O conceito de edifícios de zero energia (NZEBs, sigla em inglês para Net-Zero Energy Buildings) e de zero carbono é atualmente objeto de políticas energéticas ao redor do mundo como uma das estratégias para reduzir as emissões nacionais de carbono.

Os países Europeus já possuem legislação que obriga edifícios novos a se tornarem Net-Zero durante os próximos anos, e programas como o Living Building Challenge estão demonstrando construção e operação net-zero dentro dos limites mais restritivos.

O World Green Building Council (WGBC) está liderando, através de GBCs locais, trabalhos para desenvolver e implementar certificações Net-Zero em diversos países no mundo, para desafiar os líderes em sustentabilidade na construção civil. O Brasil é um dos países que compõe o programa Advancing Net-Zero, e foi o segundo país a publicar a certificação net-zero.

O que é um edifício Net-Zero?

A definição de edifícios de Zero Energia ainda é fruto de extenso debate, devido às diferentes interpretações possíveis do termo por parte de diferentes autores, organizações e países.

Podem englobar, de maneira mais ampla: todo o ciclo de vida de uma edificação, o ciclo de vida adicionado da energia do transporte dos usuários, e até a inclusão da energia na produção de alimento e seu transporte até o edifício.

As principais e mais utilizadas definições de edifícios edifícios de Zero Energia (net-zero) internacionalmente são:

• Um edifício de zero energia local é aquele em que a produção anual de energia é igual ao seu consumo anual, verificado no medidor de consumo elétrico do próprio edifício.

• Um edifício de zero energia primária é aquele em que a produção anual de energia é igual ao consumo anual de energia primária – contabiliza-se assim toda a energia utilizada no processo de produção e transmissão até chegar ao edifício, bem como a natureza da fonte de energia.

• Um edifício de custo zero de energia é aquele em que a produção anual de energia local é, em custo, igual ao seu consumo anual.

• Um edifício de zero carbono é aquele em que a produção de energia renovável é igual ao seu consumo de energia de fontes não-renováveis.

Edifícios de Zero Energia e mudanças climáticas no Brasil

A redução do consumo de energia em edificações é uma das estratégias chave na mitigação da emissão de CO2 – opções tecnológicas, boas práticas de design e mudanças de comportamento podem atingir de 50 a 75% de redução em edifícios existentes, e de 50 a 90% em novas construções, de acordo com o IPCC.

Dentre os esforços nacionais em busca da redução de emissões de gases a efeito estufa no Brasil, historicamente o setor de edificações tem recebido pouca ou nenhuma prioridade para projetos. Isso se deve basicamente ao consumo relativamente baixo desses edifícios quando comparados a grandes plantas industriais, bem como devido à matriz energética limpa, dominada pela energia hídrica.

Apesar disso, nos últimos anos uma forte tendência de crescimento do consumo energético em edificações residenciais e comerciais foi registrada, devido ao aumento do estoque construído e à maior demanda por serviços com alto consumo de energia, como sistemas de ar condicionado.

Paralelamente, a matriz energética passou a depender mais das usinas termoelétricas a gás natural, triplicando as emissões por unidade de energia final nos momentos de maior dependência das fontes fósseis. Esses fatores associados fizeram com que, em 2015, o setor energético passasse a ser o maior gerador de emissões de CO2 no país.

No cenário atual, construir e certificar edificações e comunidades de baixo impacto de carbono se mostram fundamentais para que o país atenda aos seus compromissos de redução de emissões de CO2 firmados no Acordo de Paris.

Emissões de carbono em edificações

As emissões de CO2 em edificações estão relacionadas ao consumo direto de energia, nas suas mais diversas fontes.

Em todas as fases do ciclo de vida de um edifício o consumo de recursos naturais é impactante ao meio ambiente e à atmosfera – e, por ter uma longa vida útil e abrigar as mais diversas atividades humanas, a fase de uso e operação é de extrema importância no desenvolvimento de programas e políticas públicas de mudanças climáticas.

As emissões de carbono em edifícios podem ser dar de maneira direta, quando há o consumo de fontes de energia primária (como a queima de combustíveis fósseis), e de maneira indireta, quando há o consumo de fontes secundárias, como é o caso da eletricidade. Dada que a maior parte do consumo se dá na forma de energia elétrica, entender a matriz energética nacional e suas emissões passa a ser fundamental no estudo de emissões por edificações.

A figura abaixo traz a evolução das emissões de carbono pelo setor de edificações, que apresentou um aumento significativo nos últimos cinco anos, devido principalmente à diminuição das fontes renováveis na matriz elétrica brasileira.

Dado que as previsões para as próximas décadas são de aumento do consumo de energia elétrica em edifícios e de aumento do fator de emissão na geração elétrica, ações que minimizem o consumo, tornem o estoque nacional mais eficiente e aumentem a geração local distribuída se fazem necessárias e urgentes.

Potencial para edifícios de Zero Energia no Brasil

Independentemente da definição escolhida para edifícios net-zero, existem alguns fatores críticos para alcançar seu objetivo: o número de andares, as cargas de equipamentos e processos, as atividades realizadas e a localização geográfica.

Existem, portanto, tipologias que podem alcançar o net-zero com mais facilidade do que outras. Edifícios de muitos pavimentos, por exemplo, possuem área de projeção muito inferior à sua área útil total, limitando assim o número de geradores fotovoltaicos ou eólicos na cobertura.

A fim de levantar o potencial para edifícios de Zero Energia (Net-Zero) no Brasil, fundamentar e fomentar discussões e o desenvolvimento de programas nacionais para edifícios de zero carbono, o Instituto Clima e Sociedade contratou um estudo técnico sobre edifícios de baixo carbono, realizado pela equipe da Mitsidi Projetos.

No estudo, foram realizados balanços energéticos para seis tipologias visando zerar o consumo energético e as emissões de carbono anuais através da geração fotovoltaica distribuída, utilizando apenas a área do telhado, por ser a fonte energética que mais cresce no país.

Para avaliar e estimar o consumo de energia típico anual de cada tipologia, foram utilizados estudos prévios de benchmarking e gestão de energia. Além dos dados do Balanço Energético Nacional (BEN) e dos Inventários de Emissão de Carbono disponibilizados pelo MCTI.

Graças ao seu consumo de energia relativamente baixo e aos elevados níveis de radiação solar no país, é relativamente fácil para tipologias como escolas e habitações unifamiliares atingir níveis de net-zero.

No entanto, os edifícios maiores e aqueles que são totalmente climatizados, como os edifícios de escritórios corporativos, serão incapazes de cumprir os níveis de net-zero com geração local, mesmo nos cenários mais otimistas. Poderia ser adotada uma combinação de alta eficiência, geração local e geração renovável offsite.

Para ter acesso ao relatório completo, acesse http://mitsidi.com/definindo-edificios-net-zero-para-o-brasil/?lang=pt-br .

Escrito por Isabela Issa, consultora da Mitsidi Projetos.
Créditos das imagens e referência bibliográfica (relatório completo):
Instituto Clima e Sociedade (iCS). Edifícios de Baixo Carbono no Brasil: Aspectos e Subsídios para Programas Nacionais. Desenvolvido por Mitsidi Projetos. Agosto de 2017.