Atingir a neutralidade carbónica até 2050 é um dos maiores desafios globais, especialmente em regiões com forte presença industrial. Um novo estudo focado no vale de Bündner Rheintal, na Suíça, revela que a chave para o sucesso não reside apenas em tecnologias isoladas, mas na integração de sistemas urbano-industriais. Nesta região, as emissões de CO2​ per capita chegam a ser o triplo da média nacional suíça (~11 toneladas/ano), devido a indústrias “difíceis de abater”, como a produção de cimento e a incineração de resíduos.

Distribuição espacial da procura térmica e das fontes de CO2 no vale do Bündner Rheintal. O mapa detalha as três zonas urbanas (contornadas a vermelho, azul e verde) e a intensidade da sua procura de calor (manchas vermelhas). Os círculos representam as fontes de calor residual industrial, categorizadas por níveis de temperatura. Os gráficos circulares revelam a origem das emissões de CO2​: à esquerda, as emissões industriais dominadas pela produção de cimento e resíduos; à direita, as emissões residenciais | Reproduzido de Upadhyay, A., Sulzer, M., Koirala, B., et al. (2026). “Charting the path to net-zero via CCS and urban-industrial system integration: A Swiss case study”. Joule, Volume 10, 102533

A investigação, liderada por Robin Mutschler e Matthias Sulzer do laboratório Empa, demonstra que a Captura e Armazenamento de Carbono (CCS) é essencial: sem ela, as emissões inerentes a processos químicos industriais não podem ser eliminadas. Além disso, o estudo destaca a utilização de redes de calor distrital (DHN) para redistribuir o calor residual industrial, que hoje é libertado para o ambiente, para aquecer habitações urbanas.

Um dos resultados mais importantes é a viabilidade económica. Apesar dos elevados investimentos iniciais em infraestrutura, o modelo prevê que os custos anuais do sistema em 2050 possam ser 20% a 40% inferiores aos atuais. Esta redução será impulsionada por ganhos drásticos de eficiência, maior uso de recursos locais (como energia solar fotovoltaica e bombas de calor) e a eliminação da dependência de combustíveis fósseis importados.

Citações de Destaque:

A equipa sublinha que o planeamento coordenado é o motor desta transição:

“O nosso estudo fornece um roteiro escalável para a descarbonização regional, mostrando que o planeamento transversal entre setores pode reduzir os custos do sistema a longo prazo, aumentando a eficiência e reduzindo a dependência de importações fósseis”.

Sobre a natureza colaborativa do projeto, os autores reforçam:

“A análise destaca as sinergias inerentes entre indústrias e áreas urbanas, promovendo a tomada de decisões coordenadas entre os intervenientes regionais para alcançar as metas climáticas”.

Este trabalho oferece um modelo transferível para outros clusters urbano-industriais a nível global, provando que a sustentabilidade e a resiliência económica podem caminhar lado a lado.

Com base no estudo sobre a integração de sistemas urbano-industriais na Suíça, foram definidos dois cenários diferentes para o ano de 2050, com o objetivo de explorar diferentes trajetórias para atingir as emissões líquidas zero:

  • Cenário Progressivo (2050-pro): Este cenário pressupõe uma transformação rápida com avanços significativos tanto a nível infraestrutural como político. Inclui a integração total da Suíça na Rede Europeia de Hidrogénio (European Hydrogen Backbone), permitindo a importação de hidrogénio de baixo carbono a preços competitivos (2,5 CHF/kg). Além disso, prevê um comércio de eletricidade sem restrições e não impõe limites à expansão da capacidade da rede elétrica.
  • Cenário Restritivo (2050-res): Reflete um ritmo de progresso mais lento e uma maior aposta na autonomia local. Neste cenário, a Suíça é excluída da Rede Europeia de Hidrogénio, o que torna o preço do hidrogénio importado mais do que duplicar (6 CHF/kg). As importações de eletricidade são limitadas (anualmente capadas em 800 GWh), a expansão da rede elétrica é restringida a apenas 20% acima dos níveis atuais e existe uma menor disponibilidade de resíduos sólidos urbanos para processamento.

Estes cenários permitem aos investigadores analisar como a dependência de importações energéticas e a cooperação internacional influenciam os custos e a eficiência do sistema, concluindo que o cenário restritivo tende a ser mais caro devido à menor eficiência e maior necessidade de recursos locais dispendiosos.

Imagem de destaque:Esquema de integração das sete zonas de balanço energético (hubs) do vale do Rheintal. O modelo divide a região em três núcleos urbanos (West, Mitte e Nord, a verde) e quatro grandes complexos industriais (Gevag, Holcim, Tegra e Ems, a azul). Estes centros são interligados por redes de calor distrital (DHN) em três níveis de temperatura: baixa (ThLt), alta (ThHt) e calor de processo industrial (ThPhII). As linhas sólidas indicam as ligações infraestruturais já existentes, enquanto as linhas tracejadas representam as expansões planeadas para 2050, fundamentais para redistribuir o calor residual industrial pelas cidades | Reproduzido de Upadhyay, A., Sulzer, M., Koirala, B., et al. (2026). “Charting the path to net-zero via CCS and urban-industrial system integration: A Swiss case study”. Joule, Volume 10, 102533

Autor: Prof. Nuno Nascimento

Professor de Informática e apaixonado pelo conhecimento científico.

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