Contributo dos edifícios para o consumo de energias fósseis

O texto que se segue, da autoria do Eng Ivan Simões assistente do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, é uma visão actual sobre o estrado do consumo de energia nos edifícios, e um alerta para o caminho que inevitavelmente termos que percorrer na prossecução da sustentabilidade energética e económica nesta área.

Estima-se que mais de 40% do consumo de energia na EU deve-se ao sector dos Edifícios, uma percentagem comparável ao sector dos transportes e mais do dobro do sector industrial. A Directiva 2002/91/EC impôs aos estados-membros o desenvolvimento de Sistemas de Certificação Energética para edifícios, melhoria das envolventes (requisitos mínimos), auditorias aos sistemas de AVAC e integração de energias renováveis. Em muitos países a directiva já está em vigor, mas ainda há muito para fazer no que diz respeito ao estudo dos consumos energéticos, melhoria da arquitectura e envolvente, integração de outras fontes renováveis e sistemas de climatização mais eficientes. Ao estudar estes factores minuciosamente, pretende-se determinar modelos que se aproximem o mais possível da realidade, no que diz respeito à eficiência energética, que permitam em fase de projecto simular o comportamento futuro do edifício a projectar e corrigir em projecto situação de ineficiência.
Em Espanha, mais de 80% da energia consumida é de origem fóssil. Segundo Ayres [1] mais de 80% das agressões ao meio ambiente provêem do sector energético. A estrutura do sistema energético é por natureza pouco eficiente e desperdiçador, uma vez que, apenas 3% da energia primária (fóssil, nuclear e renováveis) transformada em energia útil (electricidade, calor e mecânica) é depois aproveitada. Estes dados são contundentes e fazem do actual sistema energético, insustentável do ponto de vista do meio ambiente, da economia e da sociedade.Por outro lado, a electricidade, a mais versátil de todas as formas de energia útil, é gerada em grandes instalações, e tem que ser imediatamente transportada e distribuída aos locais de consumo, situados normalmente a grandes distâncias, originando grandes perdas energéticas. Também o petróleo e o gás natural são importados através de grandes cargueiros ou transportados por extensas redes de condutas que atravessam inúmeros países. Esta estratégia torna-nos vulneráveis a uma interrupção do fornecimento, seja por decisão política ou económica.
Do que foi apresentado anteriormente concluímos que o sistema energético é pouco diversificado e depende quase exclusivamente dos combustíveis fósseis. Todos estes problemas levaram a União Europeia a apostar no desenvolvimento de um novo sistema, em que as energias renováveis tenham um papel cada vez mais importante. No Livro Branco da CE [2] indica-se a estratégia e o plano de acção para estas energias, que manifesta a intenção de que no ano de 2010, 12% do consumo de energia primária seja de origem renovável. Este objectivo será difícil caso não se reduza o consumo energético e se aumente a eficiência deste.Estima-se que mais de 40% do consumo energético na EU deve-se ao sector dos edifícios, uma percentagem comparável ao sector dos transportes e dos serviços, uma percentagem comprável ao sector dos transportes e mais do dobro do sector industrial [3,4]. A directiva 2002/91/CE [5] faz referência às características da envolvente dos edifícios, sistemas de climatização e integração de energias renováveis.

[1] Ayres, R.U. and Ayres, L.W. "Industrial ecology: towards closing material cycle". Ed. Edward Elgar. London (1996).[2] Livro Branco da Comissão Europeia "Energia para o futuro: fontes de energia renováveis". COM (97) 599 e Vol. 11-1997 (1997).[3] C.A. Balaras, K. Droutsa, A.A. Argiriou an D.N. Asimakopoulos. "Potencial for energy conservation in apartament buildings". Energy an Buildings 31, 143-154 (2000).[4] F.Cuadros, F. López Rodrígues, C. Segador an A. Marcos. "A simple procedure to size active heating schemes for low-energy building design". Energy and Buildings 39, 96-104 (2007).[5]Directive 2002/91/EC of the European Parliament and of the Council of December 16,2002, on the energy and performance of buildings.

Macrorredes/Microrredes

O actual sistema de produção/transporte/distribuição de energia eléctrica, assenta no sistema de macrorrede. Isto é, a produção efectua-se em centrais de elevada potência, hidroeléctricas, térmicas, eólicas ou nucleares, cuja localização é escolhida mais de acordo com as conveniências/exigências da produção do que com as necessidades do consumo. A energia produzida, é subsequentemente transportada por linhas de muito alta tensão para as regiões de consumo, sendo posteriormente distribuída nestas, e disponibilizada ao consumidor final.
Tendo a vantagem de aproveitar os recursos energéticos, onde eles abundam, e de uma economia de escala que reduz o custo de produção, este sistema tem a desvantagem de acarretar elevadas perdas no transporte e o facto de uma avaria numa linha de transporte ou distribuição deixar sem alimentação ou com alimentação deficiente vastas áreas territoriais, com os consequentes prejuízos em usos domésticos e industriais.
Com a crise energética emergente e o consequentemente o indispensável incremento das energias renováveis, a economia de escala perde importância face ao elevado custo dos combustíveis fósseis e à sua escassez que tornam necessário um aproveitamento de todas as fontes energéticas viáveis. Assim sendo, começam a surgir médias, pequenas e micro produções, aproveitando os recursos existentes, através de mini-hídricas, ou de vários processos de microgeração eólica, fotovoltaica, de co-geração entre outras.
Esta nova realidade, conduz inevitavelmente a uma nova forma da organização das redes energéticas, a associação de microrredes, em que, cada uma delas, inclui vária micro produções de energia eléctrica, baseada em tecnologias e utilizando recursos diferentes, poderemos por exemplo ter uma microrrede alimentada por uma fotovoltaica e por uma eólica, e interligada com ela uma microrrede baseada numa mini-hídrica e numa co-geração.
Não deixaremos certamente, nem no curto nem no médio nem no longo prazo de ter de contar com as grandes redes, formadas pela interligação destas microrredes, e que cumprem uma missão de regulação (absorção de excessos de produção e garantia de fornecimento nos picos), ao que assistiremos será a uma descentralização progressiva da produção, que cada vez mais contará com o contributo das micro produções, que serão sempre localizadas junto aos consumos, evitando assim as perdas de transporte, e permitindo que, em caso de avaria, se isolem micro redes funcionando “em ilha”, garantindo a continuidade de abastecimento.
No momento actual, algumas limitações se colocam ainda a um mais rápido desenvolvimento deste conceito: os entraves legislativos e burocráticos impostos por alguns países para proteger a suas grandes produtoras impedindo a democratização da produção energética, o elevado custo actual dos vários sistemas de microgeração e finalmente a dificuldade de armazenamento de energia, que tornaria cada uma destas micro redes ainda mais autónoma e mais rentável.
Estas limitações, serão seguramente ultrapassadas por um lado pela necessidade de resolução dos problemas energéticos, que conduzirá à inevitável mudança das políticas para o sector, por outro pela vulgarização e avanço da tecnologia que virá resolver os problemas quer de custo quer de armazenamento.