Work in Portugal XI Congresso Nacional de Engenharia do Ambiente

Universidade Lusófona de Humanidade e Tecnologias: XI Congresso Nacional de Engenharia do Ambiente - Certificação Ambiental e Responsabilidade Social das Empresas.

Rumo a cidades de baixo carbono - Caso da Vila de Óbidos: Lina Lopes ¹, Maria da Graça Carvalho²

• ¹Departamento de Urbanismo - Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias
• ²Departamento de Engenharia Mecânica - Instituto Superior Técnico

Sumário:

As cidades e as zonas urbanas são responsáveis pela maioria das emissões de Gases com Efeito Estufa. As cidades são grandes consumidoras de energia e grandes emissoras de CO2. A maioria da população europeia (e mundial) está concentrada nas cidades. As cidades são particularmente vulneráveis às alterações climáticas.

A diminuição das emissões de GEE não só contribui para o combate às alterações climáticas como gera cidades com melhor qualidade de vida. O problema que se levanta é pois o seguinte: como poderão as cidades, grandes consumidoras de energia, tornar-se cidades de baixo carbono e energeticamente eficientes.

As cidades signatárias do Pacto dos Autarcas comprometeram-se com metas quantificadas. Em particular, o Município de Óbitos, sendo signatário do Pacto dos Autarcas, comprometeu-se a reduzir em mais de 20% as suas emissões de CO2 até 2020.

O presente artigo caracteriza o modelo adequado ao estudo das emissões de CO2 nos no subsector dos edifícios municipais localizados na zona histórica de Óbidos, nomeadamente nas freguesias de Santa Maria de Óbidos e de São Pedro de Óbidos e equaciona possíveis aplicações do mesmo.

Palavras-chave: Alterações climáticas, Energia, Cidades, Sustentabilidade, Políticas Europeias 

1.  Introdução

As cidades e as zonas urbanas são responsáveis por cerca de 75% do total das emissões de Gases com Efeito Estufa (GEE) (UNFCCC, 2009).

Na Europa, aproximadamente 75% da população vive em áreas urbanas. Prevê-se que este valor ultrapasse os 80% até 2020. A Europa será uma sociedade cada vez mais urbana com quatro em cada cinco europeus a viverem em cidades.

O consumo mais significativo de energia e o maior volume de emissões de CO2 ocorre nas cidades. É nas cidades que as populações se expandem mais rapidamente como resultado dos elevados padrões de vida e da riqueza material de que desfrutam (Fong et al, 2007a, 2008c; IGES, 2004).

Espera-se que em 2030 dois terços da população mundial viva em áreas urbanas. Sendo as cidades particularmente vulneráveis aos impactos das alterações climáticas, é natural que aumente o seu empenho no combate às alterações climáticas.

Por outro lado, a procura de energia é um dos elementos definidores das cidades modernas. O seu funcionamento assenta fortemente no consumo de combustíveis fósseis, o que leva a um aumento das emissões de gases com efeito de estufa.

Assim, a diminuição das emissões de GEE, nomeadamente a diminuição das emissões de CO2, é um problema com que as cidades se debatem. A diminuição das emissões de GEE gera cidades com melhor qualidade de vida para a geração presente e para as gerações vindouras. As cidades têm pois de adoptar medidas que permitam reduzir essas emissões de GEE, designadamente medidas de eficiência energética e de utilização de energias renováveis.

A Europa criou uma Estratégia para a Energia e para as Alterações Climáticas, na qual se destaca a política dos "3x20". Esta política estabeleceu as seguintes metas a serem alcançadas até 2020: redução em 20% das emissões de GEE (30% se existir um acordo global sobre clima); 20% das energias utilizadas devem ser renováveis; eficiência energética deverá ser aumentada em 20%. A base de comparação são aos valores registados em 1990, ano base estabelecido no protocolo de Quioto.

O problema que se levanta é pois o seguinte: como poderão as cidades, grandes consumidoras de energia, reduzir as emissões de CO2 e aumentar a sua eficiência energética? Por outras palavras: como poderão as cidades, grandes consumidoras de energia, tornar-se cidades de baixo carbono e energeticamente eficientes.

As cidades têm adoptado diferentes estratégias para resolver o problema. As signatárias do Pacto dos Autarcas comprometeram-se com metas quantificadas. Em particular, o Município de Óbitos, sendo signatário do Pacto dos Autarcas, comprometeu-se a reduzir em mais de 20% as suas emissões de CO2 até 2020, desenvolvendo um Plano de Acção de Energia Sustentável (PAES).

No presente estudo concentramo-nos no caso específico do Município de Óbidos, mais precisamente nas Freguesias de Santa Maria e de São Pedro de Óbidos, zona histórica da Vila de Óbidos, e no subsector urbano dos edifícios municipais aí localizados.

O estudo tem dois objectivos:

1) situar a zona histórica da Vila de Óbitos no processo das cidades de baixo carbono.

Para este efeito são referidas a metas preconizadas pelo Pacto dos Autarcas, de que a Vila de Óbidos é signatária, e o estado do seu cumprimento no plano nacional e internacional; a Vila de Óbidos é caracterizada geográfica e administrativamente; são apresentados os resultados do inventário de emissões de CO2.

2) definir o âmbito do estudo e o modelo adequado e equacionar possíveis recomendações e cenários.

Para este efeito é fundamentada a opção de estudo das emissões de CO2 no subsector dos edifícios municipais localizados na zona histórica de Óbidos; é formulado o modelo de uso final, descritas as suas características e referidas as suas possíveis aplicações. 

•1.1    Pacto dos Autarcas

O Pacto dos Autarcas é um compromisso assumido por 2581 Autarcas de 29 países (28 europeus mais a Nova Zelândia). O Pacto enquadra a cooperação entre os actores (UE, países, cidades) das políticas de redução das emissões de GEE, nomeadamente de diminuição das emissões de CO2 (CM¹, 2011). As cidades aderentes comprometem-se a reduzir em mais de 20% as suas emissões de CO2 até 2020, desenvolvendo um PAES.

No PAES os municípios devem indicar a forma como irão alcançar os seus objectivos de redução de CO2, estruturando as acções a empreender e formulando as medidas a adoptar de acordo com três pontos: 1) perspectiva a longo prazo e estratégia global; 2) resultados mais importantes do inventário de referência das emissões; 3) principais elementos do PAES.

Das 2581 cidades que assinaram o pacto, até hoje, apenas 430 (16,7%) entregaram o PAES na Comissão Europeia, e destas apenas 5 (0,002% do total) têm o plano aceite. Entre as cidades cujo plano foi aceite encontra-se uma cidade portuguesa - o Porto.

Na tabela 1 encontram-se as cidades com o PAES aprovado e a percentagem de redução de CO2 que o PAES assume. 

Tabela 1 - Redução de CO2 nas cidades com PAES aprovados

(Adaptado de Convenat of Mayors, 2011)

Das 59 cidades portuguesas que assinaram o Pacto dos Autarcas, 6 já apresentaram o PAES. Na tabela 2 encontram-se as cidades portuguesas que dispõem de PAES com dados relevantes do mesmo (CM², 2011). Das cidades que entregaram o PAES, apenas a cidade do Porto tem o seu plano aceite pela Comissão Europeia. As restantes cinco cidades aguardam ainda a aprovação do PAES. 

Tabela 2 - Cidades Portuguesas com PAES

(Adaptado de Convenat of Mayors, 2011)

O primeiro passo na preparação do PAES consiste na escolha do ano base. Para o ano base escolhido os municípios deverão elaborar o inventário de emissões de CO2 relativo a esse ano. Se possível deverá ser adoptado o ano de 1990, ano base estabelecido no Protocolo de Quioto. Mas as cidades podem adoptar um ano base posterior. A escolha do ano base depende sobretudo dos dados que a cidade tem disponíveis para serem tratados. Nos casos em que a autarquia não disponha de dados fiáveis, que lhe permita conhecer de forma satisfatória as emissões de CO2, deverá ser escolhido um ano posterior a 1990 que seja, simultaneamente, o ano mais próximo do ano em que podem ser recolhidos os dados mais completos e fiáveis.

O ano base serve de referencial para comparar as taxas de redução das emissões de CO2 na EU, nomeadamente entre as cidades que assinaram o Pacto dos Autarcas. 

1.2 Vila de Óbidos

O nome "Óbidos" deriva da palavra latina "oppidum" que significa "fortaleza" ou "cidade fortificada".

A nível nacional o Município de Óbidos abrange uma área de 142,0 km² e localiza-se na sub-região Oeste do Distrito de Leiria, delimitada a nordeste e a leste pelo município das Caldas da Rainha, a sul pelo município do Bombarral, a sudoeste pelo município da Lourinhã, a oeste pelo município de Peniche e a noroeste tem uma costa banhada pelo Oceano Atlântico. 

O Município de Óbitos tem uma população de 11 377 habitantes (Censos de 2006). O município encontra-se subdividido em 9 freguesias caracterizadas na tabela.

(Adaptado de ANMP, 2011)

(* População Residente sem Actividade Económica corresponde à população Reformada; à procura do 1º emprego; Procura de Novo Emprego e outras, adaptado de http://www.cm-obidos.pt)  

A zona histórica de Óbidos é constituída por duas freguesias, Santa Maria de Óbidos e São Pedro de Óbidos, e encontra-se disposta numa colina cercada por uma muralha. Esta zona estende-se por uma área de 32,54 km ² com uma população de 3068 habitantes (Censos, 2006). 

• 1.3 Vila de Óbidos e as emissões de CO2
• 1.3.1 Programa "Óbidos Carbono Social"

O programa "Óbidos Carbono Social" teve início em 7 de Novembro de 2007. O seu objectivo é reduzir as emissões de GEE em 40%, até 2020, ou seja, o dobro do estabelecido pela União Europeia.

A linha de base, que irá permitir avaliar a quantidade de emissões de dióxido de carbono (CO2) e o impacto de medidas na redução de CO2, foi construída entre Abril de 2006 a Abril de 2007. Em 25 de Junho de 2010 a Vila de Óbidos assinou o Pacto dos Autarcas. O PAES encontra-se ainda em elaboração.

• 1.3.2 Inventário das emissões de CO2

O Município de Óbidos realizou um estudo (dados fornecidos pela Divisão do Ambiente da Câmara Municipal de Óbidos) com vista ao inventário de emissões de GEE no Concelho de Óbidos e a definição da linha estratégica para o combate às alterações climáticas. Foi considerado como referência o período de Abril de 2006 a Abril de 2007. O estudo identificou as principais fontes emissoras e calculou as respectivas emissões de GEE em toneladas de CO2 equivalente, conforme descrito na tabela. 

Tabela - Emissões de CO2e por fonte emissora

O sequestro de emissões foi calculado tendo em conta a mancha florestal do Concelho de Óbidos. Obteve-se como resultado para as florestas e áreas de reflorestação o valor de 15295,68 ton. CO2e

A partir deste valor e do total das emissões obtido anteriormente determinou-se o balanço total das emissões de CO2 que ascende a 96672,79 t CO2e.

Após elaboração da linha base foi definido um plano de acção que inclui um conjunto de medidas com vista à redução das emissões de GEE do Concelho. Para a estimativa de redução de emissões expectável foi igualmente aplicado um conjunto de metodologias aprovadas pela Convenção Quadro das Nações Unidas para o Combate às Alterações Climáticas, adaptado especificamente para cada tipologia de acção.  

2. Metodologia

2.1 Âmbito do Estudo

a) Emissões de CO2

O CO2 é o gás que mais contribui para o efeito de estufa (IPCC, 2007). A redução das emissões de CO2 tem assim uma importância crucial no combate às alterações climáticas. No caso das cidades a redução de CO2 é o elemento chave para as tornar cidades de baixo carbono. Por esta razão este estudo concentra-se nas emissões de CO2.  

b) Zona urbana

As cidades são as grandes responsáveis pelo aumento do consumo de energia e de emissões de CO2. Por isso este estudo concentra-se na área urbana.

Para o cálculo das emissões de CO2 é usual considerarem-se dois grandes sectores:

Sector 1 Edifícios, equipamentos/instalações e indústrias;

Sector 2 Transportes.

Neste estudo apenas nos interessa o sector 1 que se subdivide em cinco subsectores:

• - edifícios, equipamentos/instalações municipais;
• - edifícios, equipamentos/instalações comerciais (não municipais);
• - edifícios residenciais;
• - iluminação pública municipal;
• - indústria.

O estudo é focado no subsector dos edifícios, equipamentos/instalações municipais, situados na zona histórica do Município de Óbidos.

• 2.2 Modelo

No essencial existem dois tipos de modelos: modelos econométricos e modelos de uso final. Os modelos econométricos consideram explicitamente as interrelações entre o sector energético e o resto da economia permitindo uma análise macroeconómica. Estes modelos utilizam dados agregados e permitem calcular o melhor mix energético do ponto de vista económico.

Para o estudo das emissões de CO2 no subsector dos edifícios, equipamentos/instalações municipais situados na zona histórica do Município de Óbidos, adoptou-se um modelo de uso final (Swisher, Jannuzzi & Redlinger, 1997 p. 29). Os modelos deste tipo partem de uma caracterização tanto quanto possível exaustiva das utilizações homogéneas de energia que, depois de agregadas, permitem apurar um valor global para o subsector. Este modelo é também designado modelo "bottom up", em oposição aos modelos que partem de uma caracterização mais agregada, a partir de variáveis macroeconómicas, também designados modelos "top down" ou modelos econométricos.

Na tabela apresentamos os parâmetros necessários para calcular o consumo energético para cada edifício municipal. 

Tabela - Informação requerida para o modelo de uso final no subsector edifícios municipais

O consumo energético é o produto de dois factores: nível de actividade do subsector energético e da intensidade energética (energia necessária por unidade de serviço energético). O consumo total dependerá da estrutura do subsector energético, i.e. da desagregação em serviços e respectivas intensidades energéticas, e é calculado de acordo com a fórmula seguinte: 

Q_i = quantidade do serviço energético i

I_i = intensidade energética para cada uso final i

A = área útil total do edifício

P_i = percentagem de A servida pelo uso final i

M_i = frequência do uso da energia do equipamento i  

Depois de obtido o consumo energético E, o cálculo das emissões de CO2 é feito de acordo com a fórmula seguinte: 

onde 

C_f  = coeficiente de emissão (tabela) 

Na tabela indica-se o coeficiente de emissão para o ano de 2007, ano de estudo dos dados fornecidos pelo Município de Óbidos. 

Tabela 6 - Coeficiente de emissão para o consumo de electricidade para Portugal

(adaptado de APA, 2007)

Na tabela identifica-se a conversão dos GEE em unidades equivalentes de CO2 com base nos valores de GWP (Global Warming Potential). 

Tabela - Conversão dos gases CH4 e N2O em CO2-unidades equivalentes

(adaptado de IPCC, 2007)

3. Conclusão

• O modelo proposto, aplicado à Vila de Óbidos, permitirá elaborar cenários e projectar no tempo o consumo de energia e, consequentemente, as emissões de CO2.
• Os dados deverão contribuir para delinear estratégias de redução das emissões de GEE e para formular recomendações neste sentido.
• Os cenários, que correspondem a hipóteses plausíveis do desenvolvimento energético futuro, poderão contribuir para a elaboração do PAES da Vila de Óbidos.  

Referências:

• ANMP (2011). Acedido em 16 de Maio de Associação Nacional de Municípios Portugueses.CC- Climate Cange 1995: Economic and Social Dimensions of Climate Change, 1996,  J. Bruce, H. Lee and E. Haites (eds) CUP
• Convenant of Mayors (2011). Acedido a 9 de Maio de Convenat of Mayors 
• Environmental Integrity Group (EIG): Republic of Korea, Liechtenstein, Mexico, Monaco and Switzerland Submission to the UNFCCC / 8 October 2009
• European Energy Award (2007). Balance-globally, evaluate locally. Intelligent Energy Europe
• Fong, W.K., Matsumoto, H., Lun, Y.F. and Kimura, R. (2007a). System dynamic model for the prediction of urban energy consumption trends. Proceeding I of the 6th International Conference on Indoor Air Quality, Ventilation & Energy Conservation in Buildings (IAQVEC 2007), 762-769, Sendai, Japan, October 28-31, 2007.
• IGES (2004). Urban energy use and greenhouse gas emission in Asian mega cities: Policies for a sustainable future. Kanagawa: Institute of Global Environmental Strategies.
• IPCC, 2007. Contribuition of working group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change . Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller (eds) Cambridge university Press, Cambridge, United kingdom and New York , NT, USA 996pp.
• Swisher, J., Jannuzzi, G. & Redlinger, R. (1997). Integrated Resourse Planning. UNEP