Apagão na Espanha, Portugal e sul de França: o que é a “vibração atmosférica induzida”?

As luzes já voltaram quase por completo em Espanha, Portugal e no sul de França, depois do apagão generalizado de segunda-feira.

A falha de energia gerou caos para dezenas de milhões de pessoas: semáforos e caixas multibanco deixaram de funcionar, os transportes públicos pararam, o serviço telefónico foi interrompido e, com a chegada da noite, muitas famílias jantaram à luz de velas. Houve também quem ficasse preso em comboios e em elevadores.

O primeiro-ministro espanhol, Pedro Sánchez, afirmou que a causa exata do apagão ainda não foi determinada. Nas primeiras notícias, o operador da rede portuguesa REN foi citado como atribuindo o incidente a um fenómeno raro chamado “vibração atmosférica induzida”. Entretanto, a REN terá desmentido essa explicação.

Então, o que é esta “vibração”? E de que forma podemos melhorar os sistemas energéticos para reduzir o risco de apagões em grande escala?

Até que ponto o tempo afeta a eletricidade?

As condições meteorológicas estão entre os principais motivos de perturbações no fornecimento de eletricidade. Aliás, nos Estados Unidos, 83% dos apagões reportados entre 2000 e 2021 foram atribuídos a eventos relacionados com o tempo.

Existem muitas formas de o tempo interferir com o abastecimento elétrico. Por exemplo, ciclones podem derrubar linhas de transporte, ondas de calor podem criar uma procura demasiado elevada para a capacidade da rede e incêndios florestais podem destruir subestações.

O vento também consegue fazer vibrar as linhas de transporte. Estas vibrações podem ter grande amplitude e baixa frequência (conhecidas como “galopamento do condutor”) ou, pelo contrário, baixa amplitude e alta frequência (as chamadas “vibrações eólicas”).

Para quem opera redes elétricas, isto é um problema sério: as vibrações aumentam o esforço mecânico sobre a infraestrutura e podem, em certos casos, contribuir para apagões.

Para diminuir o risco, os operadores recorrem frequentemente a estabilizadores de cabo, como os amortecedores conhecidos por “stock bridge dampers”.

O que é a “vibração atmosférica induzida” nas linhas de muito alta tensão?

As vibrações nas linhas elétricas também podem surgir devido a alterações extremas de temperatura ou de pressão do ar. Esta é uma das hipóteses colocadas para explicar o apagão recente na Península Ibérica.

Como o jornal The Guardian noticiou inicialmente, citando a REN:

"Devido a variações extremas de temperatura no interior de Espanha, ocorreram oscilações anómalas nas linhas de muito alta tensão (400 kV), um fenómeno conhecido como "vibração atmosférica induzida". Estas oscilações causaram falhas de sincronização entre os sistemas elétricos, levando a perturbações sucessivas na rede europeia interligada."

Na prática, “vibração atmosférica induzida” não é uma expressão de uso comum. Ainda assim, é provável que a explicação pretendesse apontar para processos físicos que os cientistas do clima conhecem há bastante tempo.

De forma simples, trata-se aparentemente de movimentos ondulatórios - ou oscilações - na atmosfera, desencadeados por mudanças repentinas de temperatura ou de pressão. Estes movimentos podem ser provocados por aquecimento extremo, por libertações de energia em grande escala (como explosões ou incêndios florestais) ou por fenómenos meteorológicos intensos.

Quando uma zona da superfície da Terra aquece muito depressa - durante uma onda de calor, por exemplo - o ar por cima aquece, expande-se e torna-se mais leve. Esse ar quente, ao subir, cria um desequilíbrio de pressão relativamente ao ar circundante, mais frio e denso. A atmosfera reage a esse desequilíbrio gerando ondas, semelhantes às ondulações que se espalham num lago.

Essas ondas de pressão conseguem propagar-se pela atmosfera e, em alguns casos, podem interagir com infraestruturas elétricas - em especial com linhas de transporte longas e de alta tensão.

Este tipo de ondas atmosféricas costuma ser descrito como ondas de gravidade, oscilações térmicas ou ondas acústico-gravitacionais. Embora a expressão “vibração atmosférica induzida” não esteja formalmente estabelecida em meteorologia, tudo indica que está a referir-se à mesma família de fenómenos.

O ponto central é que não são apenas as temperaturas elevadas, por si só, que geram estes efeitos - é a rapidez e a irregularidade com que a temperatura varia numa região. É isso que põe a atmosfera em movimento e pode fazer as linhas vibrarem. Ainda assim, continua por esclarecer se foi este o mecanismo que esteve por detrás do apagão recente na Europa.

Quanto mais centralizada, mais vulnerável

Compreender o comportamento da atmosfera nestas condições está a tornar-se cada vez mais relevante. À medida que os sistemas energéticos ficam mais interligados e mais dependentes de transporte a longa distância, até perturbações atmosféricas relativamente subtis podem ter impactos desproporcionados. Aquilo que antes poderia parecer um efeito marginal está a tornar-se um fator crescente na resiliência da rede.

Sob pressão ambiental e elétrica crescente, as redes energéticas centralizadas revelam uma vulnerabilidade perigosa. A eletrificação de edifícios, a rápida adoção de veículos elétricos e a integração de fontes renováveis intermitentes colocaram uma carga sem precedentes sobre redes tradicionais, que nunca foram concebidas para este nível de complexidade, dinamismo ou centralização.

Insistir em estruturas de rede centralizadas sem repensar a resiliência de forma profunda coloca regiões inteiras em risco - não só por falhas técnicas, mas também pela volatilidade ambiental.

O caminho para evitar riscos tão catastróficos é claro: temos de adotar soluções inovadoras como as micro-redes comunitárias. Estas são redes energéticas descentralizadas, flexíveis e resilientes, capazes de funcionar de forma autónoma quando necessário.

Reforçar a autonomia energética local é fundamental para construir um sistema elétrico seguro, acessível e preparado para o futuro.

O apagão europeu, independentemente da sua causa imediata, mostra que as nossas redes elétricas se tornaram perigosamente sensíveis. Se não forem corrigidas estas fragilidades estruturais, as consequências poderão ser muito piores do que as vividas durante a pandemia de COVID.

Mehdi Seyedmahmoudian, Professor de Engenharia Eletrotécnica, School of Engineering, Swinburne University of Technology

Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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