Mais calor, mais consumo: por que o mundo deve ter 5,5 bilhões de ar-condicionados

O avanço das ondas de calor e o aumento da renda em países em desenvolvimento devem acelerar a demanda global por sistemas de refrigeração nas próximas décadas, segundo um estudo do Carnegie Endowment for International Peace.

Segundo a entidade, o número de aparelhos de ar-condicionado em operação no mundo pode saltar de 1,5 bilhões atualmente para 5,5 bilhões até 2050.

A expansão do consumo de energia para resfriamento deve ocorrer principalmente em mercados emergentes e economias em desenvolvimento, especialmente no sul global, que concentra as regiões mais quentes do planeta. Todavia, apenas cerca de um terço da população nesta fatia do globo possui atualmente algum equipamento de refrigeração, realça a pesquisa.

O ar-condicionado passa a ser visto cada vez menos como um luxo e cada vez mais como uma necessidade, à medida que o planeta aquece e as ondas de calor se tornam mais intensas e frequentes.

Em cidades como Nova Délhi, na Índia, o estudo indica que o número de dias de calor extremo deve passar dos atuais 36 por ano para 48 até 2050. Nesse cenário, o acesso a tecnologias de refrigeração torna-se essencial para a proteção da saúde da população diante do aumento das temperaturas.

O problema, de acordo com o Carnegie, é quea popularização do ar-condicionado pode aumentar a pressão sobre os sistemas elétricos e elevar as emissões de gases de efeito estufa, criando um ciclo em que o combate ao calor contribui para o próprio aquecimento do planeta.

O estudo revela que, em 2022, os aparelhos responderam por cerca de 3,2% das emissões globais, considerando tanto a eletricidade consumida quanto os gases refrigerantes.

Sistema distrital

Para evitar um ciclo vicioso e contraprodutivo, as regiões mais quentes do planeta devem se reinventar, alerta o Carnegie.

A alternativa apresentada pelo estudo é ampliar os sistemas de energia distrital, nos quais uma estrutura central produz calefação ou refrigeração e distribui energia térmica aos distritos adjacentes por meio de uma rede de tubulações conectada aos edifícios. Segundo a pesquisa, sistemas de resfriamento desse tipo podem consumir até 50% menos energia do que os aparelhos convencionais.

O método também permite aproveitar fontes de energia que normalmente seriam desperdiçadas, como o calor gerado por data centers ou por instalações de processamento de resíduos, tornando a infraestrutura mais eficiente. Sistemas desse tipo podem atender simultaneamente às necessidades de aquecimento e de refrigeração de diferentes edifícios.

Entre as alternativas estudadas estão as redes térmicas de energia (TENs, na sigla em inglês), que utilizam bombas de calor e diferentes fontes térmicas para transportar energia entre edifícios.

Segundo o estudo, uma TEN pode ser, em média, três vezes mais eficiente do que bombas de calor convencionais de fonte aérea e seis vezes mais eficiente do que aquecedores elétricos de resistência.

A implementação de energia geotérmica e de sistemas subterrâneos que utilizam perfurações e bombas de calor de fonte terrestre para aquecer ou resfriar construções, aproveitando a maior estabilidade das temperaturas no subsolo, também é considerada uma boa adição ao sistema distrital. O método também pode armazenar energia térmica nas perfurações e integrar fontes de calor não geotérmicas.

A aplicação da tecnologia, porém, depende das características geológicas e da capacidade local de realizar perfurações, fatores que podem afetar os custos e os prazos de implantação, problemas exacerbados no sul global, que tende a dispor de menos infraestrutura e tecnologia.

Apesar disso, a pesquisa aponta que os poços necessários para sistemas distritais normalmente atingem algumas centenas de pés de profundidade, o que permite o uso de equipamentos de perfuração convencionais.

Energia geotérmica: uma solução?

Embora os primeiros sistemas modernos de aquecimento distrital geotérmico tenham surgido nos Estados Unidos, a tecnologia se disseminou principalmente na Europa, onde havia cerca de 250 sistemas desse tipo em operação em 2014. A preocupação com segurança energética após a invasão russa da Ucrânia também levou países europeus a ampliar o interesse pela geotermia.

A China figura atualmente como o maior mercado para sistemas distritais geotérmicos, com instalações em cerca de 70 cidades em 11 províncias, segundo o levantamento. No mundo em desenvolvimento, instituições como a Corporação Financeira Internacional, um órgão do grupo World Bank, também apoiam projetos em cidades como Bishkek, no Quirguistão, e Dushanbe, no Tajiquistão.

O maior potencial de expansão, contudo, pode estar justamente em regiões tropicais e subtropicais, onde o crescimento populacional e a urbanização devem concentrar grande parte da demanda mundial por refrigeração. O estudo ressalta que o fato de a tecnologia ter sido historicamente desenvolvida em regiões temperadas não impede sua aplicação em regiões mais quentes.

Para identificar os locais com maior potencial, o Carnegie combinou projeções de urbanização e de exposição ao calor, tendo como referência o número de dias em que o índice de calor deve superar 35°C em 2040.

A metodologia busca identificar não apenas os países com maior necessidade de refrigeração, mas também aqueles em que essa demanda estará concentrada em áreas urbanas densas.

A densidade urbana é importante porque reduz a distância necessária para a instalação de tubulações e aumenta o número de pessoas que podem ser atendidas pela mesma infraestrutura, tornando os sistemas distritais potencialmente mais econômicos.

O estudo aponta, ainda, que novas áreas urbanas e projetos de reurbanização oferecem condições particularmente favoráveis à incorporação dessas redes desde o início.

Regiões promissoras

No Oriente Médio, os Emirados Árabes Unidos (EAU), o Omã e o Catar figuram entre os países que enfrentarão forte necessidade de refrigeração, com temperaturas com índice de calor acima de 35°C durante pelo menos um terço do ano. Camboja e Tailândia também apresentam elevada demanda potencial, embora com níveis de urbanização distintos.

O levantamento cita Abu Dhabi, a capital dos EAU, como o único projeto geotérmico de resfriamento distrital atualmente em operação no Sul Global. No complexo de Masdar City, um projeto bilionário que visa ser a cidade mais ecológica do mundo, empresas dos Emirados utilizam água de dois poços geotérmicos em um sistema de resfriamento por absorção, que atende a cerca de 10% da demanda de refrigeração do empreendimento.

Na América Latina, o Brasil e a Venezuela se destacam pela combinação entre populações majoritariamente urbanas e o aumento previsto dos períodos de calor extremo, o que, segundo o estudo, pode fazer o potencial de redes térmicas geotérmicas mais do que dobrar em relação aos níveis atuais.

Por sua vez, a Colômbia desenvolve projetos de distritos térmicos urbanos e industriais por meio do Global Energy Districts Program, uma iniciativa da Organização das Nações Unidas para o Desenvolvimento Industrial financiada pela Suíça.

O programa prevê um projeto-piloto em Medellín e outras quatro iniciativas em cidades importantes do país, com ganhos de eficiência estimados entre 30% e 50%. A viabilidade, entretanto, dependerá das condições específicas de cada local.

O Sudeste Asiático também começa a explorar a alternativa, com pesquisas em Singapura sobre recursos geotérmicos e projetos planejados em Bali, na Indonésia, além do interesse da Tailândia em utilizar geotermia para refrigeração distrital.

O avanço dependerá, entre outros fatores, da capacidade de adaptar as tecnologias às condições climáticas e geológicas locais.

Para o Carnegie, a expansão dessas redes exigirá planejamento urbano, financiamento multilateral e transferência de conhecimento entre países com experiência em sistemas distritais.

Aeroportos, centros de convenções, distritos empresariais e universidades podem funcionar como projetos piloto, por concentrarem um grande número de edifícios e usuários.

O financiamento continua sendo um dos principais obstáculos, já que bancos e investidores ainda demonstram cautela diante de projetos geotérmicos por desconhecerem seus modelos econômicos.

O estudo defende maior participação de bancos multilaterais, fundos regionais e fundos soberanos, além de maior transparência quanto aos custos e aos retornos dos projetos, para que a tecnologia deixe de ser uma solução de nicho e se torne parte do planejamento urbano do Sul Global.