A Transição Verde do Arrefecimento

Precisamos de mudar a forma como fazemos o arrefecimento, mas como? Podem os modelos alternativos de negócio ajudar? Este artigo explora a razão pela qual a refrigeração limpa e eficiente é importante, e de que forma a servidão pode conduzir a uma mudança positiva.

Precisamos de mudar a forma como fazemos o arrefecimento. A refrigeração é responsável por 10% do consumo global de energia e espera-se que duplique até 2040. Este rápido crescimento está em curso para aumentar significativamente a procura de energia e as emissões. Ao mesmo tempo, o acesso à refrigeração é essencial para a adaptação climática e o bem-estar humano, afectando a nossa capacidade de resistir à intensificação das ondas de calor, preservar os alimentos, e armazenar medicamentos. Dos quase 3 mil milhões de pessoas que vivem nos climas mais quentes, apenas 8% possuem um ar condicionado em comparação com 90% no Japão e nos EUA.

O resultado final é que existem soluções de arrefecimento limpas e eficientes, mas não estão a ser amplamente adoptadas. Hoje em dia, a eficiência média dos aparelhos de ar condicionado é menos de metade do que está comercialmente disponível.

Porque é que o arrefecimento é importante? Qual é o problema com o arrefecimento hoje em dia?

3,6 mil milhões de aparelhos de arrefecimento estão a ser utilizados em todo o mundo. Para além de proporcionar conforto térmico e refrigeração nas nossas casas, a refrigeração é vital para a vida moderna: desde cadeias de frio, instalações de saúde, centros de dados e centrais eléctricas. A procura de unidades de ar condicionado (CA) deverá crescer maciçamente nas economias emergentes (ver Figura 1), e representa actualmente a utilização de energia nos edifícios com crescimento mais rápido.

Um problema ambiental chave com muitos refrigerantes relaciona-se com fugas, ocorrendo frequentemente no fim de vida útil de um produto. Os refrigerantes são classificados pelo seu potencial de aquecimento global (PAG), uma medida da quantidade de calor que retêm em relação ao CO2, geralmente ao longo de 100 anos. Quanto maior for o PAG, maior é o impacto que tem no aquecimento global. Os gases com efeito de estufa mais potentes são proibidos ou estão a ser progressivamente eliminados ao abrigo da Emenda Kigali de 2016 ao Protocolo de Montreal.

Alguns sectores, como a refrigeração comercial e industrial, estão a transitar rapidamente para refrigerantes naturais para acompanharem as políticas em mudança que restringem os gases fluorados (gases f). Dar prioridade a soluções de refrigeração que utilizem baixos GWP ou refrigerantes ^naturais1 tais como amoníaco ou CO2 são fundamentais para reduzir os impactos ambientais negativos da refrigeração.

A nível mundial, continuam a existir lacunas significativas no arrefecimento e as cadeias de frio em muitos países ou estão ausentes ou quebradas. Dada a importância crescente destas tecnologias à medida que enfrentamos os efeitos das alterações climáticas e os eventos de calor mais frequentes, é imperativo satisfazer a necessidade global de arrefecimento de uma forma sustentável. Caso contrário, permanecemos fechados num círculo vicioso: o arrefecimento intensivo de energia impulsiona as emissões e o aquecimento global, e a nossa necessidade de mais arrefecimento.

Quais são os sistemas alternativos que existem hoje em dia?

Os sistemas alternativos que são mais eficientes em termos energéticos incluem a refrigeração agregada ou o arrefecimento distrital em vez de sistemas individuais (como a solução rotulada District Cooling Systems); sistemas que podem utilizar as temperaturas mais frias da água do mar ou da água do lago (como o Sea Water Air Conditioning SWAC); ou a energia geotérmica (como a Celsius Energy). Uma maior utilização destas soluções pode ajudar a reduzir a procura de energia de pico e a necessidade de infra-estruturas adicionais de produção e distribuição de energia. De acordo com Ilana Koegelenberg do Dia Mundial da Refrigeração, antiga Chefe de Inteligência do Mercado na ATMOsphere, o chamado calor "gratuito" está também a tornar-se popular, aproveitando o calor residual da refrigeração para fins de aquecimento num sistema integrado.

Outras formas de fornecer refrigeração incluem soluções passivas na concepção de edifícios e materiais (como a solução CoolRoof) , e soluções baseadas na natureza, como árvores ou folhagem para sombra (como a solução por Canopee Urbana), que podem reduzir a necessidade de tecnologias de refrigeração de utilização final e reduzir o efeito de ilha de calor, um problema enfrentado em muitas áreas urbanas.

Porque é que as empresas não estão a mudar os seus sistemas de arrefecimento?

Satisfazer a crescente procura de refrigeração é uma enorme oportunidade de negócio. A adopção pelo mercado de soluções eficientes permanece lenta, e é em parte atribuída a fortes barreiras de mercado do lado da procura, tais como: maior investimento inicial necessário para soluções limpas e eficientes, maior percepção dos riscos de desempenho e manutenção, e prioridades de investimento competitivas dos compradores. Há também a questão dos incentivos divididos para a realização de medidas de eficiência energética, tais como entre proprietários de edifícios e inquilinos, em que os utilizadores finais pagam os custos de energia.

Em muitos países, o MEPS (normas mínimas de desempenho energético) regulamenta a utilização dos aparelhos de refrigeração mais ineficientes. No entanto, tais medidas variam em alcance e implementação, e por si só não podem abordar as consequências do aumento da procura de refrigeração. Modelos de negócio inovadores como a servitização, que encorajam a eficiência e a mudança para a circularidade, são cada vez mais atraentes financeiramente para os investidores. Combinados com apoio político e advocacia, estes podem acelerar fortemente a dinâmica e a escalabilidade.

O que é e como funciona o CaaS?

A refrigeração sustentável significa que a acessibilidade e o acesso devem ser considerados enquanto o impacto ambiental da refrigeração é minimizado. O serviços O modelo empresarial, em particular, pode promover tecnologias eficientes em termos energéticos e de recursos através da superação de barreiras, do alinhamento de incentivos e do desbloqueio do investimento em tecnologias mais limpas. Aplicado à refrigeração, o modelo é conhecido como Cooling as a service (CaaS), e substitui a compra de activos por uma abordagem pay-per-outcome. Segundo este modelo, os clientes pagam pela refrigeração consumida, enquanto o equipamento permanece sob a propriedade do fornecedor da tecnologia que é responsável pela instalação, operação, reparação, manutenção e desempenho. O modelo elimina os custos iniciais de sistemas limpos e eficientes para os clientes, ao mesmo tempo que incentiva os fornecedores a conceber soluções para um óptimo desempenho, eficiência, maior valor do ciclo de vida (com maior retorno do investimento) e a conceber para circularidade. O modelo está actualmente a ser implementado a várias escalas em todo o mundo.

O CaaS está também a ser utilizado para colmatar lacunas de armazenamento a frio para pequenos agricultores. O projecto Your Virtual Cold Chain Assistant(Your VCCA), actualmente implementado na Índia e na Nigéria, centra-se na redução das perdas alimentares pós-colheita, acelerando a instalação de câmaras frigoríficas movidas a energia solar para armazenar os produtos. A solução inclui uma aplicação, Coldtivate, que permite aos agricultores monitorizar os artigos em armazém e ajuda no funcionamento das câmaras frigoríficas. A digitalização é uma parte integrante das soluções "as-a-service", monitorizando o desempenho e a eficiência do sistema. Saiba mais neste pequeno clip e aqui.

O aumento da utilização do CaaS requer colaboração e desenvolvimento de capacidades entre indústrias e mercados. A Iniciativa CaaS lançada pela Fundação BASE e com o apoio financeiro da Clean Cooling Collaborative, centrou-se na concepção de ferramentas para apoiar as empresas na adopção do modelo, bem como na criação de uma aliança de mais de 85 membros. Para institucionalizar e fazer avançar o trabalho concluído pela CaaS, foi formada a Aliança SET. A Aliança é uma plataforma multi-stakeholder dedicada à integração do modelo de refrigeração e não só (aquecimento, iluminação, mobilidade, armazenamento de energia).

A SET Alliance está a trabalhar na descarbonização de cidades e áreas urbanas, onde a servidão está a ser reconhecida como uma forma de avançar na criação de edifícios circulares. Como o aumento do nível de vida, a rápida urbanização, e os eventos de calor mais frequentes impulsionam a procura de refrigeração, a criação de uma refrigeração urbana mais sustentável é crucial. Modelos de negócio inovadores, tais como a servitização, podem acelerar a eficiência energética e reduzir o consumo de energia; o trabalho reside agora em soluções de escala em todo o mundo.

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¹ Muitos países estão no processo de proibição de refrigerantes em novos sistemas com um PAG de mais de 150 (geralmente considerado baixo). O mercado de utilização de substâncias naturais como o amoníaco (PAG de 0) ou o CO2 está a desenvolver-se rapidamente e a abordar os riscos do sistema como a toxicidade e a alta pressão.

² A adopção mais generalizada de tecnologias de refrigeração eficientes para satisfazer a procura crescente reduz a intensidade energética da refrigeração (a quantidade de energia utilizada). A obtenção de uma maior eficiência dos sistemas de arrefecimento irá abrandar o crescimento do consumo global de energia e, por conseguinte, a necessidade de maior capacidade de geração.