As infra-estruturas envelhecidas nos EUA contribuem para mais de um terço das emissões de gases com efeito de estufa e consomem 74% de eletricidade. A descarbonização destes activos é fundamental para cumprir as metas de emissões líquidas nulas até 2050. No entanto, os sistemas desactualizados, os custos elevados e os atrasos regulamentares tornam esta transição complexa. Os principais desafios incluem:
- Restrições orçamentais60-90% dos custos do ciclo de vida estão associados às operações e à manutenção. O financiamento das actualizações é difícil, uma vez que os modelos tradicionais de receitas dos serviços públicos estão a sofrer uma erosão.
- Barreiras regulamentares: Processos de aprovação morosos e políticas incoerentes atrasam os progressos.
- Sistemas desactualizados: Os edifícios e infra-estruturas mais antigos requerem adaptações dispendiosas e não dispõem de dados exactos sobre as emissões.
Para enfrentar estes desafios, os proprietários de infra-estruturas devem adotar estratégias como o planeamento baseado no risco, simulações de cenários e sistemas de dados centralizados. Estas abordagens ajudam a dar prioridade a projectos com impacto, a reduzir custos e a prolongar a vida útil dos activos. Por exemplo, os serviços públicos que utilizam a manutenção preditiva reduziram o tempo de inatividade em 30-50% e os custos de manutenção em até 25%. A descarbonização não é apenas necessária - é urgente. Tomar medidas agora pode reduzir os custos a longo prazo e garantir um futuro mais limpo.
Principais estatísticas e desafios na descarbonização da infraestrutura envelhecida dos EUA
Principais desafios na descarbonização de infra-estruturas envelhecidas
Gerir os objectivos de carbono dentro dos limites orçamentais
No que se refere às infra-estruturas, a maioria dos custos - cerca de 60-90% - está associada às operações e à manutenção, e não à construção, que representa apenas 10-40% do ciclo de vida de um ativo [2]. Apesar disso, muitos projectos são adjudicados com base em propostas iniciais baixas, que muitas vezes conduzem a custos ocultos e à necessidade de renovações antecipadas.
A tensão financeira é ainda agravada pela mudança dos modelos de receitas. As empresas de serviços públicos, por exemplo, dependiam tradicionalmente das vendas volumétricas de eletricidade (kWh) para obter financiamento. Mas com as medidas de eficiência energética e a produção distribuída a ganharem força, esse modelo está a desmoronar-se. Isto torna cada vez mais difícil financiar as actualizações necessárias para a descarbonização [3]. As tentativas de recuperar estes custos através de aumentos das tarifas dos clientes enfrentam frequentemente reacções públicas e políticas negativas [3].
Muitas soluções de descarbonização, como a captura e armazenamento de carbono (CAC) ou a separação avançada de resíduos em energia, são demasiado caras ou ainda não estão totalmente desenvolvidas [5]. No entanto, algumas organizações estão a encontrar formas de reduzir os custos ao mesmo tempo que cumprem os objectivos em matéria de carbono. Por exemplo, um operador ferroviário de alta velocidade poupou cerca de $5 mil milhões em custos de vida útil ao adotar uma abordagem de custo total de propriedade (TCO), optimizando a manutenção, a utilização de energia e os calendários de renovação [2]. Do mesmo modo, uma empresa mineira global implementou um quadro de TCO para $800 milhões em equipamento de capital, poupando $100 milhões anualmente através de uma melhor gestão de activos e consolidação de fornecedores [2]. Estes exemplos destacam os obstáculos financeiros que têm de ser resolvidos para manter o rumo dos objectivos de descarbonização.
Lidar com atrasos regulamentares e de licenciamento
Os atrasos regulamentares são um grande obstáculo para os projectos de descarbonização. Processos de aprovação morosos, políticas inconsistentes entre regiões e a ausência de códigos energéticos obrigatórios para os edifícios podem arrastar os projectos durante anos [7]. Um exemplo flagrante é o Fábrica de Vogtle projeto nuclear na Geórgia, que enfrentou mais de uma década de atrasos e acabou por custar mais de $35 mil milhões - o dobro da estimativa inicial - devido a problemas de licenciamento e jurídicos [9].
"Os novos empreendimentos energéticos desenvolvem-se muitas vezes a um ritmo glacial, ao longo de décadas."
- Shelley Welton, Professor, Faculdade de Direito Carey da Universidade da Pensilvânia [9]
O controlo da conformidade acrescenta outro nível de complexidade. Os regulamentos emergentes, como a Diretiva da UE relativa aos relatórios de sustentabilidade das empresas (CSRD) e o Mecanismo de ajustamento das emissões de carbono nas fronteiras (CBAM), exigem divulgações pormenorizadas e verificadas que podem ser particularmente difíceis para os activos desactualizados [8]. Nos Estados Unidos, a lei "Buy America, Build America Act" (BABA) obriga à produção nacional de materiais para projectos de infra-estruturas, o que complica a aquisição [11]. Entretanto, em Hong Kong, o projeto de lei de 2025 sobre a eficiência energética dos edifícios (alteração) exigirá auditorias energéticas regulares para a maioria dos edifícios públicos a partir de 2026 [10].
Ultrapassar sistemas desactualizados e dados em falta
Para além dos atrasos regulamentares, os sistemas desactualizados e os dados incompletos tornam a descarbonização ainda mais difícil. O estabelecimento de uma linha de base de carbono exacta requer uma compreensão clara das emissões nos âmbitos 1, 2 e 3. Para infra-estruturas como aeroportos e portos, as emissões de âmbito 3 - as emissões de fornecedores e clientes terceiros - podem representar mais de 90% das emissões totais [5]. No entanto, é difícil acompanhar e reduzir estas emissões sem dados fiáveis, que muitas vezes não existem.
As infra-estruturas mais antigas nunca foram concebidas tendo em conta a eficiência em termos de carbono. Ao contrário dos sistemas modernos, que integram tecnologias eficientes em termos de carbono desde o início, os activos envelhecidos exigem adaptações dispendiosas para cumprir as normas actuais [5]. Por exemplo, redes de distribuição de eletricidade obsoletas podem ter dificuldade em suportar a rápida adoção de veículos eléctricos (VE). Sem dados precisos para gerir a capacidade de distribuição local e a diversidade de cargas, estas limitações podem atrasar a transição para o transporte electrificado [6]. Do mesmo modo, para os "emissores ocultos", como os centros de dados e as redes de transmissão e distribuição, as emissões de âmbito 2 - provenientes da eletricidade comprada - representam mais de 90% da sua pegada de carbono [5]. No entanto, muitas organizações não dispõem dos dados necessários para otimizar eficazmente a utilização da energia.
Estes obstáculos sublinham a importância de investimentos específicos para modernizar as infra-estruturas e construir um futuro descarbonizado.
Estratégias de descarbonização e Net-Zero para grandes instalações em 2025 Engenheiros afiliados
Estratégias de investimento para descarbonizar as infra-estruturas envelhecidas
Para enfrentar os desafios do envelhecimento das infra-estruturas, os proprietários precisam de passar de soluções rápidas para investimentos a longo prazo e conscientes dos riscos, que incorporem a redução de carbono desde o início. As limitações orçamentais, os obstáculos regulamentares e os sistemas desactualizados exigem uma abordagem mais integrada. Com as ferramentas certas e uma base de dados sólida, as organizações podem tomar decisões que produzam benefícios financeiros e ambientais.
Planeamento plurianual de CAPEX e OPEX com base no risco
O primeiro passo é estabelecer uma linha de base clara das emissões de carbono e da utilização de energia. Isto implica analisar os dados dos serviços públicos, avaliar o desempenho do sistema do edifício e identificar as fontes de combustível para as operações essenciais [13][14]. Considerando que mais de 80% dos edifícios que se espera que existam em 2050 já estão de pé, é fundamental compreender o estado atual destes activos [14].
Uma vez estabelecida uma linha de base, concentre-se em melhorias operacionais antes de mergulhar em grandes projectos de capital. Pequenas alterações, como a otimização dos horários dos equipamentos, podem reduzir imediatamente as emissões em 5%-10% [13]. Estas poupanças podem depois financiar projectos de maior dimensão, como a modernização dos sistemas AVAC ou a melhoria das envolventes dos edifícios.
"A otimização energética é o primeiro passo para a descarbonização, com o menor custo e o maior impacto." - EH&E [13]
Um quadro baseado no risco ajuda a dar prioridade aos projectos que produzem o maior impacto. Ferramentas como Oxand Simeo™ permitem aos proprietários de infra-estruturas simular a deterioração dos activos e avaliar as implicações financeiras e em termos de carbono de potenciais actualizações. Por exemplo, a mudança para luminárias LED pode reduzir o consumo de energia até 75% em comparação com os sistemas de iluminação tradicionais [14].
Este processo de planeamento deve alinhar-se com os ciclos de planeamento de capital existentes e sequenciar as acções ao longo do tempo. Uma abordagem faseada oferece flexibilidade para se adaptar à evolução das tecnologias e da regulamentação [13][14]. Uma vez que uma parte significativa dos custos do ciclo de vida de um ativo - 60% a 90% - está associada a operações, manutenção e renovações, é essencial concentrar-se nos custos do ciclo de vida [2]. Esta abordagem estruturada prepara igualmente o terreno para uma análise mais aprofundada através de simulações de cenários.
Utilizar a simulação de cenários para tomar melhores decisões
A simulação de cenários baseia-se no planeamento faseado, oferecendo uma visão mais clara das soluções de compromisso. Antes de afetar fundos, os proprietários de infra-estruturas podem avaliar diferentes vias de investimento. Estas simulações equilibram iniciativas imediatas e rentáveis - como melhorias na eficiência energética - com projectos de custo elevado, como instalações de bombas de calor ou sistemas de captura de carbono [13][5]. Ao testar vários cenários orçamentais, de risco e de sustentabilidade, os proprietários podem identificar combinações de projectos que cumpram os objectivos de carbono sem exceder os limites financeiros.
Os modelos de simulação também incentivam pensamento transversal, O sistema de gestão de investimentos é um sistema que ajuda as organizações a compreender como os sectores interligados influenciam os investimentos a longo prazo. Por exemplo, a expansão de um centro de dados requer coordenação com actualizações da rede eléctrica e sistemas de arrefecimento de água [12]. Entre meados de 2023 e meados de 2024, 75% do capital angariado para infra-estruturas foram direcionados para essas estratégias transversais [12].
O planeamento avançado do investimento em activos pode reduzir significativamente os custos e melhorar a disponibilidade dos activos. As organizações que adoptam esta abordagem verificam frequentemente uma redução de 30% nos custos de propriedade e um aumento de 10% na disponibilidade dos activos [15]. A realização de simulações "e se" antes de tomar decisões minimiza o risco e aumenta a confiança no caminho escolhido. Estas simulações também realçam a necessidade de uma base de dados sólida para orientar a tomada de decisões.
Criação de uma base centralizada de dados do imobilizado
Uma base de dados fiável é fundamental para a implementação destas estratégias. Dados fragmentados conduzem frequentemente a soluções de curto prazo e obscurecem as responsabilidades de longo prazo, tornando mais difícil contabilizar a descarbonização e os custos de manutenção [2]. Um repositório centralizado de dados sobre o custo e o estado do ciclo de vida é essencial para um planeamento eficaz.
Ferramentas como Inventário Simeo pode captar dados pormenorizados sobre o estado e o risco ao nível dos componentes, alimentando plataformas de planeamento mais amplas [15]. Isto cria uma "fonte única de verdade" que permite a otimização contínua da carteira [2].
"Precisávamos de uma ferramenta que nos permitisse consolidar os dados fragmentados que tínhamos e projectá-los de forma a poderem ser claramente apresentados aos nossos funcionários eleitos, que são os decisores." - Diretor Executivo (Diretor Geral de Serviços), Oxand [15]
A base de dados deve também ter em conta a "idade efectiva" utilizando indicadores como a vibração, a análise do óleo, a temperatura e as classificações de inspeção [16]. Esta abordagem fornece uma imagem mais precisa do estado de um ativo e apoia modelos preditivos para prever a deterioração e o impacto do carbono.
Para melhorar a qualidade dos dados de forma eficiente, aplique a regra 80/20. Concentre-se nos factores que determinam a 80% dos resultados. Por exemplo, se o ambiente de funcionamento tiver um maior impacto no estado do que a idade, dê prioridade à recolha de dados ambientais em detrimento das datas de instalação [16]. Ao fazer do custo total de propriedade uma métrica central, os planeadores podem conseguir reduções de custos do ciclo de vida de 20% a 40% [2].
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Estudos de caso: Estratégias de descarbonização na prática
Estes exemplos destacam a forma como o planeamento baseado no risco e a manutenção preditiva podem conduzir a reduções mensuráveis nas emissões de carbono. Vejamos mais de perto dois casos em que estratégias de investimento adaptadas prolongaram a vida útil dos activos e reduziram as emissões.
Prolongar a vida útil das infra-estruturas energéticas envelhecidas
A combinação da manutenção preditiva com um planeamento CAPEX e OPEX consciente dos riscos permite às empresas de serviços públicos reduzir as emissões de carbono e, ao mesmo tempo, proteger as infra-estruturas contra os riscos relacionados com o clima. A transição de calendários de manutenção fixos para a manutenção preditiva baseada nas condições provou prolongar a vida útil dos activos em 20-40%, reduzir os custos de manutenção em 18-25% e reduzir o tempo de inatividade não planeado em 30-50% [17]. Por exemplo, as bombas com uma boa manutenção consomem menos 5-10% de energia, enquanto as bombas desalinhadas podem consumir mais 10-15% de energia [17].
O que está em jogo é elevado: para 29 grandes empresas de serviços públicos, os riscos relacionados com o carbono podem ameaçar ganhos equivalentes a 71% do seu EBIT de 2021 [1]. Como Deloitte disse-o corretamente:
"A produção, transmissão e distribuição à prova de carbono tem dois objectivos espelhados: remover o carbono da rede e, ao mesmo tempo, proteger a rede do carbono já fixado na atmosfera." - Deloitte [1]
A concentração em activos de elevada criticidade - onde o custo do tempo de inatividade é três vezes superior ao da monitorização - produz os melhores resultados. Começar com um programa-piloto que envolva 15-25 activos críticos pode demonstrar o retorno do investimento e criar confiança entre os técnicos antes de aumentar as operações [17].
Do mesmo modo, as estratégias baseadas no risco estão a ter um impacto significativo nos esforços de descarbonização da habitação pública.
Descarbonizar a habitação pública e social
As habitações públicas enfrentam desafios únicos, tais como infra-estruturas envelhecidas, orçamentos apertados e regras mais rigorosas de conformidade com as emissões de carbono. O REALIZE Califórnia (REALIZE-CA), que decorre de 2017 a 2025, oferece um projeto para ultrapassar estes obstáculos. Ao adaptar mais de 350 unidades em quatro complexos de apartamentos em Corona, Richgrove, Fresno e East Palo Alto - abrangendo mais de 300.000 pés quadrados - o programa alcançou uma redução de 43% nas emissões de carbono e uma queda de 21% na utilização de eletricidade para aplicações electrificadas [18].
Esta abordagem faseada abordou a descarbonização passo a passo: primeiro, reduzindo as cargas energéticas através de melhorias nas envolventes, depois recuperando o calor desperdiçado e, finalmente, avançando para a eletrificação. O alinhamento destas actualizações com os ciclos de capital, tais como a substituição de equipamento ou o refinanciamento, ajudou a reduzir os custos e a reforçar a justificação comercial [18][20].
Na Roosevelt Village Senior Affordable Housing, um projeto de 2024 levou a descarbonização um passo em frente com um design interativo da rede. Esta abordagem garantiu que as cargas críticas pudessem ser mantidas durante as falhas de energia e eliminou o uso de eletricidade da rede durante as horas de ponta (4-9 pm diariamente). Embora isso tenha acrescentado um prémio de custo de 5%, demonstrou que os objectivos avançados de sustentabilidade são alcançáveis com um planeamento cuidadoso e investimentos faseados [19]. Este caso serve de testemunho do potencial de estratégias ponderadas para atingir objectivos ambiciosos de redução das emissões de carbono.
Conclusão: Planeamento para um futuro com menos carbono
Quando consideramos as estratégias discutidas anteriormente, surge um caminho claro para o futuro. A descarbonização de infra-estruturas envelhecidas exige o equilíbrio entre objectivos ambiciosos de redução de carbono e orçamentos apertados e desafios regulamentares. A chave é afastar-se das soluções de curto prazo e adotar um planeamento proactivo e baseado em dados que trate a redução de carbono e a eficiência operacional como prioridades interligadas.
As estratégias de investimento destacadas - como o planeamento plurianual de CAPEX e OPEX baseado no risco, a simulação de cenários e a gestão centralizada de dados de activos - revelaram benefícios mensuráveis. As organizações que adoptam estes métodos conseguem frequentemente poupanças de custos do ciclo de vida de 20% a 40%, concentrando-se no valor a longo prazo em vez de procurarem os custos iniciais mais baixos [2].
"As infra-estruturas são construídas para servir gerações. É tempo de as práticas de planeamento, construção e gestão incorporarem essa mesma visão a longo prazo." - Grupo de Consultoria de Boston [2]
Esta perspetiva de longo prazo exige uma ação imediata e decisiva.
Os riscos não podiam ser maiores. Prevê-se que os danos nas infra-estruturas relacionados com o clima custem milhares de milhões, mas a despesa de tornar a rede resistente aos desafios do carbono é muito inferior ao custo da inação em todas as regiões [4][21]. Ferramentas como o Oxand Simeo™ desempenham um papel fundamental na concretização destes objectivos. Ao aproveitar mais de 10.000 modelos de envelhecimento proprietários e 30.000 leis de manutenção desenvolvidas ao longo de duas décadas, a Oxand permite que as organizações reduzam os custos de manutenção direcionados em 10-25%, ao mesmo tempo que aderem a ISO 55001 e os regulamentos europeus em matéria de energia e descarbonização.
O momento de agir é agora. Comece por criar uma base de dados sólida, dê prioridade às iniciativas com maior valor e utilize simulações de cenários para orientar os investimentos de capital. Com as ferramentas e estratégias certas, os proprietários de infra-estruturas podem prolongar a vida útil dos seus activos, reduzir as emissões e deixar um mundo mais limpo e sustentável para as gerações futuras.
FAQs
Quais são os maiores desafios financeiros para reduzir as emissões de carbono das infra-estruturas envelhecidas?
A descarbonização das infra-estruturas mais antigas implica grandes obstáculos financeiros, em grande parte devido aos custos iniciais elevados e incertezas ao longo do tempo. Os proprietários de infra-estruturas têm de investir recursos significativos na modernização ou readaptação de activos como as redes de trânsito, as redes de energia e os edifícios, assegurando ao mesmo tempo que estes esforços estão em conformidade com os objectivos de sustentabilidade.
A procura financeira é impressionante. As estimativas indicam que, para atingir os objectivos de redução do carbono a nível mundial, serão necessários triliões de dólares. Para complicar ainda mais a situação, existem riscos como activos irrecuperáveis, regulamentos em mutação, e imprevisibilidade do mercado, O que torna difícil justificar as despesas actuais por benefícios que só se concretizarão daqui a alguns anos. Encontrar um equilíbrio entre estes custos, os orçamentos operacionais e as prioridades de sustentabilidade continua a ser um grande desafio para as entidades públicas e privadas.
Que desafios colocam os regulamentos à descarbonização das infra-estruturas envelhecidas?
Os regulamentos podem muitas vezes complicar os esforços de descarbonização das infra-estruturas mais antigas, criando obstáculos que atrasam o progresso. Muitos dos quadros regulamentares existentes estão desactualizados ou são rígidos, dificultando a implementação de soluções energéticas mais limpas, como a eletrificação ou as tecnologias renováveis. Por exemplo, os regulamentos tradicionais dos serviços públicos podem não acomodar totalmente a integração de tecnologias de baixo carbono ou abordagens modernas, como a manutenção preditiva e melhorias na eficiência energética.
Para além disso, a alteração da regulamentação em matéria de carbono introduz incerteza e desafios administrativos adicionais para os proprietários de infra-estruturas. Estas políticas em evolução vêm frequentemente acompanhadas de requisitos de conformidade variáveis, que podem aumentar os custos e dificultar o planeamento a longo prazo. A resolução destes desafios regulamentares é essencial para incentivar a inovação, atrair investimentos e permitir uma mudança mais suave para infra-estruturas sustentáveis.
Por que razão é importante ter um sistema de dados centralizado para descarbonizar as infra-estruturas envelhecidas?
Um sistema de dados centralizado desempenha um papel crucial na redução das emissões de carbono das infra-estruturas envelhecidas. Oferece uma visão unificada e detalhada das condições dos activos e das fontes de emissão, ajudando os proprietários de infra-estruturas a identificar as áreas que necessitam de atenção. Com esta clareza, podem elaborar estratégias precisas de redução de carbono, tomar decisões mais inteligentes e prolongar a vida útil dos seus activos - tudo isto enquanto trabalham para atingir objectivos de sustentabilidade.
Reunir dados de vários tipos de activos e fases operacionais permite que as organizações se mantenham à frente das alterações regulamentares, adoptem práticas de manutenção preditiva e identifiquem formas de melhorar a eficiência energética. Este tipo de sistema proporciona transparência, garante a exatidão dos dados e fornece informações acionáveis, tornando os esforços de descarbonização mais direcionados e mais adequados às exigências das infra-estruturas a longo prazo.
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