Inovação Inspirada na Natureza para uma Energia Sustentável

Neste artigo, Alessandro Bianciardi, Perito em Impulsos Solares e Co-Fundador da Planet S.A.S, discutiu como podemos aprender com a natureza para ajudar na transição para uma sociedade sustentável. Este artigo foi republicado com a permissão de Alessandro e da EU-China Energy Magazine. Pode encontrar a versão originalaqui.

Os desafios relacionados com a energia são muitos: acesso, segurança, eficiência e energia limpa. Estão também interligados, com as pessoas e com os ecossistemas. Não se pode enfrentar um desafio sem considerar outros sectores energéticos ou ter um impacto sobre outros desafios globais tais como saúde pública, escassez de água, degradação da terra, biodiversidade, inclusão social, alterações climáticas, etc. Este é o desafio global ao desenvolvimento sustentável: é um conceito dinâmico que evoluiu ao longo de muitos anos e a sociedade ainda não está equipada para navegar na sua complexidade com confiança.

As lições da Natureza têm o potencial de ajudar a traçar um caminho para a sustentabilidade. Em primeiro lugar, os ecossistemas naturais são o único exemplo convincente de sustentabilidade na Terra. Em segundo lugar, os ecossistemas, que incorporam miríades de espécies de organismos, já resolveram problemas complexos semelhantes aos que enfrentamos actualmente.

Como sociedade, alinhamos intuitiva e progressivamente com os princípios dos ecossistemas. O desafio agora é adoptar conscientemente este processo de modo a acelerá-lo e torná-lo mais eficaz. Este é o objectivo da biomimética e das soluções baseadas na natureza. Ambas as disciplinas prometem fornecer soluções viáveis e sustentáveis para os complexos desafios que o nosso planeta enfrenta.

Enquanto as soluções baseadas na natureza utilizam a Natureza para atingir objectivos definidos (por exemplo, utilizar árvores para capturar CO2 ou reduzir a erosão do solo), a biomimética visa emular a Natureza para inspirar uma inovação mais sustentável (por exemplo, desenvolver a fotossíntese artificial). Estas abordagens podem ser descritas como Inovação Inspirada na Natureza (NII).

A investigação NII tem assistido a um aumento exponencial a nível mundial nos últimos 15 anos. No entanto, as soluções de inspiração biológica maduras no mercado são ainda poucas e distantes. Nos próximos cinco anos, é provável que apareçam soluções NII comercializáveis em sectores tais como biomédica, indústria automóvel, aviação, materiais de construção e arquitectura, electrónica, energia, óptica e têxteis.

Contudo, continua a ser necessário que o mundo académico, a indústria e o sector público façam um esforço coordenado para capitalizar o potencial ainda largamente inexplorado do NII, com o objectivo de aumentar a sensibilização e os métodos de design de inspiração biológica a todos os níveis do sistema educativo, bem como na sociedade civil:

• Melhorar a comunicação de soluções de inspiração biológica desde o meio académico à indústria, e desde empresas inovadoras de inspiração biológica em fase de arranque às indústrias tradicionais.
• Estimular o investimento público e privado em investigação aplicada de inspiração biológica, com um forte potencial de sustentabilidade.
• Estimular a indústria a investir no desenvolvimento da inovação radical (que a Natureza pode inspirar), bem como na inovação incremental
• Promover esquemas abertos de inovação para a investigação de inspiração biológica, de modo a partilhar custos e resultados entre parceiros industriais

Na UE, a NII está a ganhar ritmo. Várias universidades da UE já organizam cursos dedicados a métodos de design de inspiração biológica, reforçando as competências dos futuros profissionais e empresários da indústria.

A investigação de conceitos de inspiração biológica está agora a passar da esfera académica para o sector privado através de spin-offs, start-ups e transferência de tecnologia para a grande indústria (especialmente em sectores como a automação, dispositivos médicos, materiais e gestão de informação). Os especialistas em metodologias de ideação de inspiração biológica já ajudam as empresas a inovar os seus produtos, processos de produção e organização interna.

De facto, a quota de mercado da UE no mercado da biomimética é apenas secundária em relação à América do Norte. A Comissão Europeia considera a NII fundamental para a inovação sustentável. Os fundos para investigação e aplicações de inspiração biológica já estão disponíveis ao abrigo do Programa Horizonte 2020 da UE e mais serão libertados ao abrigo do Acordo Verde Europeu. Nos estados membros da UE, os planos de recuperação na sequência da pandemia de Covid-19 estão a concentrar-se na transição ecológica onde, mais uma vez, as soluções inspiradas pela Natureza se caracterizam fortemente.

NII para Energia Sustentável

Ao adaptar modelos naturais para enfrentar os desafios relacionados com a energia que a comunidade global enfrenta, abrimos um mundo de oportunidades. A NII pode ajudar no impulso para uma energia acessível e limpa, reduzindo a intensidade energética da sociedade e conduzindo-a para uma neutralidade de carbono.

Os sistemas vivos mostram-nos estratégias e mecanismos novos e mais sustentáveis para aceder e armazenar energia renovável, para a converter e para a distribuir em segurança, evitando o desperdício de calor. Oferecem modelos para dispositivos hidro/aerodinâmicos, edifícios, cidades e indústrias mais eficientes em termos energéticos; para sistemas de energia descentralizados, adaptáveis e inteligentes que utilizam fontes de energia renovável disponíveis localmente. Estratégias e políticas para facilitar a introdução integrada e sustentável destas soluções práticas podem ser desenvolvidas em diferentes escalas territoriais com o objectivo final de transição para economias circulares (Fig 1).

NII para o Crescimento Verde na China

A China está a lutar com desafios complexos. Procura não só baixar a intensidade energética da sua economia e aumentar a quota de energia limpa no seu mix de combustíveis, mas também combater a degradação extensiva do solo, a expansão urbana insustentável, e a poluição do ar e da água.

A NII poderia dar uma valiosa contribuição na viagem da China em direcção ao crescimento verde e à "civilização ecológica" que visa. O terreno já é fértil: a China já está a caminho da implementação de conceitos como economia circular, simbiose industrial e agroecologia, que, traduzidos em princípios naturais, representam a base do funcionamento dos ecossistemas.

A China alberga uma grande quantidade de projectos de investigação NII. Graças aos avançados processos de produção e materiais do país, a investigação e o desenvolvimento de novas ideias de inspiração biológica está prestes a acelerar. Além disso, a capacidade da China para projectos-piloto em larga escala poderia permitir testar e validar a tecnologia NI para uma replicação mais ampla em todo o mundo.

Ao adoptar uma abordagem inspirada na Natureza, as empresas chinesas serão capazes de alcançar a inovação de produtos. Do mesmo modo, as instituições chinesas poderiam criar um quadro integrado para a promoção, desenvolvimento e coordenação da actividade da Irlanda do Norte, não só no sector da energia, mas em todos os sectores. Tal abordagem assistiria a rápidos avanços na investigação multidisciplinar e abordagens inspiradas na Natureza na busca de um crescimento verde mais sintonizado com os ecossistemas naturais dos quais todos nós pertencemos e dos quais dependemos.