Recuperar o calor residual para um Portugal mais verde

Conheça o projecto europeu EMB3R, que está a encontrar novas formas de reciclar o calor residual industrial para aumentar a eficiência energética, reduzir as emissões de carbono e acabar com a pobreza de combustível em Portugal.

Faça uma viagem ao Parque das Nações de Lisboa e encontrará bares e teatros escorregadios, bem como marcos icónicos, incluindo a modernista estação de comboios do Oriente e o impressionante Oceanário de Lisboa. No entanto, uma construção menos conhecida também reside aqui; a única rede de grande escala do District Heat Cold (DHC) em Portugal.

Operada pelo Climaespaço, a rede DHC compreende uma rede subterrânea de condutas de 22,5 km que fornece água quente e fria, para aquecimento e arrefecimento, a cerca de 3500 utilizadores, incluindo milhares de apartamentos, a estação do parque e o oceanário, bem como o seu centro de exposições e centro comercial. Neste momento, o sistema utiliza gás natural como fonte primária de energia, fornecendo calor, frio e electricidade através de uma unidade de trigeração de energia, mas esta situação vai mudar.

"Do ponto de vista ambiental e económico, já não é sustentável continuar a utilizar gás natural como a nossa única fonte de energia", destaca João Castanheira, chefe executivo do Climaespaço. "Por isso, temos pensado cuidadosamente no nosso futuro e em como fazer a nossa transição energética".

Como parte disto, a Climaespaço juntou-se ao projecto de investigação europeu, EMB3Rs (User-driven Energy-Matching & Business Prospection Tool for Industrial Excess Heat/Cold Reduction, Recovery and Redistribution), criado para investigar a reciclagem do excesso de calor e frio industrial. Aqui, foi desenvolvida uma plataforma que modela como a energia desperdiçada das fábricas poderia ser reutilizada em processos industriais próximos, DHC e mesmo em locais residenciais.

Como parte do projecto, vários intervenientes de toda a Europa têm vindo a fornecer dados aos EMB3R, e a testar e utilizar a plataforma, para avaliar o potencial de utilização da recuperação de calor residual nos seus negócios. Eventualmente, a plataforma irá "corresponder" a potenciais fornecedores e utilizadores de energia.

"Temos estado a trabalhar em vários cenários de transição energética, incluindo a utilização de calor residual de um incinerador [próximo]... e percebemos que os EMB3Rs seriam uma ferramenta muito útil para nos ajudar nas nossas decisões", diz Castanheira.

"Sabemos de alguns casos em que existem fontes de calor excedentárias, mas os edifícios próximos estão a queimar gás para aquecimento - isto não faz sentido e queremos usar EMBERs para analisar estas potenciais oportunidades [de correspondência de energia]", acrescenta ele. "Acreditamos que existe um enorme potencial para aquecimento e arrefecimento urbano em Portugal, e como empresa com muitos sistemas de DHC que queremos desenvolver - a plataforma pode ajudar".

Mas enquanto a Climaespaço se juntou ao projecto EMB3R para procurar novas fontes de energia, outros parceiros do projecto esperam encontrar formas de partilhar o excedente de energia. O maior fabricante de cimento de Portugal, a CIMPOR-Indústria de Cimentos, tem trabalhado com a consultoria de engenharia global Emerson, para fornecer aos EMB3Rs dados sobre o excesso de energia dentro da sua fábrica de produção de cimento em Souselas.

Como salienta Paulo Rocha, Director de Inovação e Sustentabilidade da CIMPOR, o calor residual já é recuperado dos gases libertados pelo forno da fábrica para a secagem dos combustíveis derivados de resíduos utilizados durante as operações. No entanto, o período de dez anos de retorno de investimentos futuros para explorar a recuperação de calor de outras fontes é simplesmente demasiado longo. Tendo isto em conta, Rocha espera que os EMB3R forneçam orientações sobre oportunidades inexploradas de recuperação de calor em Souselas a preços acessíveis. Esta energia poderia potencialmente ser integrada nos processos de fabrico existentes ou futuros da fábrica para aumentar a eficiência energética e reduzir as emissões de dióxido de carbono. Poderia também ser transferida para indústrias próximas, incluindo hospitais, instalações de cerâmica, produtores de arroz e um matadouro de gado.

"Penso que a ferramenta EMB3Rs pode juntar diferentes actores para pensar em novas soluções", diz Rocha. "Também poderia ser importante para a indústria futura - se uma fábrica estiver a ser construída, a ferramenta poderia fornecer informações sobre fontes de energia próximas que poderiam fornecer megawatts de calor".

É este fluxo de energia de fornecedor para utilizador que Ana Cardoso, Gestora de Projectos da Agência Portuguesa de Energia, ADENE, espera promover em Portugal. A ADENE tem acesso a vastas faixas de informação através do sistema de certificação energética dos edifícios em Portugal, e do sistema de gestão de consumo intensivo de energia para as indústrias, e juntou-se aos EMB3Rs como "Super-utilizador" para ajudar a identificar clusters de fontes de energia e sumidouros em todo o país.

Como salienta Cardoso, a plataforma EMB3R está a ser aplicada à região industrializada de Aveiro, sendo os dados utilizados para ajudar a fazer corresponder o excesso de energia a potenciais utilizadores a este nível macro. Se houver sucesso, informações de outras regiões poderão ser carregadas nos EMB3Rs para ligar a procura e os excedentes de energia mais longe.

"As sinergias que identificarmos apontarão para soluções de eficiência energética e fornecerão uma visão sobre como reduzir o excesso de calor na indústria", diz ela. "Isto é importante - o clima de Portugal não é frio, mas a pobreza energética é um problema durante o Inverno - talvez os EMB3R possam ajudar a minimizar isto".

Cheio de promessa

A coordenadora da EMB3R, Mafalda da Silva, do Instituto de Ciência e Inovação em Engenharia Mecânica e Industrial, INEGI, da Universidade do Porto, está satisfeita com o progresso do projecto e está também animada com o número de parceiros que têm estado dispostos a envolver-se. Quando o projecto terminar no início de 2023, espera que todos os parceiros tenham opções técnicas viáveis sobre como utilizar o calor desperdiçado, o que poderia mesmo ser traduzido para outras regiões dentro e fora de Portugal.

"Graças à análise com a ADENE, a ferramenta pôde também identificar regiões que não têm quaisquer dados [energéticos], e não se aperceberam que poderiam utilizar tais recursos", diz ela.

Olhando para o futuro, da Silva espera que os EMB3Rs sejam utilizados como um recurso educativo e também destaca como a plataforma foi criada como uma ferramenta de código aberto para todos utilizarem. "A ideia é que os utilizadores possam adaptar o código da plataforma e fazer a sua própria versão da ferramenta para melhor servir os seus interesses", diz ela. "Mesmo depois de a plataforma ter sido publicada, espero que tenhamos uma base de utilizadores interessados que a continuem a desenvolver".

Embora não estejam envolvidos na EMB3R, Maria João Samúdio e Pedro Rocha do Cluster de Tecnologias de Produção de Portugal, Produtech, participaram em numerosos projectos europeus. Por exemplo, MANU-SQUARE está a criar um mercado digital para ligar as capacidades de produção à procura enquanto PRODUTECH 4 S&C está a desenvolver ferramentas para apoiar a produção sustentável e circular numa série de indústrias.

Numa linha semelhante à dos parceiros do projecto EMB3R, tanto Samúdio como Rocha valorizam a importância da reutilização do calor industrial e acreditam que a plataforma pode acrescentar valor real aqui. "Vemos muitas empresas que reutilizam calor industrial dentro das suas próprias operações, mas os EM3ERs também podem ajudar a distribuição sustentável deste calor dentro do ecossistema circundante", diz Rocha.

Tal como da Silva, Samúdio e Rocha também apreciam a importância de ter parceiros de projecto que investirão tempo e fundos numa plataforma para que esta evolua para além da sua fase piloto. É importante notar que eles esperam que a atracção desse envolvimento só se tornará mais fácil no futuro.

Rocha aponta para o aumento do interesse público nas alterações climáticas, bem como políticas industriais que encorajem as empresas a melhorar as suas credenciais verdes. "Os custos da energia também estão a aumentar e isto levou as pessoas a pensar mais sobre [processos] circulares, incluindo a reutilização de energia, incluindo o desperdício de calor", acrescenta Samúdio. "As empresas estão agora a ser 'empurradas' para se alinharem com os objectivos do desenvolvimento sustentável, por isso penso que o movimento em direcção à sustentabilidade vai agora tornar-se cada vez mais fácil".

Autor: Rebecca Pool