Para que a energia solar atingisse o patamar de alcance atual, diversas histórias e coincidências – muitas delas curiosas – foram necessárias no mundo da ciência

No ano 2000, a Agência Internacional de Energia (AIE) fez uma previsão: em 2020, o mundo teria instalado um total de 18 gigawatts de capacidade solar fotovoltaica. Sete anos depois, a previsão se provaria errada. Isso porque cerca de 18 gigawatts de capacidade solar foram instalados apenas no ano de 2007.

Nas últimas duas décadas, no entanto, a AIE tem falhado em identificar o crescimento maciço das energias renováveis. A organização não apenas subestimou a aceitação da energia solar e eólica, mas também superestimou a demanda por carvão e petróleo.

A rápida redução do preço da energia solar é uma história sobre o poder industrial chinês, apoiado pelo capital americano. E alimentado por sensibilidades políticas europeias e tornado possível em grande parte graças ao trabalho pioneiro de uma equipe de pesquisa australiana.

Mas por quê?

A história começa com uma sucessão de presidentes dos EUA e a busca pela independência energética. O primeiro foi Richard Nixon, que em 1973 anunciou o Projeto Independência para livrar os EUA do petróleo do Oriente Médio. Então veio Jimmy Carter, que declarou a transição energética o “equivalente moral da guerra” em 1977. E injetou bilhões de dólares na pesquisa de energia renovável, que chegou a uma parada brusca quando Ronald Reagan assumiu o poder.

A essa altura, o interesse na tecnologia fotovoltaica havia aumentado na Austrália.

A célula solar foi inventada quando Russell Shoemaker Ohl, um pesquisador do Bell Labs, notou, em 1940, que uma amostra de silício rachado produzia corrente quando exposta à luz. No entanto, poucas melhorias foram feitas até a contribuição de Martin Green, um jovem professor de engenharia que trabalhava na Universidade de New South Wales, na Austrália.

Nascido em Brisbane, Green passou algum tempo no Canadá como pesquisador antes de voltar para casa em 1974. Um ano depois, ele fundou um grupo de pesquisa de energia solar fotovoltaica trabalhando em um pequeno laboratório universitário, construído com equipamentos retirados de grandes firmas de engenharia americanas.

Seus primeiros experimentos, ao lado de um único aluno de doutorado, envolveram a busca de maneiras de aumentar a voltagem nas primeiras células solares. “Em breve, começamos a derrotar todos esses grupos nos Estados Unidos em termos de voltagem que poderíamos obter”, diz Green. “A Nasa tinha um projeto que tinha seis empreiteiros trabalhando nele. Vencemos todos eles”.

Aumento da ambição

Não muito depois, Green e sua equipe começaram a aumentar suas ambições. Depois de aumentar a voltagem, o próximo passo foi construir células de melhor qualidade. Seus primeiros esforços quebraram o recorde mundial de eficiência em 1983 – um hábito que a equipe continuaria por 30 dos 38 anos seguintes.

Nos primeiros anos da indústria, a opinião geral era que uma taxa de conversão de 20% marcava o limite rígido do que era possível com células solares fotovoltaicas. Green, entretanto, discordou em um artigo publicado em 1984. Um ano depois, sua equipe construiu a primeira célula que ultrapassou esse limite e, em 1989, construiu o primeiro painel solar completo capaz de funcionar com eficiência de 20%.

Foi um momento que abriu o que era possível da indústria, e o novo limite superior foi “estabelecido” em 25% – outra barreira que Green e sua equipe iriam quebrar em 2008. Em 2015, eles construíram a célula solar mais eficiente do mundo, alcançando uma taxa de conversão de 40,6% usando luz focada refletida em um espelho.

Um chinês que deu sua contribuição

Fora desse turbilhão de atividades, a indústria solar chinesa nasceria em grande parte graças a um físico ambicioso chamado Zhengrong Shi. Nascido em 1963 na Ilha de Yangzhong, Shi fez seu mestrado e migrou para a Austrália um ano antes dos protestos no início da década de 1980. Ele viu um panfleto anunciando uma bolsa de pesquisa e convenceu Green a trazê-lo como aluno de doutorado em 1989.

Shi terminaria seu doutorado em apenas dois anos e meio – um recorde que ainda permanece até hoje. Quando se tornou o Dr. Shi, ele havia impressionado Green tanto que continuou como pesquisador.

Com o tempo, a universidade buscou cada vez mais comercializar sua tecnologia de célula solar líder mundial e firmou uma parceria com a Pacific Power em 1995. A concessionária do governo investiu US$ 47 milhões em uma nova empresa chamada Pacific Solar. Uma fábrica foi instalada no subúrbio de Botany, em Sydney, e Shi foi nomeado vice-diretor de pesquisa e desenvolvimento, posto no qual rapidamente conquistou uma reputação de desenvoltura e precisão.

Volta de Shi para a China

Shi agüentou por alguns anos, mas em novembro de 2000, ele recebeu uma oferta. Em um jantar realizado em sua casa, quatro autoridades da província chinesa de Jiangsu sugeriram que o pesquisador de 37 anos e cidadão australiano retornasse à China e construísse sua própria fábrica lá. Após algumas considerações, Shi concordou e acabou se estabelecendo na pequena cidade de Wuxi, onde fundou a SunTech com US$ 6 milhões em financiamento inicial do governo municipal.

A chegada de Shi causou um rebuliço. A capacidade de construir painéis solares fotovoltaicos convencionais com 17% de eficiência estava muito além do que seus concorrentes eram capazes.

“Isso foi um choque para eles”, disse Shi. “Quando eles viram que estávamos fazendo células solares de grande área e alta eficiência, disseram: ‘Uau’. “A primeira reação foi: esse é o futuro. Todo mundo disse que isso é o futuro. Mas eles também disseram que era um passo muito cedo. O que eles queriam dizer é que ainda não havia mercado para isso. Na China, na época, se você mencionasse a energia solar, as pessoas pensavam em água quente solar.”

Crescimento exponencial da ciência solar

Tudo isso mudaria quando a Alemanha aprovou novas leis encorajando a adoção da energia solar. Rapidamente ficou claro que havia uma enorme demanda global e os fabricantes mundiais estavam lutando para manter o fornecimento.

Vislumbrando uma oportunidade de investimento, um consórcio que incluía a Actis Capital e a Goldman Sachs apareceu para lançar a Shi para abrir o capital da empresa. Quando a empresa foi listada na Bolsa de Valores de Nova York, em 2005, levantou US$ 420 milhões e fez de Shi um bilionário instantâneo. Um ano depois, ele valeria cerca de US$ 3 bilhões e se coroou o homem mais rico da China, ganhando o apelido de “Rei Sol”.

Tendo mostrado o caminho, a indústria solar fotovoltaica chinesa iniciou uma expansão massiva. A SunTech, sozinha, aumentou sua capacidade de produção de 60 megawatts para 500 MW e depois para 1 gigawatt em 2009. A empresa cresceu tão rápido que seus suprimentos de vidro, polissilício e sistemas eletrônicos necessários para construir seus painéis ficaram sob pressão, forçando-a a investir pesadamente em cadeias de abastecimento locais.

A derrocada da SunTech

Por volta de 2012, o mercado mundial foi inundado com painéis solares, fazendo com que o preço despencasse, deixando a SunTech vulnerável. Já sob intensa pressão financeira, o desastre aconteceu quando uma investigação interna descobriu que uma oferta pública de aquisição que ela havia lançado estava garantida por € 560 milhões em títulos do governo alemão falsos.

Ao descobrir que os títulos não existiam, Shi foi destituído do cargo de CEO de sua empresa e, um ano depois, a SunTech entraria com pedido de concordata quando não conseguiu pagar um empréstimo de US$ 541 milhões com vencimento em março de 2013.

Em uma peculiaridade da história, o que havia começado como um esforço americano para se livrar do petróleo acabou sendo assumido pela China, o que tornou a energia solar muito barata no processo.

O que Shi e Green fazem hoje?

Hoje, Green e Shi mantêm contato. Ambos estão trabalhando em novos projetos. Shi está supervisionando uma nova empresa, enquanto Green, de 72 anos, está procurando inovações para explorar.

Uma dessas inovações é a célula solar empilhável. Embora ainda seja uma tecnologia de nicho nos estágios iniciais, a ideia básica é colocar um material sobre uma célula solar para aumentar sua produção de energia.

“Acreditamos que um módulo de 40% é o que a indústria precisa”, diz Green. “Estamos apenas tentando encontrar uma nova célula que tenha todas as qualidades do silício que podemos empilhar sobre o silício”, avalia.

“A Agência Internacional de Energia agora diz que a energia solar está fornecendo a energia mais barata que o mundo já viu. Mas estamos caminhando em direção a um futuro de energia incrivelmente barata. Estamos entrando em um mundo fundamentalmente diferente”.