Notícia

Cidades precisarão de redes de energia elétrica mais resilientes para lidar com climas extremos

Fonte

Universidade Lund

Data

sábado, 15 abril 2023 17:50

Áreas

Arquitetura. Cidades. Clima. Construção Civil. Economia. Energia. Engenharia Ambiental. Engenharia Civil. Engenharia de Energia. Gestão Ambiental. Modelagem Climática. Monitoramento Ambiental. Mudanças Climáticas. Sociedade. Sustentabilidade.

Áreas urbanas densas amplificam os efeitos de temperaturas mais altas, devido ao fenômeno das ilhas de calor nas cidades. Isso torna as cidades mais vulneráveis a eventos climáticos extremos. Grandes investimentos na rede elétrica serão necessários para promover o resfriamento durante as ondas de calor e manter a população aquecida durante as ondas de frio, de acordo com um novo estudo conduzido pela Universidade Lund, na Suécia.

“A menos que levemos em conta os eventos climáticos extremos e a urbanização contínua, a confiabilidade do fornecimento de eletricidade cairá em até 30%. Um gasto adicional de 20 a 60% será necessário durante a transição energética para garantir que as cidades possam lidar com diferentes tipos de clima”, disse o Dr. Vahid Nik, professor do Departamento de Física das Construções na Universidade Lund e um dos autores do artigo publicado na revista científica Nature Energy.

O estudo apresenta uma plataforma de modelagem que une modelos de clima, construção e sistemas de energia para facilitar a simulação e avaliação da transição energética das cidades. O objetivo é garantir a resiliência das cidades contra futuras mudanças climáticas, ao mesmo tempo em que ocorre a densificação das áreas urbanas. Em particular, os pesquisadores observaram atentamente eventos climáticos extremos (por exemplo, ondas de calor e ondas de frio) produzindo simulações de microclimas urbanos.

“Os nossos resultados mostraram que as áreas de alta densidade dão origem a um fenômeno denominado ilhas de calor urbanas, que tornam as cidades mais vulneráveis aos efeitos de eventos climáticos extremos, em particular no sul da Europa. Por exemplo, a temperatura externa pode subir 17% enquanto a velocidade do vento cai 61%. O adensamento urbano – uma estratégia de desenvolvimento recomendada para atingir as metas de energia e clima da ONU – pode tornar a rede elétrica mais vulnerável. Isso deve ser levado em consideração ao projetar sistemas de energia urbana”, disse o Dr. Kavan Javanroodi, professor da Universidade Lund.

“A estrutura que desenvolvemos conecta modelos climáticos futuros a edifícios e sistemas de energia no nível da cidade, levando em consideração o microclima urbano. Pela primeira vez, estamos lidando com vários desafios em torno das questões de incerteza climática futura e situações climáticas extremas, focando em particular no que é conhecido como ‘HILP’ ou eventos de alta probabilidade e baixo impacto”, disse o professor Vahid Nik.

Ainda existe uma grande lacuna entre a modelagem climática futura e as análises de construções e energia e suas ligações umas com as outras. Segundo o professor Vahid Nik, o modelo que está sendo desenvolvido contribui muito para fechar essa lacuna.

“Nossos resultados respondem a perguntas como ‘qual o tamanho do efeito que os eventos climáticos extremos terão no futuro, dado o ritmo previsto de urbanização e vários cenários climáticos futuros diferentes?’, ‘como os levamos em consideração e as conexões entre eles?’ e ‘como a natureza do desenvolvimento urbano contribui para exacerbar ou mitigar os efeitos de eventos extremos em nível regional e municipal?’”

Os resultados mostraram que os picos de demanda no sistema energético aumentam mais do que se pensava quando considerados microclimas extremos, por exemplo, com um aumento da demanda de resfriamento de 68% em Estocolmo e 43% em Madri no dia mais quente do ano. Não considerar isso pode levar a estimativas incorretas das necessidades de energia das cidades, o que pode resultar em falta de energia e até apagões.

“Há um desvio marcante entre os requisitos de calor e resfriamento mostrados nos modelos climáticos urbanos atuais, em comparação com os resultados de nossos cálculos quando a morfologia urbana, o desenho físico da cidade, é mais complexo. Por exemplo, se não levarmos em conta o clima urbano de Madri, podemos subestimar a necessidade de resfriamento em cerca de 28%”, disse Kavan Javanroodi.

O professor Vahid Nik explicou que um número crescente de países se interessa por eventos climáticos extremos, questões energéticas e o impacto na saúde pública. Ao mesmo tempo, não existem métodos para quantificar os efeitos das mudanças climáticas e planejar a adaptação a eles, especialmente quando se trata de eventos climáticos extremos e variações climáticas no espaço e no tempo.

“Nossos esforços podem contribuir para tornar as sociedades mais preparadas para as mudanças climáticas. Pesquisas futuras devem ter como objetivo examinar a relação entre a densidade urbana e as mudanças climáticas nas previsões de energia. Além disso, devemos desenvolver métodos mais inovadores para aumentar a flexibilidade energética e a resiliência climática nas cidades, que é um dos principais focos de pesquisa de nossa equipe no momento”, concluiu o Dr. Vahid Nik.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Lund (em inglês).

Fonte: Universidade Lund. Imagem: fanjianhua via Freepik.