Posto convidado: "Eficiência energética para todos"

Soluções acessíveis e eficientes em termos energéticos para lares com baixos rendimentos.

Actualmente, o aumento dos custos de materiais, a disponibilidade de terrenos, a escassez de trabalhadores qualificados e as ineficiências da indústria da construção em geral impedem tanto o investimento como a inovação em soluções de eficiência energética acessíveis para o mercado de habitação de baixo rendimento e com baixo desempenho.

Na Fluxus LLC, uma empresa de impacto empenhada em trazer projectos estéticos de edifícios eficientes em termos energéticos, juntamente com pré-fabricação em fábricas modernas altamente automatizadas, para o sector da habitação de baixo rendimento, capitalizamos na relação contra-intuitiva entre o custo da habitação e a eficiência energética, acreditando que as casas de menor custo tendem a ser muito menos eficientes em termos energéticos do que as de maior custo.

O sector da habitação de baixo rendimento é enorme, se pudéssemos colmatar esta lacuna de desempenho reconstruindo a cadeia de valor da habitação de baixo rendimento, teria um tremendo impacto ambiental a uma escala significativa. É através da escala que a utilização líquida de energia zero e as casas de demonstração de emissões zero que vemos hoje tornar-se-ão acessíveis para as massas.

Fatos

• ~40% de toda a utilização de energia e emissões provêm dos edifícios, ~20% das residências.
• Uma vez que o rendimento anual médio mundial é de ~$10.000, o custo máximo de habitação é de ~$3.000/ano. para metade do mundo. (~$40.000 para habitação própria).
• Existem aproximadamente 1,5 mil milhões de residências no mundo. Cerca de 26% são considerados "baixos rendimentos".
• Tecnologias de energia renovável de custo mais elevado, como a solar e eólica, são excepcionalmente difíceis para as famílias com baixos rendimentos.
• As actuais normas de construção são muito mais eficientes em termos energéticos. Mas 70% de todas as casas foram construídas antes de 1970 (com padrões muito mais baixos). As famílias de baixos rendimentos vivem tipicamente em casas mais antigas e menos eficientes. Tipicamente, estas casas mais antigas são mais de 50% menos eficientes do que as casas novas.

O mercado de casas mal servidas e de baixo rendimento

Se o local onde se vive foi construído antes de 1980, As probabilidades são de o seu uso de energia ser cerca de 50% mais elevado do que o novo construído hoje em dia. Imagine os desafios enfrentados pelas famílias de baixos rendimentos. Muitas vivem nos edifícios mais antigos e menos eficientes do mundo em termos energéticos. Faltam-lhes os recursos financeiros para fazer investimentos em eficiência energética. As suas contas de serviços públicos representam uma percentagem muito maior do seu orçamento familiar. A tendência para a urbanização tem contribuído para uma escassez mundial de habitações a preços acessíveis no interior das cidades. Isto, por sua vez, leva a custos de arrendamento muito mais elevados.

As famílias com baixos rendimentos nos EUA e em todo o mundo consomem muita energia e emitem muitos gases com efeito de estufa. A maioria das famílias vive no interior da cidade, em unidades multi-familiares que são o parque habitacional mais antigo e mais ineficiente a nível nacional. Em climas mais frios, 43% de todas as habitações públicas têm unidades de aquecimento com mais de 20 anos de idade. Muitas utilizam calor de resistência eléctrica, que é barato de instalar mas altamente ineficiente. (1)

O impacto ambiental é surpreendentemente grande. Em Nova Iorque, por exemplo, as residências multifamiliares são responsáveis por 23% de todas as emissões de GEE da cidade. Este valor é 50% mais elevado do que todas as emissões atribuídas a todos os veículos. Os edifícios construídos antes de 1980 são responsáveis por mais de 70% destas emissões (2). Numa escala global, assumindo que os edifícios residenciais representam 13% do nosso consumo global de energia (3) e que pelo menos 30% de todas as residências são classificadas como de baixo rendimento (4), podemos deduzir que o mercado global de habitação de baixo rendimento representa cerca de 4% do nosso consumo total de energia, aproximadamente 16 quadriliões de BTU (quadrillion BTU's). Por conseguinte, a simples adaptação deste sector aos padrões de desempenho actuais tem o potencial de reduzir o consumo global de energia em cerca de 4 quads. O potencial de redução de emissões correspondente seria de aproximadamente 300 milhões de toneladas métricas de CO2.

Soluções criativas para reduzir os custos e a pegada ambiental das habitações de baixo rendimento

Retrofits

Os prós e os contras das profundas reequipamentos energéticos do parque imobiliário existente estão bem documentados. Muitas soluções inovadoras e incentivos foram desenvolvidos através de programas patrocinados pelo governo, tais como o Build America nos EUA (5), a Directiva de Desempenho Energético de Edifícios na UE (6), e outros. Infelizmente, as taxas de adopção de novas soluções têm sido muito lentas para o mercado da habitação de baixo rendimento. A complexidade e a falta de motores económicos viáveis são ventos de proa formidáveis para um progresso significativo.

Novas construções

O novo mercado da construção de habitações de baixo rendimento é um lugar óbvio onde o progresso pode ser feito de uma forma significativa. Num relatório de Maio de 2018, a National Low Income Housing Coalition estima uma carência de 7,1 milhões de casas disponíveis e a preços acessíveis para famílias carenciadas (7). Na Fluxus LLC, concluímos que é necessária uma nova abordagem para fazer face a esta necessidade urgente. Actualmente, o aumento dos custos materiais, a disponibilidade de terrenos, a escassez de trabalhadores qualificados e as ineficiências gerais da indústria da construção impedem tanto o investimento como a inovação. Contudo, acreditamos que o custo global de construção e propriedade pode ser significativamente reduzido sem sacrificar a qualidade, recuando e reconstruindo a cadeia de valor da habitação de baixo rendimento.

O nosso objectivo é construir residências novas, estéticas e energeticamente eficientes, a um preço acessível para a maioria das famílias de baixos rendimentos. Nos EUA, de acordo com estatísticas da HUD, isto equivale a um custo médio mensal para um agregado familiar de quatro pessoas a aproximadamente 986 dólares por mês.

É um desafio formidável que requer bom design, materiais inovadores e práticas de construção modernas. Alavancamos as eficiências obtidas com a mudança da construção dos actuais processos de montagem no local para um ambiente industrializado. Embora a pré-fabricação não seja um conceito novo, tecnologias que permitem, tais como controlos de edifícios, robótica e digitalização, podem agora ser integradas no processo de construção a baixo custo com qualidade fiável e alto desempenho. Os envelopes de construção são concebidos e fabricados utilizando materiais de isolamento de alta eficiência e baixa pegada de carbono.

Os edifícios FluxHouse são construídos utilizando apenas nove painéis pré-fabricados estandardizados. Os painéis podem ser dispostos de modo a criar uma variedade de plantas estéticas e espaçosas para aproveitar abundantemente a iluminação natural, maximizar o espaço habitacional e optimizar a eficiência energética. Como o número de componentes é drasticamente reduzido, o fabrico é optimizado para o ambiente da fábrica. Os próprios painéis utilizam um isolamento contínuo de alta eficiência que excede os actuais padrões de desempenho. As características de ligação rápida simplificam os processos de instalação no estaleiro de construção.

Os designs FluxHouseTM também podem opcionalmente aproveitar os avanços nas tecnologias de energias renováveis e de armazenamento de energia, integrando-as no processo de fabrico. Com muitos países a atingirem a paridade da rede algures entre 2020 e 2030, existe um potencial adicional para reduzir o custo de propriedade e reduzir ainda mais as emissões de GEE. Juntamente com o planeamento urbano inteligente, não estamos longe de prever comunidades líquidas zero dentro de grandes cenários metropolitanos.

Resumo

As tendências globais de urbanização resultaram numa necessidade urgente de inovação no mercado da habitação de baixo rendimento. Acreditamos que o custo e a eficiência energética das habitações de baixo rendimento podem ser dramaticamente melhorados através da concepção inovadora, da industrialização dos processos de construção e da colaboração interdisciplinar. Uma implementação bem sucedida terá um impacto muito significativo e favorável no nosso ambiente.

Referências

(1) http://nlihc.org/article/national-consumer-law-center-urges-hud-strengthen-its-energy-efficiency-record

(2) http://energyefficiencyforall.org/sites/default/files/ DBLC_Recognizing_the_Benefits_of_Efficiency_Part_B_1.10%20%281%29.pdf

(3) https://web.archive.org/web/20170727110053/https://www.eia.gov/outlooks/ieo/pdf/ 0484(2016).pdf

(4) https://www.prb.org/us-working-poor-families/

(5) https://www.energy.gov/eere/buildings/residential-buildings-integration

(6) https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-efficiency/buildings

(7) http://nlihc.org/press/releases/9493

Autores que contribuem

• Michael Gallagher, Consultor Executivo de Tecnologia e Inovação Empresarial
• Fanyu Lin, Chefe do Executivo
• Harry Stendhal, Director Visionário

Fluxus
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As opiniões expressas são do autor, e não reflectem necessariamente as da Fundação Solar Impulse.

Os postos de convidados são artigos escritos pelos nossos Membros, Parceiros, principais líderes da indústria ou especialistas sobre tendências e inovações de tecnologias limpas que são interessantes para o ecossistema da Fundação Solar Impulse.