Pesquisadores do Instituto Paul Scherrer (PSI) usaram um dos modelos de sistema de energia mais avançados da Europa para calcular o impacto da digitalização no consumo de energia.
Muitas pessoas agora trabalham parcialmente ou permanentemente em casa. Isso economiza gasolina porque elas não precisam mais dirigir até o escritório – o que é bom para a transição energética. Ou não. Porque em casa, elas consomem ainda mais energia para aquecimento e cozimento, e as videochamadas também consomem energia extra nos data centers da Microsoft, Zoom e similares. A digitalização agora economiza energia ou estamos apenas jogando mais CO2 na atmosfera?
A resposta de Evangelos Panos nos dá esperança. Junto com a ex-candidata a doutorado do PSI Lidia Stermieri e pesquisadores da ETH Zurich, o pesquisador do Energy Economics Group no Lab for Energy Systems Analysis do PSI demonstrou em um elaborado modelo de cálculo que “estilos de vida digitais” economizarão de dez a 20 por cento de energia em 2050 em comparação a 2020. Os efeitos de rebote – economias em um lugar que levam a mais consumo em outro lugar – são mais do que compensados por tecnologias mais eficientes e mudanças de comportamento. “A digitalização não resolve todos os problemas”, diz Panos, “mas apoia a transformação do sistema de energia no caminho para emissões líquidas zero”. Os pesquisadores relatam suas descobertas no periódico Política energética .
Decisões socioeconômicas levadas em consideração
Para seus cálculos, Lidia Stemieri usou o STEM (Swiss TIMES Energy Systems Model), que foi desenvolvido ao longo de anos de trabalho meticuloso no Energy Economics Group em um modelo poderoso para simular um sistema de energia. Seis milhões de equações com seis milhões de variáveis representam o sistema de energia suíço e as interações de tecnologias, portadores de energia e emissões e setores. As variáveis são vinculadas entre si em muitas dimensões, também ao longo do tempo e do espaço, por meio das equações. Isso permite que vários cenários sejam calculados até 2050, ou seja, até o ano em que a Suíça pretende ser neutra em carbono, ou mesmo além. “É o único modelo que pode modelar caminhos de desenvolvimento para todo o sistema de energia da Suíça em longos períodos de tempo e com uma resolução temporal muito boa e uma representação muito detalhada de todos os setores do sistema de energia”, diz Evangelos Panos.
No entanto, STEM apenas modela o lado tecnoeconômico do sistema de energia e não fornece nenhuma informação sobre fatores socioeconômicos. Por exemplo, como as pessoas tomam decisões sobre seu consumo de energia. Pessoas que trabalham apenas em casa podem não comprar mais um carro novo. Embora possam comprar uma bomba de calor em casa, mas apenas se forem donas da propriedade e não inquilinas. Muitas considerações interligadas desempenham um papel aqui, que juntas podem ter um impacto significativo no sistema de energia a longo prazo.
É por isso que Lidia Stermieri ancorou outro modelo no STEM: SEED (Modelo de Energia Socioeconômica para Digitalização). O SEED mapeia a heterogeneidade dos processos de tomada de decisão de atores em domicílios, partes dos setores de serviços e indústria para analisar sinergias e interações na introdução de serviços e práticas digitais de economia de energia. Essas decisões socioeconômicas são trocadas por meio de uma interface com o STEM. Em combinação, isso resultou em um dos modelos mais avançados para sistemas de energia com escopo nacional na Europa.
Diferentes suposições e seus cenários
Lidia Stermieri usou seu modelo para calcular e analisar dois cenários possíveis. No cenário “Frozen”, ela assume que a sociedade não demonstra interesse em avançar a digitalização e que, portanto, ela estagna. Em contraste, a digitalização acelera no cenário “Accelerated”. A sociedade mostra uma atitude positiva em relação à digitalização e ao desenvolvimento tecnológico, apoiando novas práticas sociais digitais, progride de acordo. Isso também mostra a influência positiva no consumo de energia.
Stermieri precisou executar seu modelo de 20 a 30 vezes para cada cenário, o que leva um PC rápido em torno de 60 a 90 horas de cálculos intensos. Durante cada uma dessas execuções, os dois sistemas de energia interagiram entre si várias vezes para que a interação entre sociedade e tecnologia pudesse ser modelada realisticamente. “Não estamos prevendo o futuro”, enfatiza Stermieri, “estamos explorando-o calculando cenários com base no princípio do que-se”.
Mesmo que nenhum desses cenários se materialize exatamente da mesma forma, eles são muito valiosos como um auxílio à tomada de decisões para os responsáveis na política e nos negócios. “Os cenários mostram possíveis cursos de ação e suas consequências. Isso é particularmente interessante ao comparar diferentes cenários”, diz Stermieri.
Trabalho futuro para integrar efeitos psicológicos
O modelo de Stermieri abrange todos os setores – domicílios, indústria e política – e não apenas tecnologias individuais. “Isso o torna único na Europa”, diz Panos. Ele também mostra o desenvolvimento dos modelos simples da década de 1980, que inicialmente calculavam apenas o setor de energia de forma simples, para modelos que também simulam a interação de diferentes tecnologias. O modelo atual também inclui aspectos socioeconômicos e, portanto, é mais interdisciplinar do que nunca. No entanto, mesmo isso é apenas um passo intermediário em direção a modelos ainda mais realistas, que também considerarão descobertas da psicologia no futuro.
Panos está trabalhando nisso com o candidato a doutorado Shadi Firoozyalizadeh em um subprojeto do programa de pesquisa CoSi (Co-Evolução e Simulação Coordenada do Sistema Energético Suíço e da Sociedade Suíça). No projeto, psicólogos estão investigando, entre outras coisas, como as pessoas tomam decisões sobre seu consumo de energia e escolhas tecnológicas. Shadi Firoozyalizadeh integrará então essa psicologia de tomada de decisão no modelo SEED.
Evangelos Panos tem certeza de que esta geração de modelos levará a decisões ainda mais informadas ao projetar uma nova política de energia e clima. “Os formuladores de políticas terão uma ferramenta única para apoiá-los em suas decisões que leva mais em conta os aspectos sociais, porque a Tecnologia sozinha não é a solução.”
A pesquisa de Stermieri foi realizada com o apoio do Swiss Federal Office of Energy SFoe como parte do projeto SWEET SURE (Energia Sustentável e Resiliente para a Suíça). O projeto SWEET SURE é financiado com seis milhões de francos para identificar caminhos robustos para um sistema de energia suíço sustentável e resiliente.