O que é uma casa iva e como podemos otimizar os sistemas de energia de forma a proteger o planeta? Neste episódio de Smart Regions, visitamos uma casa que não tem radiadores e um banco de ensaios alemão, e exploramos como podemos reduzir a nossa dependência dos combustíveis fósseis.
Thomas e Heike vivem numa casa sem radiadores. Visitámo-los num dia em que estavam 0°C em Aachen, na Alemanha. Como aguentam o frio? Graças à casa iva onde vivem. "A temperatura mantém-se estável graças a um isolamento térmico robusto e a uma ventilação mecânica controlada, que ventila o espaço sem termos de abrir as janelas", explica Thomas Mokelbur. Thomas e Heike aquecem a casa com uma bomba de calor parcialmente alimentada por painéis solares, sempre que o tempo o permite.
"Sempre sonhei viver numa casa eficiente, uma casa com um consumo de energia zero", diz Thomas. Viver numa casa iva resulta numa poupança de energia enorme. Thomas e Heike pagam cinco vezes menos pelo consumo de energia do que uma família normal.
Mas o sonho de Thomas não é apenas amigo da carteira, também é amigo do ambiente.
Os edifícios são responsáveis por 40 % do consumo total de energia da UE e por 36 % das emissões de gases com efeito de estufa. Este é um número que projetos europeus como o Urban Energy Lab 4.0, financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional, estão a tentar baixar.
Desenvolvimento de novos sistemas energéticos
Na Universidade Técnica da Renânia do Norte-Vestefália (RWTHAachen), em Aachen, foi implantada uma infraestrutura pioneira, um banco de ensaios, para investigar os sistemas energéticos do futuro e a interligação entre diferentes elementos: utilizadores, edifícios, sistemas de energia e redes de distribuição da energia elétrica.
No laboratório é possível simular as condições climatéricas e energéticas de uma divisão ou de uma cidade inteira. "Queremos compreender a interação entre o utilizador, o comportamento deste, a envolvente do edifício, o sistema de energia e o impacto na rede de distribuição de energia elétrica, de forma a conseguirmos otimizar os sistemas futuros e torná-los mais eficientes", explica Rita Streblow, coordenadora do Urban Energy Lab 4.0.
"Como não podemos trazer um bairro para dentro do laboratório, temos de o desconstruir e estudar os elementos reais de forma independente". Um desses elementos é o utilizador. Na maior parte dos estudos, é feita uma análise das partes mais técnicas do sistema ou do edifício, mas não do utilizador.
O aparelho de testes mais impressionante é a sala com ar condicionado monitorizada por uma câmara de infravermelhos. Esta sala, que pode ser transformada num escritório, numa sala de estar ou num quarto, permite recriar as condições climatéricas de um edifício real. A temperatura pode ser levada a extremos entre os 18°C e os 45°C, e permite analisar as necessidades dos utilizadores e a interação destes com o sistema energético em função de diferentes cenários.
O que faz o utilizador em resposta à perceção que tem do frio ou do calor? Se estiver frio, vestirá uma camisola? Ou será que liga o aquecimento? Esta é uma decisão que terá impacto no consumo de energia.
A sala com ar condicionado é aquecida através de uma intrincada rede de tubos, o que é feito com a bomba de calor do próprio laboratório. Neste são também analisadas formas de tornar o design mais sustentável.
De acordo com Christian Vering, coordenador do laboratório de bombas de calor, estas irão tornar-se a tecnologia principal para o aquecimento dos nossos edifícios no futuro. O problema das bombas de calor é a produção de emissões poluentes devido aos fluidos de refrigeração. "O desafio encontra-se na utilização de fluidos de refrigeração naturais, pois são inflamáveis, pelo que estamos a analisar qual o fluido mais adequado."
O Urban Energy Lab 4.0 também dispõe de um aparelho de testes para analisar o impacto das condições meteorológicas extremas nas envolventes das fachadas e no interior das casas. Para além disso, também é analisado o impacto dos sistemas energéticos na rede elétrica.
O custo deste projeto foi de 5,5 milhões de euros, com 45 % do valor a ser financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional e outros 45 % pelo Estado federal alemão da Renânia do Norte-Vestefália, que contribuíram com quase 2,5 milhões de euros cada, vindo os restantes 10 % de institutos de investigação alemães.