Whole-life carbon emissions and material demand in the Swedish building stock: an archetype-based stock dynamics assessment

Cada edifício em que vivemos e trabalhamos é uma história de dois tipos diferentes de energia. Uma é a energia que usamos para manter as luzes acesas e os quartos aquecidos, a energia que flui através das paredes todos os dias. A outra é a energia que foi gasta apenas para fazer o edifício existir em primeiro lugar. Este segundo tipo, frequentemente chamado de energia incorporada, provém da extração de matérias-primas, da fabricação de cimento e aço, e do maquinário pesado que os eleva para o lugar. Durante décadas, o foco da ação climática na construção civil tem sido quase inteiramente no primeiro tipo: tornar os edifícios mais eficientes para que consumam menos combustível enquanto estão de pé. Mas à medida que os edifícios se tornam melhor isolados e mais limpos de operar, a energia escondida nos próprios materiais está a tornar-se a parte mais importante da história. Em locais como a Suécia, onde os sistemas de aquecimento já estão a tornar-se mais limpos, a pegada de carbono do betão e do aço nas paredes é agora a fonte dominante de emissões.

Para compreender como resolver isto, os investigadores precisam de uma forma de olhar para todo o parque de edifícios nacional não como uma coleção de casas individuais, mas como um sistema único e em constante mudança. Eles precisam de saber exatamente que materiais estão no solo, quanto deles está a ser usado agora e como esses números mudarão à medida que a população cresce ou diminui. Este é o desafio que uma equipa de investigadores de institutos ambientais e universidades suecas assumiu. Eles construíram um modelo digital detalhado de todo o setor da construção sueca, rastreando tudo, desde casas unifamiliares até grandes blocos de escritórios, e projetaram como a procura de materiais e as respetivas emissões de carbono evoluiriam de hoje até meados do século. O seu objetivo era ver se os planos atuais para tornar a indústria da construção ecológica eram suficientes para atingir as metas climáticas do país, ou se algo mais radical era necessário.

Os investigadores começaram por criar uma biblioteca de "arquétipos", que são essencialmente modelos representativos de todos os tipos de edifícios na Suécia. Em vez de tentarem medir cada casa individualmente, agruparam os edifícios por idade, tamanho, localização e do que são feitos. Para os edifícios existentes, analisaram quanta energia utilizavam para aquecimento e arrefecimento. Para os novos edifícios, foram mais a fundo, calculando exatamente quanto betão, aço, madeira e isolamento entra em cada metro quadrado de área de piso. Descobriram que o betão é o campeão de peso do mundo da construção. Num típico edifício de apartamentos, a quantidade de betão utilizada é tão vasta que supera todos os outros materiais combinados. Em casas unifamiliares, onde as estruturas de madeira são comuns, o betão ainda é usado duas vezes mais em peso do que a madeira, principalmente para a fundação e a laje do rés-do-chão. Para edifícios não residenciais, como escritórios e escolas, o aço desempenha um papel muito maior, particularmente nas estruturas e pilares.

Com este quadro detalhado do presente, a equipa realizou simulações para ver o que o futuro poderia reservar. Testaram vários caminhos diferentes. Um caminho era um cenário de "continuidade do modelo atual", onde a construção continua como acontece hoje, com apenas melhorias tecnológicas lentas e naturais. Os outros caminhos eram mais agressivos, combinando mudanças na forma como os materiais são produzidos com mudanças na forma como são utilizados. Alguns cenários focavam-se na limpeza das fábricas que produzem cimento e aço, utilizando tecnologias como a captura de carbono ou a transição para eletricidade e biocombustíveis. Outros focavam-se no uso de menos material em primeiro lugar, projetando edifícios que necessitem de menos betão ou substituindo materiais pesados por materiais mais leves e renováveis, como a madeira.

Os resultados mostraram que, embora a atividade total de construção possa abrandar à medida que o crescimento populacional abranda, a procura de betão permanecerá obstinadamente alta, a menos que sejam tomadas medidas específicas. Mesmo nos cenários mais otimistas, o betão continua a ser o material mais utilizado. No entanto, o estudo descobriu que a forma como produzimos e utilizamos estes materiais faz uma diferença enorme para o clima. Se a indústria simplesmente continuar no seu curso atual, as emissões da construção de edifícios diminuirão, mas apenas lentamente. Mas se o setor combinar métodos de produção mais limpos com um design mais inteligente que utilize menos material, as emissões dos novos edifícios poderão ser reduzidas em mais de 90 por cento até ao ano de 2045.

Esta redução é impressionante, mas os investigadores descobriram um obstáculo crucial. Mesmo que o lado da construção seja resolvido, o setor da construção civil como um todo não atingirá um estado de emissões zero. A razão é que as emissões da energia utilizada para aquecer e arrefecer os edifícios ao longo de todo o seu tempo de vida ainda são significativas. O estudo mostrou que, embora uma redução de 90% nas emissões de construção seja alcançável até 2045, isto ainda não leva à neutralidade de carbono. Para atingir a verdadeira neutralidade, a indústria deve atacar ambos os lados do problema simultaneamente: tornar os materiais mais limpos e utilizar menos deles, ao mesmo tempo que garante que a energia que alimenta os edifícios é completamente livre de combustíveis fósseis. O caminho mais eficaz para a frente, de acordo com as suas simulações, é uma combinação de eletrificação da produção industrial e um design agressivo de edifícios para utilizar menos recursos.

Os investigadores também analisaram onde residem as maiores oportunidades. Descobriram que as lajes de piso e as paredes dos edifícios de apartamentos são os maiores consumidores de betão, sugerindo que alterar a forma como estas partes específicas são construídas poderia gerar as maiores poupanças. Notaram que, embora a tecnologia exista para realizar estas mudanças, a verdadeira barreira é frequentemente a forma como a indústria trabalha. As decisões sobre o que construir e como construir são muitas vezes tomadas em silos, com arquitetos, engenheiros e construtores a não colaborarem suficientemente cedo para encontrar as soluções mais eficientes. O estudo sugere que alcançar estes objetivos climáticos exigirá uma mudança de cultura, onde toda a cadeia de valor trabalha em conjunto para priorizar escolhas de baixo carbono desde o primeiro esboço de um edifício.

Em última análise, o artigo pinta um quadro claro de um setor à beira de uma transformação necessária. As ferramentas para reduzir drasticamente a pegada de carbono dos edifícios suecos já estão disponíveis. As simulações mostram que uma redução de 90 por cento nas emissões de construção é tecnicamente possível. No entanto, o estudo conclui que estas ferramentas sozinhas não são suficientes para resolver todo o enigma climático do setor da construção. Sem mudanças mais profundas nos padrões de consumo e uma descarbonização simultânea do sistema energético que alimenta as nossas casas, o objetivo de um parque de edifícios totalmente neutro em carbono permanecerá fora de alcance. O caminho a seguir exige não apenas melhor tecnologia, mas um esforço coordenado para usar menos material, construir de forma mais inteligente e alimentar as nossas vidas com energia limpa.