Mapeamento da utilização de energia para uma Europa sem combustíveis fósseis

Mapeamento da utilização de energia para uma Europa sem combustíveis fósseis

Heat Roadmap Europe fornece os dados que os engenheiros precisam para descarbonizar os sistemas de aquecimento e arrefecimento. Conheça o projecto que inspirou os EMB3Rs e está a redesenhar o nosso sector energético.

Quando o Primeiro Ministro dinamarquês, Anders Fogh Rasmussen, anunciou em 2006 que queria que a sua nação se livrasse dos combustíveis fósseis, o jovem engenheiro, Brian Vad Mathiesen, ouviu.

Já a trabalhar como planeador energético e ambiental, Vad Mathiesen iria em breve tornar-se professor assistente de Planeamento Energético e Sistemas de Energias Renováveis na Universidade de Aalborg. E, importante para o mundo da energia sustentável, ele tinha uma ideia clara de como satisfazer as exigências de Rasmussen.

"Lembro-me de ouvir o nosso Primeiro-Ministro dizer que queria livrar-se dos combustíveis fósseis e pensar, está bem, precisamos de fazer um plano para o fazer", diz ele. "Isto implicava investir localmente e criar sinergias entre sistemas de aquecimento urbano, redes de electricidade e gás, por exemplo".

"Também tínhamos dito que isto deveria ter lugar até 2050, e agora todos falam em criar um país livre de combustíveis fósseis até 2050", ri-se ele.

No entanto, ao longo do caminho, Vad Mathiesen tinha também notado que quando se tratava de energia sustentável nos edifícios, o conhecimento era escasso. Ele não conseguia encontrar respostas a questões como, quanto deveríamos isolar casas, o que é um edifício sustentável num futuro sistema energético, e que tipo de papel tem o aquecimento urbano num tal sistema?

Perante isto, ele e alguns colegas juntaram forças com inspectores fundiários para traçar o sistema energético dinamarquês num mapa. Com isto queriam responder a questões como a forma como a densidade energética variava na nação e quais eram as diferenças nos custos da rede, para que pudessem compreender onde isolar as casas e expandir o aquecimento distrital. Nasceu o Roteiro do Calor Europa.

"Nesta altura, as ideias em torno da eficiência energética envolviam a renovação de edifícios a uma escala maciça, o que era dispendioso e pouco prático", destaca Vad Mathiesen. "Percebemos que precisávamos de uma abordagem holística do sistema energético para podermos compreender que tipos de sistemas de aquecimento, isolamento ou medidas de eficiência energética seriam viáveis a longo prazo... e foi aí que começámos a criar mapas em linha para toda a Europa".

Mapeamento de um sistema energético

Oprogresso tem sido rápido. O Roteiro do Calor Europa foi oficialmente lançado em 2012 e envolve agora cerca de 24 parceiros de oito nações europeias. No centro do projecto encontra-se o Atlas Térmico Pan-Europeu (PETA), um mapa interactivo que mostra dados sobre a procura térmica em toda a UE e, o que é importante, calor e arrefecimento locais, procura e oferta. Faça zoom em qualquer cidade da Europa, e o PETA fornecerá dados sobre o consumo de energia, incluindo água quente, recursos de calor residuais disponíveis, o potencial para recursos de energia renovável, bem como informação sobre o fornecimento de aquecimento e arrefecimento urbano nas proximidades.

"Aquecimento e arrefecimento é um assunto aborrecido para a maioria das pessoas, mas temos vindo a ganhar cada vez mais conhecimentos sobre a sua importância para toda a rede energética e, mais importante ainda, sobre o que podemos fazer com ela localmente", diz Vad Mathiesen.

De facto, embora o aquecimento e a refrigeração sejam provavelmente o sector mais diversificado do sistema energético europeu, também tem sido o menos mapeado - e a PETA tem mudado isto. De modo crucial, os seus dados revelaram também que, neste momento, as nações de toda a Europa são o lar de vastos e inexplorados recursos de calor em excesso, que poderiam satisfazer quase todas as necessidades de aquecimento.

"No caso dinamarquês, ainda só estamos a utilizar 5 a 10% do nosso excesso de calor, mas dadas as recentes alterações à legislação, espero que este número aumente para 40% nos próximos cinco anos", diz Mathiesen. "Também acredito que poderíamos estar a utilizar até 30% das fontes de calor em excesso em toda a Europa - isto é muito e tornaria a energia muito mais barata para todos".

Os dados também indicaram que é possível atingir emissões líquidas de dióxido de carbono zero em toda a Europa. No entanto, isto exigirá mais de 21.500 novos sistemas de aquecimento urbano para fornecer mais calor a mais edifícios, bem como mil milhões de euros de investimento em melhores edifícios até 2050.

"Precisamos de renovar as nossas casas tanto quanto possível, mas também precisamos de implantar novas redes térmicas de aquecimento distrital que possam fornecer calor aos edifícios, e concentrarmo-nos na eficiência energética", diz Vad Mathiesen. "O aquecimento e refrigeração vai ter um papel enorme nos futuros sistemas energéticos, especialmente quando começarmos a integrá-los com outros sectores energéticos, tais como electricidade, gás e combustíveis líquidos".

Destacando o calor

Tal como Vad Mathiesen, a Dra. Zenaida Mourão está certa de que o aquecimento e a refrigeração serão fundamentais para os sistemas energéticos do futuro. Mourão lidera o Grupo de Energia no INEGI - Instituto de Ciência e Inovação em Engenharia Mecânica e Industrial - com sede em Portugal - e é também coordenador do projecto EMB3Rs.

Como ela diz: "O Roteiro do Calor na Europa mostra regiões com excesso de calor e regiões com grande procura, e realçou realmente que há muito calor em excesso disponível dos sectores industriais que pode ser utilizado noutros locais".

"Esse projecto forneceu inspiração e fez parte da nossa justificação para os EMB3R, e será para nós uma fonte potencial de dados para avançarmos", acrescenta ela.

Neste momento, uma série de parceiros de EMB3Rs estão ocupados a construir uma plataforma para combinar o excesso de frio/calor das indústrias com os utilizadores finais. Está actualmente em desenvolvimento uma gama de módulos de software que irá mapear a oferta e procura de energia térmica de diferentes partes interessadas e tentar encontrar a opção mais barata para ligar os utilizadores.

Por exemplo, um desses módulos calcula o custo de estabelecer uma rede, tendo em conta as tecnologias que poderiam ser utilizadas para ligar os fornecedores de calor e frio aos utilizadores. Entretanto, outro módulo considera os diferentes modelos de negócio que poderiam ser utilizados para estabelecer um sistema de energia integrado.

De acordo com Mourão, a actual pandemia de coronavírus dificultou o progresso, uma vez que a produção em algumas indústrias abrandou, mas ela está ansiosa por ver resultados reais antes do fim do projecto em Agosto de 2022. "Vejo desenvolver-se uma espécie de simbiose industrial em que, por exemplo, um parque industrial tem calor residual que será utilizado por outra unidade", acrescenta ela. "Estamos a olhar para as cidades como organismos vivos onde o que não é utilizado por um, é um recurso valioso para outro".

Como parte disto, Mourão e os colegas da EMB3R estão a desenvolver um 'jogo sério', no qual agências de energia, municípios locais e estudantes de engenharia podem simular redes de energia sustentável baseadas na utilização e produção de calor dentro de qualquer cidade.

"Gostaria realmente que os EMB3R se tornassem uma carteira de ferramentas que os estudantes de engenharia utilizam para encontrar diferentes formas de planear sistemas energéticos, uma vez que construirão o mundo de amanhã", diz ela. "Além disso, o facto de a plataforma poder ser utilizada a esse nível local, capacita as pessoas a tomar decisões locais para aumentar a sustentabilidade local - isto é realmente excitante".

E Vad Mathiesen concorda. Como um dos fundadores do Heat Roadmap Europe, está animado por ver projectos paralelos como os EMB3R 'difundir o conhecimento', e é inflexível que o conhecimento local é fundamental para o progresso futuro.

"Quando se fornece informação local suficientemente concreta para agir, então isso cria interesse local", diz Vad Mathiesen. "Tem havido uma verdadeira falta de dados sobre aquecimento e arrefecimento, mas estamos agora a fornecer as peças do puzzle com que os intervenientes locais podem fazer algo".

"Tendo trabalhado com isto durante anos, acredito agora que a propriedade local é crucial para que qualquer coisa aconteça", acrescenta ele. "Sem isso, receio que não veremos mudanças".

Autor: Rebecca Pool