prazo são associados ao aquecimento global, mas o carvão já é uma das principais causas de morte e doença em todo o mundo. O carvão não é barato. Está se pagando para as viagens para o hospital, com a perda de vidas, menos produção econômica e com a perda de qualidade de vida. A indústria do carvão obtém os benefícios e as pessoas pagam as despesas. Na Índia vem crescendo a catástrofe humana causada pelo carvão. A poluição do ar causou 600.000 mortes na Índia em 2010.403 O país tem cerca de 120GW atualmente fabricados a partir de carvão, mas se propôs construir 519 GW de usinas de carvão adicionais. Os depósitos de carvão da Índia consistem principalmente de lignite.404 O legnite é considerado o carvão da qualidade mais baixa de acordo com as classificações da indústria.405 O lignite tem até dez vezes o número de compostos orgânicos voláteis do antracite. Devido a que o lenite tem menor teor calorífico, tem de ser sujeito a mais calor para a mesma quantidade de energia como o antracita.406 Se 519GW de capacidade adicional de energia produzida a partir do carvão vem em linha na Índia, o país quadruplicará sua capacidade de infraestrutura à base de carvão usando o lenite, o carvão de qualidade inferior. O lignite gera dez vezes mais partículas de carvão antracite. O número de mortos na Índia devido à contaminação do carvão poderia ser da ordem de magnitude maior do que é hoje, seis milhões de mortes por ano. Que o Governo da Índia apoie conscientemente este esquema, está além da compreensão racional. Além disso, as necessidades de água da indústria do carvão podem devastar um país já devastado pela má gestão da água e desertificação. Relatórios indianos sobre a degradação do solo têm aumentado por um fator de seis, de acordo com a Convenção das Nações Unidas de Combate à Desertificação.407 Apesar das milhões de mortes causadas pela poluição do ar por causa do carvão, as agências do governo que propõem aumentos na produção de carvão, o fazem porque, elas dizem, “o carvão é barato”. Isso é realmente verdade? Vidas americanas também são afetadas pela poluição de carvão. De acordo com a Associação Americana do Pulmão, a poluição do carvão provoca mais de 24.000 mortes prematuras nos EUA devido ao efeito tóxico do carvão nos pulmões e em outras partes do corpo.408 Para colocar esse número em perspectiva, considere isto: entre 2001 e 2013, 5.281 soldados norte americanos morreram

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O Fim do Carvão

em combate.409 Durante estes treze anos, mais de 312.000 americanos morreram por causa da poluição de carvão. O carvão custa aos Estados Unidos US $ 500 bilhões ao ano em saúde, danos econômicos e ambientais, de acordo com um relatório da Universidade de Harvard.410 Ou seja, cada homem, mulher e criança na América paga mais de US $ 1.600 por ano pelos danos causados pela mineração, transporte e queima de carvão. É um imposto enorme. Se a indústria do carvão pagasse pelos danos externos que provoca, teria de pagar aos seus usuários 26,89 centavos de dólar por kWh.411 Em outras palavras, os contribuintes americanos estão subsidiando a indústria de carvão na ordem de centavos de dólar por kWh. A indústria do carvão não existiria se houvesse um mercado livre de energia e este não estivesse protegido pelo governo. Em um mercado livre, as empresas não podem descarregar os custos da poluição nos usuários, com a bênção e proteção de seu governo.Quando a destruição da vida humana vai se tornar mais importante do que a indústria do carvão? Quando os reguladores do governo vão parar de ajudar e ser cúmplice da indústria do carvão no assassinato de milhões de seres humanos?

Disrupção final do carvão No outono de 2013, eu lecionei um curso sobre estratégia de inovação da tecnológica de dois dias a alguns executivos seniores de Pequim. Era um dia ensolarado fresco na Universidade de Stanford. Durante o almoço, eu fui com a minha turma para uma sessão de fotos no Quad (veja a Figura 10.8). Não me canso de admirar o jardim de esculturas de Rodin em Stanford, a Igreja Memorial, e a maneira com que os arcos estão alinhados com suas sombras. Notei vários alunos olhando para cima a tirar fotos do céu azul. Eu perguntei o que eles acharam interessante a respeito do céu, e eles disseram: “Nós nunca podemos ver um céu azul na China, nunca é tão bonito”. Minha resposta foi “pode fazer. Em 2030 eu disse a eles “Levarei os cursos de disrupção”, para o que apenas sorriram e disseram em uníssono: “Esperamos que assim seja”

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Disrupção Limpa de Energia e Transporte

Figura 10.8: Quad na Universidade de Stanford (Foto: Tony Seba)

Não é que eu espere que os projetos à escala continental de engenharia de Rube Goldberg que apoiam a indústria do carvão venham a acabar logo. Eu só espero que as centrais a carvão se tornem ativos ociosos. Lobistas e amigos nas agências reguladoras continuarão tecendo histórias e espalhando desinformação para proteger a indústria do carvão. No entanto, quando a energia solar não subsidiada se tornar mais barata do que o carvão subsidiado, será difícil para os políticos e reguladores orquestrarem uma narrativa convincente sobre os benefícios do carvão. Vai ser difícil para os cidadãos dar suas vidas e seu dinheiro para apoiar a indústria do carvão, quando houver uma alternativa mais barata e mais limpa. As empresas de energia ainda têm a mesma velha história de que a eletricidade é um “monopólio natural”. Os monopólios da eletricidade verticalmente integrados estão acostumados a um modelo em que transferem qualquer aumento de custos para os contribuintes. As empresas de energia amam as usinas de energia de capital intensivo, como as do carvão e de energia nuclear, devido a que com o aumento dos custos de combustível essas plantas aumentam o fluxo de capital das empresas elétricas a cada ano. A energia solar é prejudicial para o modelo de negócio. Os preços da energia solar estão se movendo para baixo, não para cima. A energia solar pode ser instalada

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nos telhados dos clientes sem a ajuda de empresas de serviços. Sistemas solares não necessitam de combustível que tenha de ser extraído, transformado, transportado, queimado ou jogado de volta ao chão. Os preços do carvão aumentaram 5,8 vezes desde 1970 (ver Figura 10.4). Os preços do carvão não só estão aumentando, eles também são voláteis. As empresas de carvão estão bem cientes da volatilidade nos preços do carvão e estão tirando proveito desta situação. No segundo trimestre de 2013, Cloud Peak Energy fez mais dinheiro jogando com derivativos financeiros, que com a venda de carvão. O fluxo de energia torna-se o fluxo de capital. A volatilidade também se torna o fluxo de capital. Mas não podemos garantir o mesmo preço para vinte anos se eles podem tornar a energia solar e eólica. A boa notícia é que, apesar da proteção maciça e subsídios à indústria do carvão, o carvão já está sendo superado pela energia solar e eólica. De acordo com os modelos compilados pela Bloomberg, uma nova usina a carvão irá produzir 12,8 cêntimos por kWh. A energia solar já está derrotando este custo. Projetos de 50 MW da First Solar venderão a energia solar para El Paso Elétric por 5,79 centavos de dólar por kWh. Os contribuintes do Novo México pagarão pela energia solar menos da metade do que para o carvão. Melhor ainda, eles vão ter que pagar esse preço baixo durante o período do contrato: vinte anos. Na Califórnia, a indústria solar está a caminho de substituir o modelo existente de serviços públicos. Danny Kennedy, cofundador da Sungevity, me disse recentemente, “mais de 90% dos nossos clientes começarão a poupar dinheiro desde o primeiro dia”. O Vale do Silício construiu indústrias inteiras com base nas leis de melhorias exponenciais (tais como a Lei de Moore) que regulam a tecnologia da informação. Durante décadas, as empresas do Vale do Silício têm incansavelmente e de forma consistente reduzido o custo de todos os aspectos da informática. O smartphone tem hoje mais poder de cálculo do que um supercomputador de ontem. O custo da energia solar, como o custo da informática, cai implacavelmente enquanto a qualidade da energia solar cresce. As mesmas pessoas que tornaram possível a Apple, Intel e Google, agora estão possibilitando a eletricidade solar. O bit substituiu o átomo. Em seguida, o bit com elétron substituirá a indústria de serviços públicos baseada em átomos. A era da energia industrial está dando lugar à era da energia baseada no conhecimento. É simples assim. A engenharia de energia de Rube Goldberg não é mais necessária (veja a Figura 10.9).

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Figura 10.9: Uma máquina de Rube Goldberg na sede do Google em Mountain View, Califórnia. (Máquina construída por Christopher Westhoff - Foto: Tony Seba)416 417

Em 2020, o custo dos painéis solares será reduzido em dois terços. Ou seja, a energia solar sem subsidio será muito mais barata do que o carvão subsidiado. Inclusive o custo das instalações solares residenciais será menor do que o custo de produção de carvão no atacado. O custo total estimado de construção de uma usina de energia solar em grande escala em 2020 será de US $ 0,65 por watt, de acordo com o GTM e Citibank. Este número não será difícil de conseguir. Na verdade, estamos quase lá. Como tenho mencionado neste livro, as instalações solares residenciais custam US $ 1,40 por watt na Austrália. Grandes usinas têm custos muito mais baixos do que as de aplicação residencial. Considerando que a curva de aprendizado da energia solar se mantenha constante ao longo dos próximos seis anos, não seria surpreendente que o custo total de instalação de uma planta de energia solar seja inferior a US $ 0,50 por watt até 2020. Supondo-se que a estimativa do Citibank de US $ 0,65 por watt para construir uma usina de energia solar até 2020 seja correta, a construção de uma usina de energia solar perto de Los Angeles e seu financiamento com um rendimento de 4% permitiria conseguir uma planta que produza eletricidade em 3,4 centavos

O Fim do Carvão

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por kWh. Este custo nivelado de energia elétrica inclui seguro, operações, manutenção e desativação. Nenhuma fonte suja de energia sem subsídios na terra pode produzir energia neste custo. A energia nuclear não consegue. O carvão não consegue. O gás natural não consegue. O petróleo não consegue. Eles não conseguem agora. Eles não o conseguirão em 2020. E certamente não poderão conseguir em 2030. A indústria do carvão não existiria sem o apoio maciço dos governos e dos cidadãos que subsidiam a maior parte dos seus custos. Mesmo dentro de um quadro de “captura regulatória”, o carvão não pode competir com uma curva de custo como a da energia solar. A energia solar melhorou a sua relação de custos relativa aos custos do carvão novecentas vezes e chegará a incrementar essa vantagem, pelo menos 2.700 vezes em 2020. A única fonte de energia que vai ganhar de uma planta de energia solar construída em 2020, é uma planta de energia solar construída a partir de 2020. Isso porque o custo da energia solar vai continuar diminuindo no futuro. Após 20 anos de pagamento da hipoteca, os painéis continuarão gerando energia solar a custo praticamente zero. Os novos painéis solares são normalmente garantidos para 20 anos, mas, devido a melhorias na qualidade, é esperado que possam trabalhar durante muitas décadas após esses dois primeiros anos. É provável o declínio de sua produção (provavelmente a 1% ao ano), mas uma planta de energia solar de 3 kW, construída em 2014, é susceptível a produzir 2,4 kW vinte anos mais tarde, em 2034, por zero centavos por kWh. Os painéis provavelmente ainda estarão bons se eles produzirem 2,2 kW em 2044 e 2 kW em 2054, a 0,0 centavos por kWh. Como o custo da tecnologia informática, o custo da energia solar vai continuar caindo até o valor que possa ser previsto. Vamos experimentar algo que o mundo nunca experimentou antes: primeiramente a deflação dos custos da energia, e, em seguida, o aparecimento da energia abundante, limpa e participativa. E, claro, o sol voltará a brilhar em Pequim e esta cidade terá seus céus azuis sobre seus edifícios. O carvão é obsoleto. Os investimentos em carvão se tornarão ativos ociosos.

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Sobre o autor

Tony Seba é professor de empreendedorismo, disrupção e energia limpa na Universidade de Stanford. Alguns dos seus cursos são “Understanding and Leading Market Disruption”, “Clean Energy and Clean Transportation”, “Market and Investment Opportunities” e “Finance for Entrepreneurs”. Tony Seba é o autor de Solar Trillions, 7 Market and Investment Opportunities in the Emerging Clean Energy Economy e também de Winners Take All, 9 Fundamental Rules of High Tech Strategy. Tony Seba está atualmente assessorando o desenvolvimento de mais de 400 MW de energia solar e energia eólica em todo o mundo. Ele também tem assessorado a investidores de risco de investimento em empresas de alta tecnologia. Ele é assessor de energia solar com Powerhouse. É um empresário e executivo do Vale do Silício, com mais de 20 anos de experiência em negócios de tecnologia disruptiva com crescimento rápido. Ele foi um dos primeiros funcionários da Cisco Systems e da agência reguladora da segurança na internet em RSA Data Security. Como diretor de planejamento estratégico da RSA Data Security, ajudou a empresa com o novo produto e a criação de mercados. Também ajudou a liderar a fusão de US $200 milhões com Security Dynamics. Foi cofundador, presidente e CEO da PrintNation.com, para quem levantou mais de US $ 31 milhões em fundos de alto risco. Estabeleceu a PrintNation.com como o líder indiscutível no segmento de mercado de Tecnologia da informação e serviços, e levou a disrupção a essa indústria de 100 bilhões de dólares. A empresa ganhou inúmeros prêmios e foi incluída no ranking Hot 100 de Upside e o B2B Forbes.com como o “Best of the Web”.

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Tony Seba é reconhecido como um líder intelectual e palestrante principal de empreendedorismo, disrupção, e tendências futuras em energia e transporte. Seus clientes incluem o Google, a Liga das Cidades da Califórnia, o Banco Interamericano de Desenvolvimento e o Instituto para o Futuro. Sua liderança tem sido reconhecida em publicações como Investors Business Daily, BusinessWeek, Upside, e Success. Atuou como membro em vários conselhos de administração e comissões consultivas. Tem uma licenciatura em Ciência da Computação e Engenharia do Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) e um MBA da Escola de Negócios da Universidade de Stanford. Siga Tony Seba em sua página www.tonyseba.com e sua conta Twitter @tonyseba.

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