Pictures of the Future
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Pictures of the Future / Verão 2010 Pictures of the Future A Revista de Pesquisa e Inovação / Verão 2010 www.siemens.com/pof S Publisher: Siemens AG Corporate Communications (CC) and Corporate Technology (CT) Wittelsbacherplatz 2, 80333 Munich For the publisher: Dr. Ulrich Eberl (CC), Arthur F. Pease (CT) [email protected] (Tel. +49 89 636 33246) [email protected] (Tel. +49 89 636 48824) Escritório Editorial: Dr. Ulrich Eberl (ue) (Editor-in-Chief) Arthur F. Pease (afp) (Executive Editor, English Edition) Florian Martini (fm) (Managing Editor) Sebastian Webel (sw) Outros autores neste número: Andreas Beuthner, Dr. Hubertus Breuer, Christian Buck, Anette Freise, Bernhard Gerl, Harald Hassenmüller, Andrea Hoferichter, Ute Kehse, Dr. Andreas Kleinschmidt, Bernd Müller, Katrin Nikolaus, Dr. Jeanne Rubner, Dr. Christine Rüth, Tim Schröder, Helen Sedlmeier, Karen Stelzner, Rolf Sterbak, Dr. Sylvia Trage, Nikola Wohllaib. Edição de fotos: Judith Egelhof, Irene Kern, Stephanie Rahn, Jürgen Winzeck, Publicis Publishing, München Fotos: Kurt Bauer, Christoph Edelhoff, Ken Liong, Matt McKee, Bernd Müller, Jose Luis Pindado, Ryan Pyle, Volker Steger, Jürgen Winzeck, Sebastian Webel, Kevin Wright Internet (www.siemens.com/pof): Volkmar Dimpfl Informações Históricas: Dr. Frank Wittendorfer, Siemens Corporate Archives Endereço de Base de Dados: Susan Süß, Publicis Erlangen Layout / Litografia: Rigobert Ratschke, Büro Seufferle, Stuttgart Ilustrações: Natascha Römer, Weinstadt Gráficos: Jochen Haller, Büro Seufferle, Stuttgart Pictures of the Future, Biograph, Orbeos e outros nomes são marcas registradas da Siemens AG ou empresas afiliadas. Outros produtos e nomes de empresas mencionados nesta publicação podem ser marcas registradas de suas respectivas empresas. Nem todos os produtos mencionados nesta edição estão disponíveis comercialmente nos Estados Unidos. Alguns são equipamentos em análise ou estão sob desenvolvimento e precisam ser aprovados ou revistos pelo FDA e sua disponibilidade futura nos EUA não pode ser assegurada. Identificando agentes patogênicos e poluentes com novas tecnologias O conteúdo editorial contido nas reportagens desta publicação não necessariamente reflete a opinião do publisher. Esta revista contém afirmações baseadas em perspectivas futuras e sua precisão não pode ser assegurada pela Siemens. Pictures of the Future é publicada duas vezes por ano. A reprodução de artigos, integral ou em partes, depende de permissão da redação. Isso também se aplica à disposição em base de dados eletrônica ou na Internet. Edição em português: Comunicação Corporativa (CC) da Siemens no Brasil Revisão e edição de texto: LetraDelta Editora e Comunicação Editoração: 2:D Comunicação e Design Este impresso foi produzido pela MARGRAF, com papel oriundo de floresta certificada e outras fontes controladas, o que demonstra nossa preocupação e responsabilidade com o meio ambiente. 2010 by Siemens AG. Todos os direitos reservados. Siemens Aktiengesellschaft Número do pedido: A19100-F-P154-X-7600 ISSN 1618-5498 Cidades Verdes / Detetives Moleculares / Inovação Aberta Impresso no Brasil pela Margraf Editora e Indústrias Gráficas Ltda. Tiragem desta edição: 3 mil exemplares Caminhos compensadores e colaborativos para o conhecimento Soluções inteligentes para edifícios e infraestruturas urbanas Pictures of the Future | Editorial A s megacidades ao redor do mundo estão crescendo em ritmo acelerado. Desde o começo da civilização, o homem tem procurado viver em espaços urbanos. Mas, nas últimas décadas, esse fenômeno tem se acentuado. Em 2007, foi constatado que mais de 50% da população mundial vive em cidades, e a expectativa é a de que esse índice atinja 70% até 2050. O impacto sobre o planeta é grande. Embora ocupem menos de 1% da superfície terrestre, as cidades consomem 75% da energia produzida na Terra e produzem 80% dos gases nocivos ao meio ambiente. Como assegurar uma infraestrutura urbana adequada às necessidades de saúde, energia, transporte, segurança, água e mobilidade para milhões de pessoas que habitam cida- Aqui, você poderá ler (pág. 55) a respeito da experiência que a Siemens desenvolve em conjunto com a Universidade de Tongji, em Xangai, para o desenvolvimento de “modelos de cidades ecológicas” que possibilitarão que o crescimento urbano e a proteção ambiental caminhem juntos. Na Europa, a empresa criou o Índice Europeu de Cidades “Verdes” (pág. 10), que compara respeito ao meio ambiente e medidas associadas nas 30 cidades mais importantes do continente. Essa experiência está sendo levada para a América Latina, com seis cidades brasileiras sendo analisadas em seus índices de sustentabilidade pela Divisão de Inteligência e Pesquisa do grupo de mídia responsável pela revista The Economist. Um marco de sustentabilidade Adilson Primo, presidente do Grupo Siemens no Brasil Capa: Entrando rapidamente no mundo de amanhã - um arco tão alto quanto um edifício de 30 andares que se alonga sobre o Estádio Moses Mabhida, em Durban. Brilhando intensamente, graças a 15.000 LEDs da Osram, ele simboliza a nova África do Sul e demonstra as muitas possibilidades associadas ao design urbano ecoeficiente. 2 Pictures of the Future | Verão 2010 des que cresceram muito além do planejado? Como reduzir a poluição e o tempo gasto no transporte e garantir uma melhor qualidade de vida e lazer aos habitantes de centros urbanos já saturados? O nosso envolvimento com o tema vai além dos negócios. Nos últimos anos, a Siemens vem apostando na sustentabilidade e patrocinando diversos estudos em colaboração com cidades e organizações de pesquisa independentes. Recentemente, foram publicados relatórios como “Megacity Challenges” (2007) (Desafios das grandes cidades), “Sustainable Urban Infrastructure – Edition London” (2008) (Infraestrutura Urbana Sustentável – Edição de Londres) e “European Green City Index” (2009) (Índice de Cidades Ecológicas na Europa). Em abril deste ano, durante o Fórum Urbano Mundial, no Rio de Janeiro, a Siemens e a Organização das Nações Unidas (ONU) firmaram um pacto para unir forças em prol de cidades mais habitáveis. Como resultado do acordo, a Siemens e a Fundação Siemens serão parceiras na Campanha Urbana Mundial (CUM) do programa ONU-HABITAT - agência da ONU para habitação e desenvolvimento urbano. Nesta edição de Pictures of the Future, mostramos como as soluções ultramodernas para o desenvolvimento urbano sustentável estão sendo implantadas em todo o mundo. Megaeventos como a Copa do Mundo e os Jogos Olímpicos podem ser catalisadores para o desenvolvimento de países. O Brasil tem como utilizar a proximidade dos jogos de 2014 e 2016 para o desenvolvimento de soluções sustentáveis. Na África do Sul, por exemplo, a Siemens desempenhou um papel fundamental na modernização da infraestrutura para a Copa do Mundo (pág. 20). Os projetos da companhia incluem tecnologia para sistemas de tráfego e segurança, turbinas para suprimento de energia e milhares de LEDs para o arco com 350 metros de comprimento erguido no alto do estádio de Moses Mabhida, em Durban. Este último exemplo demonstra que “melhor eficiência energética não conflita com a linda forma de arquitetura do local”, conforme nos lembra o conceituado arquiteto Daniel Libeskind. O Brasil é destaque nesta edição com duas matérias que nos fazem refletir sobre o destino de nossas cidades. Na página 29, Oscar Niemeyer, o arquiteto brasileiro mais importante de nossa história, fala conosco sobre arquitetura e tecnologia nas cidades e, mais importante, sobre as pessoas que nelas vivem. Em “Sabedoria ilimitada” (pág. 47), o Brasil é cenário, em 2020, de uma realidade avançada da era da informação. Boa Leitura! Índice Cidades Verdes 8 Tendências Natureza Urbana 10 Índice Europeu de Cidades Verdes O que faz uma cidade ser vencedora? 14 Copenhague Vento, madeira e duas rodas 16 Madri O Alcázar da Sustentabilidade 18 Lisboa Longas Noites 20 África do Sul Preparando para o pontapé inicial 23 Paris Pistas rápidas, luzes fortes 24 Fatos e dados Enorme crescimento em soluções “verdes” de infraestrutura urbana 25 Entrevista – Daniel Libeskind Voltando ao sentido do insubstituível 26 Soluções urbanas para a China Cidades da China atingem a maioridade 29 Entrevista – Oscar Niemeyer Brasil: a hora e a vez na história mundial 31 Gerenciamento de energia Uma abordagem holística para os edifícios 32 LEDs Orgânicos Paredes de luz 34 Futuro verde O que é um futuro sustentável? Inovação Aberta Detetives Moleculares 36 Cenário 2020 Feliz para sempre 38 Detecção de vírus Identificando invasores invisíveis 41 Fusão de imagens Solução de imageamento híbrido 43 Espectroscópio infravermelho Sistemas de sensores baseados em células 46 Cenário 2020 Sabedoria ilimitada 48 Tendências Explorando novos mundos de ideias 50 Entrevista – Frank Piller Estrada aberta para a inovação 51 Veículos elétricos Todos ligados 54 Fatos e dados A inovação aberta como fator de sucesso 55 Modelos de ecocidades Futuro modelo da China Seções 4 Curtas Notícias dos laboratórios da Siemens 5 Energia solar Foco no Sol 35 Entrevista – Dennis Meadows Desenvolvimento sustentável, um paradoxo Pictures of the Future | Verão 2010 3 Pictures of the Future | Curtas Imagens vencedoras de um concurso provam: é possível obter detalhes anatômicos fabulosos com um mínimo de exposição aos raios x na angiografia (à esquerda), nas imagens pancreáticas (no alto à direita) e torácicas. Exposição mínima A tomografia computadorizada (CT) torna possível ver estruturas milimétricas dentro do corpo, como vasos coronarianos e pequenas artérias nos pulmões. Como é essencial minimizar a exposição do paciente aos raios X, a Siemens Healthcare deu início a um concurso de imagens de tomografia computadorizada em outubro de 2009. O concurso convocou médicos, institutos médicos e hospitais que usam o sistema de tomografia computadorizada SOMATOM Definition, da Siemens, para atingirem a maior qualidade possível de imagem com a menor dosagem possível de raios X. Cerca de 300 imagens de mais de 30 países foram inscritas. Os nomes dos vencedores foram anunciados em março de 2010. Os vencedores são da Bélgica, da China, do Japão, do Canadá, de Portugal e da Suécia. Um júri formado por especialistas médicos internacionalmente renomados concluiu que as imagens vencedoras não só eram de boa qualidade, mas também demonstravam um alto nível de significado para diagnóstico – até dos mínimos detalhes – e foram obtidas com doses de radiação extremamente baixas. O público pôde se juntar às discussões no Facebook, onde mais de 1.400 pessoas comentaram as imagens inscritas. “O concurso tem como objetivo informar sobre o tema de dosagens de raios x e aumentar a conscientização da responsabilidade sentida pelos fabricantes do equipamento e pelos radiologistas”, diz o Dr. Sami Atiya, CEO de Tomografia Computadorizada na Siemens Healthcare. O SOMATOM Definition, desenvolvido pela Siemens em 2005, é o primeiro equipamento de tomografia do mundo com dupla fonte de energia, registrando imagens em metade do tempo gasto pela tecnologia convencional. É capaz de registrar as imagens do coração em 83 milissegundos – um tempo de exposição extremamente curto. Também produz imagens de alta qualidade mesmo quando os pacientes têm batimentos cardíacos elevados. O SOMATOM Definition Flash, desenvolvido em 2008, também é um tomógrafo com dupla fonte. Comparado com seu antecessor, reduz o tempo de registro das imagens e das doses de radiação ainda mais e só precisa de cerca de 0,25 segundos para fazer uma imagem cardíaca. A dose necessária é de menos de um millisievert (mSv), em comparação com de oito a 30 mSv em aparelhos convencionais. Hs Sinta-se bem na tomografia P assar por uma tomografia ou ressonância magnética com frequência provoca sentimentos conflitantes entre a esperança e o medo. Por isso, a Siemens trabalhou com médicos e pacientes para desenvolver a Healthcare Lighting, um projeto de ambientação para instalações médicas, na qual os pacientes podem 4 Pictures of the Future | Verão 2010 escolher a intensidade e as cores da iluminação do local. Uma das imagens, por exemplo, mostra céu azul ou vista panorâmica da montanha, dependendo do que o paciente deseja, ao mesmo tempo em que toca a sua música favorita no fundo. Muitos pacientes se sentem mais confortáveis e relaxados em um ambiente assim. ak Termoelétricas solares com espelhos parabólicos que | Energia solar seguem o Sol são uma tecnologia estabelecida para a produção de eletricidade. Abaixo: a usina Lebrija, perto de Sevilha. Foco no Sol Os engenheiros têm se empenhado em gerar eletricidade a partir da energia solar por mais de um século. Agora, a tecnologia está finalmente amadurecendo. Com a aquisição da Solel, a Siemens tornou-se líder de mercado em diversas tecnologias de energia solar térmica de última geração: espelhos parabólicos, tubos receptores e turbinas a vapor. N ão há nada mais poderoso, como diz o ditado, do que uma ideia cuja hora chegou. A tecnologia térmica solar tentou alçar voo já por três vezes. Em 1912, o norte-americano Frank Shuman construiu um sistema refletor parabólico no Egito que deveria produzir 44 kilowatts (kW) de energia. Há “vinte mil milhas quadradas de coletores no Saara”, ele escreveu, “que poderiam abastecer de forma permanente o mundo com 270 milhões de cavalos-vapor que ele precisa”. Mas o mundo não esperou e passou a precisar de cada vez mais cavalos-vapor e cada vez mais retirou sua energia do petróleo e de outros combustíveis fósseis. A energia térmica solar parecia ter virado uma nota de rodapé na história. Foi somente quando houve o gigantesco aumen- to dos preços do petróleo, nos anos 1970, que renasceu o interesse pela tecnologia. Sessenta anos depois da primeira tentativa de Shuman, a empresa israelense Luz desenvolveu novas termoelétricas que usam refletores solares parabólicos. Nove termoelétricas desse período ainda geram energia no Deserto de Mojave, na Califórnia. Mas, conforme os preços do petróleo voltaram a cair, o interesse em energia solar também diminuiu. Projetos foram adiados ou cancelados e a Luz foi à falência. Quase cem anos após o primeiro projeto de Shuman, finalmente parece ter chegado o tempo da tecnologia térmica solar. Avi Brenmiller é um dos autores desse sucesso. Ele se lembra das desilusões das décadas passadas: “Nos anos 1980, eu trabalhava em revestimen- tos especiais para tubulação de recebimento nos quais o óleo térmico é aquecido com energia solar concentrada. A visão na época era dominar a cadeia toda – em outras palavras, da captura da energia solar até a geração da energia elétrica. Era deprimente ver como uma tecnologia tão promissora repentinamente perdeu o apoio.” Mas Brenmiller foi persistente. No decorrer de uma aquisição, a Luz se tornou a Solel, uma das fornecedoras líderes de componentes para sistemas de geração de energia utilizando energia solar concentrada (CSP) – e Brenmiller tornou-se seu CEO. Nos primeiros seis meses de 2009, a Solel registrou vendas de quase US$ 90 milhões. No final daquele ano, a Siemens ad- Pictures of the Future | Verão 2010 5 Pictures of the Future | Energia solar quiriu a empresa, tornando-se a Siemens Concentrated Solar Power Ltd. O sonho de Brenmiller havia se tornado realidade. Graças à aquisição, todas as soluções para usinas termoelétricas solares podem ser supridas por uma única fonte. A Divisão Siemens Renewable Energy oferece tudo, de espelhos parabólicos a turbinas a vapor. “Essa integração vertical é essencial”, diz Brenmiller. “Sistemas de energia solar concentrada são altamente complexos. A máxima eficiência só é obtida com a perfeita interação de todos os componentes”. Uma visão se torna realidade. Uma termoelétrica formada principalmente por componentes da Siemens está atualmente em construção em Lebrija, na região espanhola da Andaluzia. A termoelétrica ilustra o que um projeto visionário chamado “Desertec” pode vir a ser um dia. A visão da Desertec Industrial Initiative (DII) é ambiciosa. Ela precisa de uma rede solar e de energia eólica que interligue a região do Mediterrâneo, o Oriente Médio e o Norte da África para não só atender a demanda local, mas também gerar 15% das necessidades de eletricidade da Europa. O consórcio da indústria que lidera o DII está atualmente desenvolvendo estratégias economicamente viáveis para a construção da rede de usinas. O trabalho de construção da termoelétrica Lebrija 1 CSP, no sul da Espanha, começou em 2008. A maioria dos principais componentes é enviada de Israel e chega ao porto de Cadiz. Até 7.000 espelhos chegam a cada semana. Quase 170.000 são necessários para atender o que em breve será uma termoelétrica de 50 megawatts (MW). Ao todo, os espelhos são responsáveis por aproxima- 6 Pictures of the Future | Verão 2010 damente 6% do custo total da termoelétrica de quase € 300 milhões. Os tubos receptores – que recebem radiação dos espelhos e a transferem para um fluido – são outro custo importante. Os componentes são montados em Lebrija, em um galpão exclusivo para esta finalidade. “Quando chegamos, encontramos uma plantação de algodão no local”, comenta o vice-presidente da Siemens Concentrated Solar Power, Moshe Shtamper, responsável pela construção da termoelétrica. Sua equipe primeiro teve de retirar o algodão e, em seguida, assentar drenos no manguezal do delta do Rio Guadalquivir. Agora, há pilares de concreto que se estendem 40 metros para dentro do solo e 6.048 refletores parabólicos que são montados no topo destes. Cada refletor é formado por 28 espelhos individuais que focam a luz para os receptores. As partes estão sendo montadas no galpão pelos trabalhadores da região. Alguns deles antes ganhavam a vida colhendo algodão. A termoelétrica poderá entrar em funcionamento até o final do ano e, com a ajuda de uma turbina a vapor da Siemens, deverá fornecer eletricidade para 50.000 residências espanholas. “O objetivo mais importante para os próximos anos é reduzir ainda mais o custo da eletricidade produzida pelas termoelétricas CSP”, diz Eli Lipman, vice-presidente de Pesquisa e Desenvolvimento na Siemens Concentrated Solar Power. “O real avanço para a tecnologia térmica solar chegará assim que ela permitir a geração de energia a preços competitivos – em outras palavras, quando puder fazê-lo sem subsídios”. A influência dos tubos de recepção na eficiência da termoelétrica solar como um todo é maior do que a de qualquer outro componente individual. Por isso, uma das prioridades é fazer esse elo da cadeia ainda mais eficiente. No final de 2009, a Siemens Concentrated Solar Power introduziu aquele que é atualmente o mais eficiente receptor do mercado, derivado de uma combinação de alta absorção solar e reduzidas perdas termais. A última é dependente na medida em que a energia solar é reradiada. “A melhoria deve-se, em parte, aos revestimentos em filme fino especiais”, explica Lipman: “Agora, podemos capitalizar nas sinergias em pesquisa e desenvolvimento com a Siemens Corporate Technology. Isto nos ajudará a aperfeiçoar ainda mais a tecnologia. Esperamos poder alcançar não só uma eficiência de mais de 25% na carga de pico, mas também uma eficiência média anual como um todo de mais de 16%”. Outros componentes influenciam a eficiência econômica das usinas termoelétricas solares também. Ao usar espelhos parabólicos maiores, por exemplo, os custos fixos por metro quadrado podem ser reduzidos. “Ao combinar nossos pontos fortes e otimizar o campo solar e subsistemas de bloqueio de energia, estamos usando uma alavanca adicional para aumentar a eficiência das instalações CSP”, diz René Umlauft, CEO da Divisão Siemens Renewable Energy. “Temos uma meta clara de produzir eletricidade a preços competitivos no médio prazo.” Curvas perfeitas. Os espelhos individuais que compõem os refletores parabólicos são fabricados perto da cidade de Nazareth, no norte de Israel. O gerente de projeto da Siemens, Ehud Epstein, coloca óculos de segurança para proteger seus olhos dos estilhaços e abre o segundo botão de sua camisa. Quanto mais perto ele fica do forno, mais forte é o calor. A aproximadamente 1.500oC, o silicato derrete e vira vidro. “Usamos vidro com baixo conteúdo de ferro, assegurando que absorva uma quantidade mínima de energia solar e, portanto, reflita grande parte dela”. O vidro em líquido quente flui do forno sobre roletes de aço em um rio de luz liquefeita. As placas medindo 1,6 por 1,7 metros de diâmetro são quebradas, reduzidas nas pontas e novamente aquecidas. As placas de vidro são colocadas sobre tapetes de aço inoxidável e então passadas através de outro forno especialmente construído para esse fim. Aqui, em cerca de uma hora e meia, elas lentamente assumem o formato curvo desejado. “Durante este estágio, é importante que não haja resistências sobrando no material, o que pode mais tarde levar a fissuras. No final das contas, garantimos uma vida útil de 25 anos”. Como o refletor deve refletir a luz do sol de maneira que foque perfeitamente em um tubo de recepção próximo, cada espelho tem de ter uma curvatura de uma fração de grau a fim de minimizar perdas de dispersão. No caso dos tubos receptores, os revestimentos desempenham um papel importante para maximizar as características desejáveis e minimizar as não desejáveis. Assim, a equipe de Epstein garante que uma solução de prata, bem como um revestimento de cobre e diversas camadas de tinta contra corrosão, sejam pulverizados na parte traseira de cada espelho. Andreas Kleinschmidt Com espelhos parabólicos, conseguir a curva certa é fundamental para maximizar a eficiência. Um controle de qualidade meticuloso é realizado na fábrica em Israel, ajudando a garantir pelo menos 25 anos de funcionamento. Por que os tubos receptores são coisa quente O princípio básico da geração da energia térmica solar é simples. A energia do Sol aquece a água, direta ou indiretamente, pela transferência de calor. A água se transforma em vapor e o vapor aciona uma turbina a alta pressão. Espelhos parabólicos focam a luz do sol necessária sobre uma pequena superfície para receber temperaturas suficientemente altas. Fixa-se um tubo receptor na linha focal de uma fileira de espelhos côncavos. Um líquido flui por esses tubos como um meio de transferência de calor – as substâncias mais comuns utilizadas são óleo sintético e sal liquefeito. O meio de transferência de calor é aquecido a aproximadamente 400ºC. Os sais liquefeitos permitem temperaturas de até 550o e, por isso, são mais eficientes, e em um segundo passo liberam o calor por meio de um trocador de calor com a água, que se transforma em vapor e, por fim, impulsiona a turbina. Os receptores têm considerável influência na eficiência da usina como um todo. A Siemens está pesquisando outras formas de melhorar esses tubos de alta tecnologia (fotos acima). A prioridade é absorver o máximo de radiação solar possível e, ao mesmo tempo, evitar a emissão do calor armazenado no meio de transferência. “O revestimento dos tubos é crucial: múltiplas camadas de diversos materiais, inclusive uma mistura de cerâmica com metal, reduzem as perdas com a re-radiação”, diz o vice-presidente de Pesquisas & Desenvolvimento da Siemens Concentrated Solar Power, Eli Lipman. O meio de transferência de calor flui através de um tubo de aço inoxidável, encapsulado em um cilindro de vidro, e o espaço entre eles é um vácuo que reduz ainda mais a re-radiação. Um tubo receptor é semelhante, em princípio, a uma estufa. A quantidade máxima de luz do Sol tem de penetrar, e o calor produzido ali não deve escapar. Quanto melhor isso for conseguido, mais eficiente e lucrativa se tornará a instalação. À medida que as temperaturas aumentam, os vários materiais utilizados no receptor expandem a taxas diferentes. Um tipo de fole conectando o tubo de metal com o tubo externo de vidro compensa flexivelmente as resistências resultantes. Os mais recentes tubos receptores da Siemens são os mais eficientes no mercado. Em uma usina de 50 MW, o uso deste modelo em vez dos receptores convencionais significa uma produção extra de 6.500 MWh por ano, ou energia suficiente para mais 1.500 domicílios. Isso representa um aumento de 5% na eficiência da termoelétrica como um todo. Pictures of the Future | Verão 2010 7 Cidades Verdes | Tendências Torres de cupins (à esquerda) têm sido exemplos de arquitetura sustentável por milhões de anos. As cidades do futuro estão programadas para acompanhar a dica da natureza, como aqui, em uma visão das fazendas verticais de Hong Kong. Natureza Urbana É crescente o número de pessoas que se mudam para as cidades, agora responsáveis por 80% das emissões de gases de efeito estufa. Para conduzir esta rápida urbanização a um futuro mais “verde”, as grandes cidades voltam-se cada vez mais para tecnologias novas e eficientes em termos de energia. S eria difícil imaginar uma cidade mais “verde”. Aqui, todos os habitantes vivem em um gigantesco prédio que se integra perfeitamente com seus arredores. Os materiais de construção são inteiramente produzidos no local e totalmente biodegradáveis. Um sofisticado arranjo de galerias, poços de ventilação e camadas de isolamento garante um clima agradável no interior, mesmo quando as variações de temperatura no exterior são extremas. E, o que é mais importante, isso ocorre sem 8 Pictures of the Future | Verão 2010 consumir um único quilowatt/hora de energia. De fato, o prédio está situado de tal maneira que somente sua face mais estreita recebe o Sol do meio dia, reduzindo os efeitos do aquecimento solar. Bem dentro da própria estrutura, os residentes cuidam de enormes jardins, que fornecem alimentos para a cidade inteira. Aqui, o somatório total dos gases de efeito estufa produzidos pela população é meramente o resultado de seus processos digestivos. Parece ficção científica? Para os cupins e outros insetos, isso tem sido a realidade desde o princípio dos tempos. Estas engenhosas criaturas são os verdadeiros mestres do planejamento urbano. Seus ninhos, que podem se expandir até sete metros de altura, não só proporcionam um lar para milhões de seus companheiros insetos, mas também são extremamente eficientes em termos de energia e se erguem em total harmonia com a natureza. Nesse sentido, pelo menos, os cupins estão muito à frente de nós. “Precisamos aprender que a vida em espaços fechados e a sustentabilidade não são excludentes”, diz o arquiteto norte-americano e urbanista Daniel Libeskind. “Combinar os dois é atualmente o maior desafio que o desenvolvimento urbano tem de enfrentar”. De fato, muitas das atuais megacidades parecem ser florestas de concreto sem fim que continuam a devorar o espaço e os recursos. As projeções indicam que o número de megacidades – aquelas com pelo menos dez milhões de habitantes – aumentará de 22 para 26 até 2015. A maioria delas está localizada nos países emergentes e em desenvolvimento – em outras palavras, lugares em que a sustentabilidade nem sempre foi considerada alta prioridade no passado. Nelas, as autoridades com frequência têm meios limitados para atacar os desafios prementes do meio ambiente, os quais incluem melhorias nos transportes públicos, reformas prediais e renovação das infraestruturas de energia e água. Ainda assim, a batalha para limitar as mudanças climáticas poderia ser travada de ma- neira mais eficaz em grandes centros populacionais. As cidades já respondem por 75% da energia consumida no mundo e são responsáveis por 80% da emissão de gases do efeito estufa. Atualmente, arquitetos como Libeskind vêem uma mudança gradual de atitude. “Está ocorrendo uma nova maneira de pensar”, diz ele. “As autoridades estão analisando meios mais sustentáveis de moldar a rápida urbanização. Isso cria muito potencial para inovação”. O banco HSBC, sediado em Londres, estima que cerca de 15% das atuais medidas para estimular a economia no mundo decorrem de projetos de infraestrutura “verde”, como sistemas prediais eficientes em termos de energia. Ao mesmo tempo, as últimas descobertas em pesquisas climáticas podem também ter feito as cidades acordarem para a questão da sustentabilidade. Isso porque o impacto das mudanças climáticas – seca, escassez de água e níveis mais altos do mar – atingiriam os países em desenvolvimento e emergentes com mais gravidade. Cingapura tem demonstrado como realizar um planejamento urbano sustentável em espaços fechados desde que conquistou a independência, em 1965. Esta cidade-estado tem cinco milhões de habitantes. Apesar disso, ou talvez devido a isso, é uma das cidades mais “verdes” da Ásia. “Temos altas taxas de crescimento demográfico, como outras cidades, mas praticamente nenhuma matéria-prima e uma área de somente 710 quilômetros quadrados”, explica Richard Hoo, diretor do Grupo de Planejamento Estratégico no Departamento de Remodelação Urbana de Cingapura. “Por esse motivo, sempre foi crucial para nós crescermos de maneira sustentável”. A população de Cingapura aumentou 70% desde 1986. De acordo com Hoo, a área verde aumentou 50% no mesmo período. Além de diversos parques que proporcionam um agradável retiro para os habitantes da cidade, bem como um sistema natural de ar condicionado, Cingapura também promove o uso e o desenvolvimento de tecnologias eficientes em termos energéticos. A Siemens, por exemplo, opera um centro de competência para o desenvolvimento urbano sustentável em Cingapura e atualmente trabalha em métodos novos e mais eficientes para tratamento de água e esgoto. A empresa planeja abrir uma usina piloto para dessalinização em outubro de 2010. As instalações utilizarão campos elétricos para separar o sal da água do mar em um processo que usa menos da metade da energia consumida pelos métodos convencionais. A China, a enorme vizinha de Cingapura, também está procurando maneiras de tornar o crescimento urbano mais verde. Ali, mais de meio bilhão de pessoas já mora nas cidades, uma cifra que pode dobrar até 2030. Atualmente, as termoelétricas movidas a carvão suprem a maior parcela das necessidades de energia do país, que aumentam com a crescente urbanização. Além disso, os problemas ambientais, como o nevoeiro carregado e a poluição das águas, apresentam para as autoridades o problema do aumento de emissões de CO2. A China já ultrapassou os EUA como a maior produtora de gases do efeito estufa do mundo e, de acordo com a Agência Internacional de Energia, emitiu aproximadamente seis bilhões de toneladas métricas de CO2 só em 2007 – quase o dobro do nível de 2001. Para evitar que os frutos de seu crescimento econômico se transformem literalmente em fumaça, a China agora pretende utilizar energias renováveis para gerar cerca de 15% de toda a energia que consumirá em 2020. Isso transformará as megacidades da China em grandes oportunidades para a Siemens. Por exemplo, a empresa planeja equipar um bairro inteiro de Xangai com sistemas prediais ecoeficientes. As autoridades municipais poderão cobrir totalmente os custos desses sistemas com o que economizarem em energia. Ao mesmo tempo, a Siemens está desenvolvendo modelos de “cidades ecológicas”, em cooperação com a Escola de Urbanismo da Universidade de Tongji, pelo qual as megacidades sejam planejadas desde o início para serem as mais sustentáveis possíveis (leia mais na pág. 55). A Expo Mundial de Xangai, neste ano, com seu slogan “Melhor Cidade, Melhor Vida”, da mesma forma, reuniu uma variedade de soluções “verdes” para o problema crescente da urbanização. Fachadas fotossintéticas. Os países europeus também estão envolvidos em um grande esforço para tornar o planejamento urbano mais benéfico para o clima. Na Europa, onde 72% da população já vive nas cidades, em comparação com os 43% da China, o principal desafio é tornar as infraestruturas existentes mais eficientes em termos de energia e ambientalmente compatíveis. Em relatório encomendado pela Siemens, a empresa de pesquisa e consultoria Economist Intelligence Unit pesquisou que cidades europeias são especialmente progressistas em temos de sustentabilidade. Encabeçando do “Índice Europeu de Cidades ‘Verdes’” está Copenhague, seguida por Estocolmo, Oslo e Viena. A capital dinamarquesa deve o primeiro lugar a uma série de medidas para economizar energia e proteger o meio ambiente, incluindo Pictures of the Future | Verão 2010 9 Cidades Verdes | Tendências | Índice Europeu de Cidades Verdes Prédios eficientes em termos de energia oferecem o caminho mais rápido para reduzir as emissões de gases de efeito estufa das grandes cidades – aqui a sede de Pequim da Siemens (à esquerda), os arranhacéus de Cingapura (no centro) e a Torre de Cristal de Madri. um sistema de aquecimento dos bairros ultraeficiente, à crescente utilização de energia eólica e à introdução de ônibus movidos a eletricidade no transporte público local. Todos são elementos de um ambicioso plano das autoridades municipais para converter Copenhague na primeira cidade europeia totalmente livre de CO2 até o ano de 2025. Certamente não faltam ideias criativas sobre como concretizar esta visão de cidade “verde”. Por exemplo, os pesquisadores da Siemens Osman Ahmed e Maximilian Fleischer têm planos para um revestimento especial para fachadas que explora o princípio da fotossíntese. Como as plantas, os prédios teriam então a possibilidade de converter o dióxido de carbono do ar em substâncias como metanol, que poderiam ser utilizadas como combustível. Enquanto isso, outras tecnologias visionárias já estão sendo utilizadas. Na cidade de Regensburg, na Alemanha, por exemplo, Patrimônio Mundial da Humanidade pela UNESCO, a iluminação das ruas agora é fornecida – desde o final de 2009 – por LEDs altamente eficientes fornecidos pela Osram, subsidiária da Siemens, que utiliza somente cerca de metade da eletricidade das lâmpadas convencionais de iluminação pública. Os pesquisadores da Osram também estão desenvolvendo diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs). No futuro, essas novas fontes de luz transparente poderão ser utilizadas como janelas, que permitiriam a entrada da luz do Sol durante o dia e emitiriam luz à noite. De acordo com cientistas, como o Professor Emérito da Universidade de Colúmbia Dickson Despommier, é chegada a hora dos urbanistas se voltarem para o exemplo dos cupins, a fim de garantir o desenvolvimento urbano sustentável. Em harmonia com a natureza, os arranha-céus nas megacidades do futuro serviriam como fantásticas estufas nas quais legumes, frutas, grãos e frangos seriam criados exclusivamente para uso local – exatamente como os insetos têm cultivado seus “jardins” há milhões de anos. Florian Martini O que faz uma cidade ser vencedora? O Índice Europeu de Cidades “Verdes”, um estudo da Economist Intelligence Unit em cooperação com a Siemens, compara a compatibilidade ambiental de vinte cidades europeias. No topo da lista está a capital da Dinamarca, Copenhague. O s fatos falam por si: metade da população mundial vive em cidades e, na Europa, onde a urbanização está mais avançada, 72% da população mora em cidades. Esta situação tem consequências ambientais significativas porque os centros urbanos são responsáveis por 75% do consumo global de energia e 80% das emissões de gases de efeito estufa gerados pela atividade humana. Assim, as cidades oferecem o potencial de desempenhar um grande papel na batalha contra as mudanças climáticas. Como as cida- 10 Pictures of the Future | Verão 2010 des estão lidando com esta responsabilidade? Que esforços estão fazendo para conservar recursos? Como estão tentando evitar danos ambientais, reduzir as emissões de CO2 e manter as áreas urbanas como lugares onde valha a pena viver? Que projetos de proteção ambiental estão realizando? Para responder a essas perguntas, a Siemens contratou a Economist Intelligence Unit (EIU) para comparar a performance ambiental das trinta maiores cidades em trinta países europeus. Para ilustrar seu desempenho em pro- Os grandes esforços em conservação de energia e proteção ambiental de Copenhague a transformaram na cidade que mais respeita o meio ambiente na Europa. A cidade planeja se tornar totalmente livre das emissões de CO2 até 2025. teção ambiental e climática e seus objetivos, cada cidade foi avaliada com base em trinta indicadores divididos em oito categorias: “Emissões de CO2 ”, “Energia”, “Prédios”, “Transporte”, “Água”, “Resíduos/Uso da Terra”, “Governança Ambiental” e “Qualidade do Ar”. “O resultado foi o Índice Europeu de Cidades, ‘Verdes’, uma classificação das mais importantes cidades que se diferencia por sua ampla abrangência”, diz James Watson, redator-chefe do estudo. “O Índice Europeu de Cidades ‘Verdes’ fornece subsídios sobre os pontos fortes e fracos de cada cidade”, diz Stefan Denig, gerente de projeto da Siemens. O mais importante, no entanto, é permitir que as cidades aprendam umas com as outras. Seja a maior termoelétrica de biomassa da Europa, em Viena, as instalações mais modernas de parque eólico no mar, na Dinamarca, o sistema de reciclagem de Ljubljana, aluguel grátis de bicicletas em Paris, aterros sanitários com instalações para produção de metano em Istambul ou ônibus equipados com sistemas que fazem com que os semáforos se tornem verdes com mais rapidez, como em Tallinn, o estudo destaca projetos interessantes em cada cidade que podem servir de modelo para outras. Algumas das principais descobertas do estudo: Copenhague é a cidade mais verde da Europa (ver p. 14). A cidade anfitriã da 15ª Conferência sobre Mudança Climática da ONU, realizada em dezembro de 2009, tem muito bom desempenho em todas as oito categorias. Em segundo lugar está Estocolmo e Oslo chega em terceiro, seguido por Viena e Amsterdã. Em geral, as cidades escandinavas têm as classificações mais elevadas no índice, o que não deveria ser uma surpresa, tendo em vista que a proteção ambiental tem sido uma causa popular na região há muitos anos. O fato de os países escandinavos serem muito ricos também ajuda, e as cidades na região fazem o máximo com seu poder financeiro para promover investimentos em medidas de proteção ambiental. Prédios que economizam energia, extensas redes de transporte público e produção de energia de fontes renováveis, especialmente eólica e hídrica, estão espalhados em toda a região. As cidades do Leste Europeu são geralmente classificadas abaixo da média no Índice Europeu de Cidades “Verdes”, sendo que a melhor classificada é Vilnius, a capital da Lituânia, em 13º lugar. Em parte, este resultado deve-se aos PIBs locais relativamente baixos na região e à sua história, já que a proteção ambiental não foi valorizada durante a maior parte da era comunista. Este último fato está refletido no alto consumo de energia da região, especialmente nos prédios e outras infraestruturas antigas. Mas os países da Europa Oriental em geral apresentam resultados acima da média quanto se trata de transporte público local. O percentual de pessoas que usam o transporte público para ir ao trabalho em Kiev, por exemplo, que está em 30º lugar no índice, é o mais alto entre as cidades estudadas. A cidade mais bem classificada em termos de emissões de CO2 e energia é Oslo. A capital da Noruega se beneficia do uso de usinas hidroelétricas. Ao todo, as fontes de energia renovável já são responsáveis por 65% da energia consumida em Oslo, que também corre atrás do objetivo muito ambicioso de reduzir as emissões de CO2 em 50% até 2030. Além disso, a cidade está incentivando o uso mais frequente de sistemas de aquecimento por bairro e veículos híbridos e elétricos. Oslo também opera um fundo para o clima e a energia por meio de um imposto local sobre a eletricidade. O fundo tem sido utilizado para apoiar um grande número de projetos de eficiência energética nos últimos 20 anos. O primeiro lugar na categoria predial é compartilhado por Berlim e Estocolmo. Após a reunificação alemã, Berlim modernizou grande parte de seus edifícios com foco na eficiência energética. O resultado é uma economia de CO2 entre 1 a 1,5 tonelada métrica ao ano em prédios modernizados. Berlim também lançou um programa de parceria público-privada para energia em seus prédios públicos, inclusive com a Siemens. As empresas privadas, nessas parcerias, assumem os custos da modernização e pagam os investimentos antecipadamente com base nas economias energéticas Pictures of the Future | Verão 2010 11 Em Estocolmo, 68% dos habitantes vão de bicicleta Cidades Verdes | Índice Europeu de Cidades Verdes para o trabalho. Berlim (à direita) modernizou a maioria de seus prédios de acordo com rigorosos critérios de eficiência energética após 1990. alcançadas. Estocolmo se destaca por suas diretrizes exemplares de eficiência energética e construção de casas que utilizam muito pouca energia. Essas casas têm um consumo total de energia de menos de 2.000 quilowatts/hora por ano, apesar do clima frio da cidade. Estocolmo também se classificou no topo na categoria “Transporte”. Graças a uma rede de ciclovias perfeitamente estruturada, 68% dos habitantes usam a bicicleta para ir ao trabalho ou caminham – ou seja, três vezes a média de outras cidades europeias. Outros 25% da população utilizam o sistema de transporte público. A capital sueca também conta com tecnologia de última geração para seu sistema de transporte público, que inclui ônibus movidos a etanol e sistemas inteligentes de orientação do tráfego para garantir fluxos otimizados. Amsterdã liderou na categoria “Água”. O consumo médio de água nas 30 cidades estudadas foi de mais de 100 m3 per capita por ano, porém os habitantes da capital holandesa só necessitam de 53 m3. Isto, em parte, é devido a baixas perdas de recursos hídricos – somente 3,5% da água potável de Amsterdã se perde devido a vazamentos na tubulação. Além disso, os hidrômetros sempre presentes na cidade motivam os usuários a conservar a água. Amsterdã também pode se orgulhar de sua alta taxa de reciclagem – um dos motivos pelos quais ela terminou em primeiro lugar na categoria “Resíduos/Uso da Terra”. Um total de 43% de todos os resíduos municipais, o dobro da média europeia, é separado e reciclado na cidade – enquanto a maior parte do restante é utilizada para produzir energia suficiente para suprir eletricidade a 75% das residências. Apenas 1% dos resíduos da cidade é lançado em aterros. Vilnius tem a melhor classificação como cidade europeia na categoria “Qualidade do Ar”. Além dos níveis muito baixos de gás de exaustão e emissões, a capital lituana também enfatiza a expansão de áreas verdes e florestas, 12 Pictures of the Future | Verão 2010 tanto na cidade quanto fora dela. Sua classificação como primeira em “Qualidade do Ar” se deve também às suas pequenas dimensões e inexistência da indústria pesada. Foco na proteção ambiental. A maior parte das cidades europeias de grande porte já é líder em performance ambiental. Quase todas as 30 cidades estudadas – que em conjunto têm mais de 75 milhões de habitantes e média per capita de emissões de CO2 de 5,2 toneladas métricas – está abaixo da média para as cifras de emissão de todos os países da União Europeia, que é de 8,5 toneladas métricas. A mais bem classificada, Oslo, produz somente 2,2 toneladas métricas de CO2 per capita por ano. E ainda, a conscientização ambiental está aumentando. Das 30 cidades estudadas, 26 desenvolveram seus próprios planos ambientais. Metade das cidades também tem metas firmes e viáveis para redução do CO2. Copenhague planeja ser totalmente livre de emissões de CO2 até 2025, e Estocolmo pretende fazer o mesmo até 2050. Ainda assim, todas as cidades estão enfrentando grandes desafios. Por exemplo, em média, as fontes de energia renovável são responsáveis por somente cerca de 7% do total da energia fornecida – bem abaixo da meta da União Européia de 20% até 2020. Menos de 20% dos resíduos nas cidades estudadas são reciclados atualmente e um em quatro litros de água se perde em vazamentos nas tubulações. Claramente, um dos principais indicadores determinando a classificação da cidade no índi- Produto Interno Bruto: um fator importante que afeta o ranking de quase todas as cidades europeias 100 European Green City Index Score 90 Value Norm Viena 80 Berlim Copenhague Estocolmo Amisterdam Zurique Bruxelas Helsinque Paris 70 Londres Madrid Vilnius Riga Roma Varsóvia Budapeste Lisboa Bratislava Liubiana Tallinn Atenas 80 Praga Istambul Belgrado Zagreb 40 Budapeste Sofia Kiev 30 Oslo 60 Per capita 10,000 GDP (euros) Oslo 20,000 30,000 Dublin 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000 ce é seu nível relativo de riqueza. Por exemplo, nove das cidades que chegaram entre as top 10 têm um PIB acima da média. Essas cidades não só têm infraestruturas melhores e mais benéficas para o meio ambiente do que as cidades menos ricas; elas também buscam objetivos de proteção climática e ambiental mais ambiciosos – um resultado surpreendente, tendo em vista que riqueza e níveis mais altos de desenvolvi- classificações, à frente de outras cidades mais ricas como Paris, Londres e Madri. Berlim também compartilhou a melhor classificação na categoria predial com Estocolmo. Vilnius, com o sexto menor PIB no índice, deixa todas as outras cidades para trás na categoria “Qualidade do Arw“ e tem a melhor classificação geral (13º lugar) entre as cidades do Leste da Europa. Muito disso tem a ver com as pessoas. A Escandinávia investiu na proteção ambiental por anos – resultando em classificações no topo da lista no Índice. mento são em geral associados a consumo de energia e emissões mais elevados. Envolvendo-se. Porém, dinheiro não é tudo, conforme Berlim e Vilnius demonstram de maneira impressionante. Apesar de ter o nono PIB mais baixo de todas as 30 cidades, Berlim ainda conseguiu chegar em oitavo em todas as Quanto mais envolvidos são os habitantes, melhor será a classificação da cidade no índice. Isso abre possibilidades interessantes para envolver as populações urbanas quando se trata de proteção climática e ambiental. Uma opção é a participação do cidadão como é praticada em Bruxelas, que lançou uma iniciativa denominada Quartier Durable Ranking das cidades mais verdes da Europa Oslo, Noruega (bairro sustentável). A iniciativa convoca os moradores a desenvolver ideias verdes para seus bairros. As melhores recebem apoio técnico e financeiro da cidade. Aumentar a conscientização para as questões relacionadas ao meio ambiente e mudanças climáticas e fornecer informações são também elementos indispensáveis. “Muitos tomadores de decisão ainda não se conscientizaram de que investimentos em tecnologias eficientes em termos energéticos se pagam financeiramente”, diz Denig. A maioria dessas tecnologias requer um alto investimento inicial, porém ele se paga na forma de custos energéticos mais baixos durante toda a vida útil dos produtos. “E mais ainda”, diz James Watson, “se a maioria dos moradores da cidade utilizar o transporte público, economizar água e energia, e tomar decisões ‘verdes’ em suas compras, a mudança no seu comportamento se somará para que resultados ainda muito melhores possam ser alcançados”. Karen Stelzner 7 Helsinque, Finlândia 3 23 Tallinn, Estônia 2 Estocolmo, Suécia 15 Riga, Letônia Copenhaguen, Dinamarca 1 Dublin, Irlanda 21 13 Vilnius, Lituânia Londres, Reino Unido 11 5 Amsterdam, Holanda 8 9 Bruxelas, Bélgica 16 Varsóvia, Polônia Berlim, Alemanha 30 24 Praga, República Theca Paris, França Kiev, Ucrânia 10 Viena, Áustria 4 Zurique, Suíça 6 20 Bratislava, Eslovaquia 17 Budapeste, Hungria Liubliana, Eslovênia 19 26 Zagreb, Croácia 28 27 12 18 Lisboa, Portugal Madrid, Espanha Bucareste, Romênia Belgrado, Sérvia 14 Roma, Itália 29 Sofia, Bulgária Istambul, Turquia 25 22 Atenas, Grécia Pictures of the Future | Verão 2010 13 Cidades Verdes | Copenhague Vento, madeira e duas rodas Classificada em primeiro lugar no Índice Europeu de Cidades “Verdes”, Copenhague se destaca entre as outras 29 metrópoles. Seu título de cidade que mais respeita o meio ambiente na Europa é resultado de várias medidas de proteção ao clima, como um sistema alternativo de aquecimento, parques eólicos, ciclovias e transporte público integrado. S e há um sinal claro das credenciais “verdes” de Copenhague é o grande número de bicicletas nas ruas. Considerável parte dos 520.000 habitantes da cidade é constituída por ávidos ciclistas, mesmo quando as nuvens estão baixas e chove. As largas pistas das ciclovias da cidade recebem bicicletas, bicicletas com trailers e até triciclos esportivos complementados com uma caixa de transporte para carregar uma criança como passageira ou pacotes. “Se você olhar as fotografias da década de 1930, verá uma foto bastante semelhante”, diz Peter Elsman, diretor financeiro adjunto da cidade de Copenhague. “Naquela época, poucas pessoas podiam ter um carro; porém, hoje, ter uma bicicleta é apenas parte da maneira de viver em Copenhague. Quase 40% da população anda de bicicleta todos os dias até seu local de trabalho ou estudo”. 14 Pictures of the Future | Verão 2010 As bicicletas são um símbolo perfeito de Copenhague, anfitriã da Conferência da ONU sobre Mudança Climática, e de sua atual posição como cidade mais “verde” da Europa. Durante a conferência, a Siemens e a Economist Intelligence Unit do Reino Unido apresentaram o Índice Europeu de Cidades “Verdes”. O primeiro lugar de Copenhague é, certamente, um resultado que envolve mais do que bicicletas. O que torna Copenhague a líder do grupo? Para começar, seu sistema de aquecimento de bairros é inigualável no mundo. Muito eficiente, propicia aquecimento para 98% de todos os domicílios por meio de uma grande usina termelétrica de calor e energia (CHP), em vez de cada domicílio produzir seu próprio aquecimento. Copenhague começou a assentar uma dupla tubulação para vapor superaquecido nos idos de 1925, inicialmente para abastecer hospitais com vapor para esterilizar seus instrumentos cirúrgicos. Atualmente, a cidade tem 1.500 quilômetros de tubulação dupla transportando vapor superaquecido e água quente da usina de CHP para as residências e retornando. Durante muitos anos, a usina que também atende a diversas comunidades nas áreas ao redor era movida a carvão. Não mais. Uma das unidades co-geradoras agora funciona movida a pastilhas (pellets) de madeira que respeitam o meio ambiente, e a segunda já está programada para ser convertida em um futuro próximo. Compromisso com a energia eólica. Copenhague também atende a parte de suas necessidades de eletricidade com energia eólica, que responde atualmente por cerca Durante a Conferência sobre Mudanças Climáticas, projetos de iluminação com baixo consumo de energia podiam ser encontrados em toda a cidade, inclusive na árvore de Natal em frente à Prefeitura. A árvore foi iluminada com várias centenas de LEDs conectados a de um quinto do consumo do país. O parque eólico marítimo de Middelgrunden, localizado a alguns quilômetros da cidade, funciona há quase dez anos. Suas vinte turbinas eólicas foram fabricadas pela Bonus, hoje uma subsidiária da Siemens Wind Power. Cada turbina tem capacidade para dois megawatts a plena carga. Coletivamente, o parque pode abastecer 40.000 domicílios. Também nas proximidades estão 48 turbinas do parque eólico marítimo de Lillgrund. As turbinas são claramente visíveis da ponte de Lillgrund, que liga o estreito que separa a Dinamarca da Suécia. Lillgrund tem capacidade total para 110 megawatts. A Siemens instalou não só as turbinas eólicas, mas também uma estação transformadora que coleta energia das turbinas e a transfere à malha nacional sueca, conectada à da Dinamarca. “Não temos intenção de descansar em cima de nossas vitórias”, disse Ritt Bjerregaard (abaixo, à esquerda), prefeita de Copenhague até o final de 2009, na apresentação do Índice Europeu de Cidades “Verdes”. “Pretendemos tornar Copenhague uma cidade livre de CO2 até 2025”. Este objetivo significa duas coisas. Primei- inteira de veículos, 600 ao todo, com sistemas de acionamento elétrico ou híbrido. E todos os imóveis pertencentes ao governo em Copenhague deverão ser modernizados de acordos com os mais recentes padrões de eficiência energética. O plano de ação aprovado de Copenhague para atingir neutralidade na emissão de dióxido de carbono até 2025 inclui a construção de um novo anel metroviário, que ligará a área sul da cidade com a rede sobre trilhos até 2018. Atualmente, quase todas as pessoas vivem a 350 metros de uma estação de transporte público. Além disso, uma antiga área do porto deverá dar lugar a um novo distrito, denominado Nordhavn, com residências para 40.000 pessoas. As habitações deverão ser construídas de acordo com os altos padrões de eficiência energética e a nova incorporação imobiliária será uma mistura de espaço residencial, escritórios e bicicletas ergométricas. Quanto mais depressa as pessoas pedalavam, mais luminosas ficavam as lâmpadas. Durante seu discurso de abertura, a prefeita Bjerregaard se referiu em tom divertido à “árvore de Natal mais ‘verde’ do mundo”. Copenhague tem muito a fazer até 2025. “É fundamental”, explica Bjerregaard, “que os habitantes da cidade apóiem as medidas ambientais. “Muitas de nossas emissões de CO2 são causadas pelos próprios habitantes de Copenhague. Se você quer atingir a meta, os moradores da cidade terão de mudar a maneira como vivem. Campanhas públicas são uma maneira de incentivar isso, porém também que- ro: reduzir o atual nível de emissões de 2,5 toneladas métricas de dióxido de carbono por ano em 1,15 milhão de toneladas métricas até 2025 com medidas que já foram implantadas ou estão programadas. Segundo: compensar as emissões remanescentes de CO2 por meio de projetos, como novos parques eólicos e a plantação de florestas. Como demonstram as melhorias dos últimos anos, essa meta ambiciosa parece bem realista. Enquanto as emissões de CO2 em outras cidades aumentaram, as de Copenhague foram reduzidas em 20% desde 1990. O pacote de medidas adotadas também inclui os transportes. Ônibus nas rotas no centro da cidade, por exemplo, são agora movidos a eletricidade, o que reduz a emissão de fumaça e os níveis de ruído. A prefeitura também pretende adaptar sua frota comércio. O resultado será um bairro compacto onde as pessoas poderão fazer muitas de suas idas e vindas a pé. remos ter certeza de que as pessoas estejam diretamente envolvidas”. Com um quinto das emissões de CO2 causadas pelos transportes, o plano é incentivar ainda mais os habitantes a utilizar bicicletas. A cidade, portanto, está buscando maneiras de melhorar mais ainda as condições para os ciclistas, com instalações como ciclovias cobertas e estacionamentos para bicicletas. Recentemente, foram instaladas luzes especiais de advertência nas ruas do centro para alertar os motoristas de caminhão que vão dobrar à direita para a presença de ciclistas no ponto cego de seus retrovisores. Se um ciclista se aproxima do ponto cego, as lâmpadas começam a piscar. Em outras palavras, os ciclistas são levados a sério em Copenhague, outro bom motivo para passar a usar as duas rodas. “Pretendemos tornar Copenhague uma cidade sem emissões de carbono até o ano de 2025”. Mais LEDs e menos carros. A iluminação é parte importante de toda a pegada de dióxido de carbono de uma cidade. Com isso em mente, a Osram, subsidiária da Siemens, equipou um prédio comercial remodelado no centro de Copenhague com diodos emissores de luz (LEDs). A nova iluminação não só diminuirá as contas, mas também fornecerá um ambiente intimista para eventos culturais planejados para o local. Um total de 144 LEDs foi instalado no primeiro andar. Juntas, as lâmpadas consomem 190 watts – cerca de metade do consumo das lâmpadas convencionais. Na mesma parte da cidade, a iluminação de uma rua também é feita por LEDs fabricados pela Osram. Pictures of the Future | Verão 2010 Tim Schröder 15 As Quatro Torres são um marco de Madri, que também Cidades Verdes | Madri está planejando muito quando se trata de proteção ambiental. Alguns caminhões de lixo e ônibus urbanos já usam acionamento alternativo (à direita). O Alcázar da Sustentabilidade A área ao redor de Madri é uma das regiões que crescem mais rapidamente na Europa. Nos últimos dez anos, o número de habitantes aumentou cerca de 20%. Para manter a qualidade de vida na Espanha central e economizar recursos, a administração da cidade conta com soluções eficientes de logística, algumas das quais fornecidas pela Siemens. O lhar pela janela do avião, ao se aproximar de Madri, é como voltar no tempo. Os planaltos vazios nos arredores da capital espanhola estão pontilhados com pequenos vilarejos castelhanos que parecem relíquias de séculos passados. Essa visão dá ao observador uma ideia do que Madri deve ter sido depois de sua fundação na Idade Média, quando os primeiros povoados foram estabelecidos ao longo do castelo rústico mouro conhecido como Alcázar. Hoje, Madri é o centro geográfico, político e cultural da Espanha. Com uma população de 3,3 milhões de habitantes (6,3 na área metropolitana), é também a terceira maior cidade da União Europeia. A cidade continua a crescer, e cerca de 400.000 pessoas foram acrescidas à população desde 2001. Sistemas logísticos eficientes são, portanto, cruciais para garantir 16 Pictures of the Future | Verão 2010 uma rotina diária sem problemas na região da capital espanhola. O Aeroporto Internacional Barajas, de Madri – o décimo maior do mundo (50 milhões de passageiros em 2008) – já está no caminho certo nesse sentido. Cerca de 60% dos passageiros agora utilizam o seu futurístico Terminal 4, inaugurado em 2006. É necessária uma logística excepcional para que tudo funcione como um relógio. A empresa estatal AENA, maior operadora de aeroportos do mundo, garante alta performance, em grande parte, com as soluções da Siemens, que incluem segurança, iluminação e um sofisticado sistema de manuseio de bagagem, o maior e mais moderno do seu tipo na Europa. Funcionando no subsolo do aeroporto, o sistema pode coletar e separar aproximada- mente 16.500 unidades de bagagem por hora de 172 balcões de check-in e vôos de conexão, transportando-as a velocidades de até dez metros por segundo para os portões ou áreas de retirada de bagagem, em esteiras rolantes com comprimento total de 104 km. Cada unidade de bagagem tem de chegar ao seu portão em 25 minutos, mesmo que o portão esteja localizado no terminal de voos intercontinentais, que está a uma distância de quase 3 km. “A Siemens foi a única concorrente que tinha competência para fornecer a tecnologia necessária para essa verdadeira corrida contra o tempo”, diz Nerea Torres, responsável pelos aeroportos na Siemens Mobility, em Madri. A AENA também contratou a Siemens em 2008 para reduzir o consumo de energia de seu já eficiente sistema de manuseio de ba- gagem em 30%, até 2011 – e para que fizesse isso sem instalar mais equipamentos. “Neste momento, por exemplo, estamos otimizando os parâmetros do software de controle para que possamos ajustar o funcionamento do sistema para combinar com o número real de malas a serem transportadas”, explica Torres. “Isso evita coisas como ter segmentos inteiros das esteiras funcionando sem bagagem”. Os esforços aqui foram bem-sucedidos, sendo que os especialistas da Siemens já reduziram o consumo de energia em cerca de 15%. no Aeroporto de Barajas podem ir diretamente para a estação do metrô, seguindo rápida e confortavelmente até o centro de Madri. O metrô da cidade é o terceiro mais longo do mundo, atrás somente de Nova York e Londres. É também um dos sistemas de metrô que mais cresce no mundo. A extensão total mais do que duplicou desde 1994. Os passageiros também não têm de esperar muito pelos trens. Com in- diz ela. Nesse sentido, os sistemas de gerenciamento predial da Siemens utilizam estações do tempo nos telhados para monitorar continuamente parâmetros como luz do Sol e temperaturas internas. Informações de milhares de sensores nos prédios possibilitam que os sistemas determinem quais salas não estão sendo utilizadas e ajustem as unidades de ventilação e iluminação. “Essas medidas de O comprimento da rede do metrô de Madri mais do que dobrou desde 1994 – e ainda está crescendo. Energia eólica em Las Palmas. A eficiência tem alta prioridade como um todo na AENA, que opera todos os aeroportos da Espanha e aproximadamente 30 outros ao redor do mundo. “Estamos sempre procurando meios de reduzir o consumo de energia em cada um dos nossos aeroportos”, diz José Manuel Hesse Martin, responsável por questões de sustentabilidade na AENA. “Uma das áreas focadas é iluminação. O Terminal 4, por exemplo, foi projetado para receber o máximo possível de iluminação tervalos de aproximadamente cinco minutos, o metrô é mais do que capaz de concorrer com o transporte automotivo. As treze linhas do sistema transportam com segurança 2,5 milhões de pessoas por dia a um total de 318 estações, graças em parte à tecnologia de sinalização de última geração da Siemens. Uma dessas linhas – a Número 10 – pára diretamente no Estádio Santiago Bernabeu, do Real Madrid, que vendeu suas instalações melhoria de eficiência ainda não estão sendo utilizadas em grande escala na Espanha, apesar do alto custo da energia e das economias que geram”, comenta Izquierdo. No entanto, ela espera muito mais pedidos no futuro próximo. Não há riscos para o cliente, pois a Siemens garante em contrato um nível de economia após as medidas de modernização, e o cliente pode utilizar a economia gerada para pagar pelo próprio investimento. natural. Estamos também utilizando energia renovável. Atualmente, produzimos muito mais energia com turbinas eólicas no Aeroporto de Las Palmas, na Grande Canária, do que as instalações realmente precisam e canalizamos o excesso para a malha pública”. A AENA também planeja testar diversas medidas de otimização de energia em um aeroporto pequeno ainda a ser selecionado, e aqui também a empresa seria assessorada pela Siemens. “Este será nosso laboratório ‘verde’ de testes”, diz Hesse. “Quer seja iluminação LED, tecnologia predial inteligente ou geração e utilização de energia de fontes renováveis – utilizaremos os resultados para desenvolver padrões que serão aplicados em nossos outros aeroportos. A otimização do sistema de manuseio de bagagem, em Barajas, é somente o começo”. Os passageiros que retiram sua bagagem anteriores de treinamento, a apenas duas estações abaixo na mesma linha, o Ciudad Deportiva, por muitas centenas de milhões de euros em 2001. Ali, onde as estrelas do Real Madrid treinavam, agora se erguem as Quatro Torres, cujo projeto arquitetônico moderno tem atraído muita atenção. Um dos motivos é sua altura de cerca de 250 metros, as mais altas da Espanha. “Esses prédios de escritório contêm tecnologia de última geração para iluminação, aquecimento e proteção inteligente contra fogo, a maioria fornecida pela Siemens”, diz Margarita Izquierdo, responsável pela Unidade de Eficiência Energética na Siemens Building Technologies, em Madri. “A tecnologia na Torre de Cristal e na Torre Caja Madri pode ser centralmente regulada para que somente os sistemas necessários a um determinado tempo de fato funcionem”, Planos “verdes”. Nos últimos anos, a administração da cidade de Madri tem focado cada vez mais em sustentabilidade “Como uma das cidades que mais cresce na Europa, precisamos ser muito proativos em termos de eficiência e proteção ambiental”, diz Ana Botella, prefeita adjunta de Madri, que gerencia as políticas da cidade em questões ambientais. “É por isso que iniciamos diversos programas que tornarão nossa cidade uma pioneira em proteção ambiental no médio prazo”. Por exemplo, Madri planeja diminuir as emissões de gases de efeito estufa na área metropolitana em 50% em relação aos níveis de 2004, até 2050, e substituir pelo menos 20% de suas operadoras de energia fóssil por fontes renováveis até 2020. “Já temos uma grande parcela de fontes de energia renovável na forma de biomassa, energia eólica e instalações de energia solar”, diz Botella. Pictures of the Future | Verão 2010 17 Cidades Verdes | Madri | Lisboa Madrid também implantou outras medidas significativas, inclusive a rega de suas áreas “verdes” com águas de reuso – uma medida importante, pois a cidade com frequência sofre períodos de seca. Os planos também prevêem a proibição dos motores convencionais a diesel e gasolina em todos os veículos pertencentes à prefeitura. Esta medida afetará os cerca de 5.000 veículos operados pela municipalidade, que terão de funcionar com sistemas alternativos como eletricidade ou gás natural, ou serem equipados com sistemas híbridos que utilizam acionamento elétrico da Siemens. Coleta silenciosa de lixo. Cerca de 15 caminhões de lixo em Madri já contam com um motor elétrico que demonstra outro aspecto da sustentabilidade: o silêncio. Essa frota será complementada por mais 30 veículos até o final de 2012. Diz Luis Pérez Piñeiro, da divisão Drive Technologies na Siemens: “Esses veículos consomem até 30% menos combustível do que os equipados com motores convencionais”. Os novos caminhões de lixo de Madri são equipados com baterias que recuperam a energia das frenagens e a utilizam para reacelerar o veículo. Um dos benefícios do sistema pode ser sentido à noite, quando os caminhões funcionam eletricamente, de forma muito mais silenciosa. Madri acredita que soluções eficazes e eficientes como essas estão preparando a cidade para o futuro. E muitos habitantes estão respondendo, mudando hábitos antigos. Por exemplo, aqueles que querem viajar para Barcelona, distante 620 km a sudeste, agora estão mais bem servidos tomando o trem em vez do avião. Isso porque a empresa de estradas de ferro Renfe agora opera com o trem de alta velocidade Velaro E da Siemens, entre o centro de Madri e o centro de Barcelona. A viagem é feita a aproximadamente 300 km/h, em menos de 2,5 horas. Os trens Velaro E (também conhecidos como S-103) fazem esse trajeto mais de 20 vezes ao dia. Como os passageiros não precisam viajar até um aeroporto ou esperar nos balcões de check-in, o trem está trazendo séria concorrência às empresas aéreas. De fato, elas perderam algo como 50% de seus passageiros para a Renfe na rota Madri-Barcelona, que é ainda uma das rotas aéreas mais frequentadas do mundo (cerca de 25 vôos por dia). Não é de surpreender, pois o trem é tão confortável quanto um avião e até oferece alguns serviços a bordo. E mais ainda, os vilarejos de Castela parecem tão encantadores vistos em terra firme quanto das alturas. Sebastian Webel 18 Pictures of the Future | Verão 2010 Longas noites Mais de 10% das necessidades totais de energia de Lisboa já são cobertas por fontes renováveis hídricas, eólicas e solares. A capital portuguesa agora planeja expandir seu sistema de transporte público, para diminuir o crescente volume de tráfego nas ruas e estradas. Há anos, a tecnologia da Siemens ajuda a melhorar a eficiência energética nos sistemas prediais, de geração de eletricidade e transportes. A s noites começam tarde em Lisboa e duram muito. Todas as noites, as pessoas passeiam nas ruelas do Bairro Alto, onde se podem ouvir as gargalhadas que transbordam dos restaurantes e janelas dos apartamentos, mantidas abertas mesmo no inverno. As ruas são a alma da vida lisboeta. Ainda assim, a capital portuguesa tem dias muito frios, quando as temperaturas baixam a menos de 10ºC. Devido à falta de aquecimento central, muitos apartamentos e estabelecimentos funcionam com aquecedo- res elétricos portáteis que não só aquecem os ambientes, mas também as vielas, pois o calor escapa pelas janelas e portas abertas. “É claro que as mudanças têm de começar na cabeça das pessoas”, diz o Prof. José Delgado Domingos, que não se aborrece com a natureza festiva dos portugueses, mas gostaria de mudar a atitude deles em relação à conservação de energia. Ele é o diretor da agência ambiental e-nova de Lisboa, localizada em uma casa simples não longe do Bairro Alto. A agência planeja o futuro eficiente em termos de energia para a metrópole, que tem uma população de cerca de dois milhões de habitantes. No momento, a expansão do sistema de transportes públicos está ajudando a diminuir ligeiramente o fluxo de 400.000 carros que fazem o percurso até Lisboa todos os dias pela Ponte do Tejo e outras estradas de acesso. A cidade também lançou iniciativas para incentivar a conservação energética e agora está no processo de construir uma rede de abastecimento para os carros elétricos que abrangerá aproximadamente 300 postos até o final de 2010 e 700 até o final de 2011. Estão sendo cogitados incentivos fiscais para os compradores de carros elétricos. Um número desproporcional de residentes de Lisboa atualmente vai de automóvel para o trabalho, aumentando a emissão de gases de efeito estufa. A produção de Lisboa de 7,5 toneladas de CO2 por habitante/ano a coloca acima da média para as cidades pesquisadas para o Índice Europeu de Cidades “Verdes”. Os escritórios representam um problema maior do que as residências em termos do terem sido construídos. O banco está remodelando completamente o interior de sua sede. A Siemens, que administra os sistemas prediais do banco há cerca de 20 anos, é responsável pela atualização da infraestrutura. “Planejamos tornar o prédio mais inteligente a fim de poupar energia e assim cortar custos”, diz José Duarte, gerente de Manutenção Predial na CGD. Entre outras coisas, a rede de comunicações do prédio está sendo mudada para tecnologia de fibra de vidro, e o prédio em si será dividido em 100 zonas que serão administradas individualmente no futuro. Isso significa, por exemplo, que se um departamento fechar mais cedo, o sistema de controle climático para seus escritórios também poderá ser ajustado mais cedo. Estima-se que essa solução reduzirá o consumo de energia em 15% depois que o projeto tiver sido concluído em 2011. É muita economia em termos absolutos, tendo em vista as dimensões do prédio, que abriga até 40.000 funcionários. “Nossa experiência de cooperação com a Siemens tem sido muito positiva”, diz Duarte. “Os desafios envolvidos foram equilíbrio energético de Lisboa, segundo Delgado Domingos, que foi professor do Imperial College, em Londres. “Metade da energia produzida para a cidade é consumida pelos prédios, com os escritórios sendo responsáveis por 60% do consumo de energia predial”, diz ele. Uma das estratégias da e-nova, portanto, trata especificamente dessa questão por meio do estabelecimento de padrões mínimos de eficiência energética para os novos prédios. Além disso, Lisboa planeja estender incentivos fiscais aos proprietários que modernizem seus prédios, incluindo unidades de energia solar e tecnologias que poupem energia. O Banco Caixa Geral de Depósitos (CGD) está comprovando que mesmo os grandes edifícios podem ser transformados em estruturas modernas que poupam energia décadas após enormes. Por exemplo, tivemos de conectar uma infraestrutura de TI totalmente nova com sistemas mais antigos no prédio. Especialmente aqui, a profunda experiência em projetos da Siemens se comprovou ser de extrema valia”. A viagem para o trabalho também está se tornando mais agradável e beneficiando o meio ambiente em Lisboa. Os bondes elétricos da cidade circulam desde 1901. No entanto, os turistas parecem ser os únicos que gostam da viagem chacoalhante pelo Bairro Alto nos trilhos de bitola estreita. O lado sul do Rio Tejo oferece exemplo de como o sistema moderno de bondes pode ser eficiente para a rede de transporte público em termos energéticos e com boa relação custo/benefício. Ali, 24 bondes Combino da Siemens ligam os subúrbios do sul de Lisboa à Estação dos Sabores da estrada de ferro por meio de três linhas com uma extensão total de aproximadamente 20 km. Os passageiros podem fazer a transferência na estação para o trem de tráfego rápido que os leva pela Ponte sob o Tejo e para o centro da cidade, evitando assim a via totalmente congestionada sobre a mesma ponte durante os horários de pico. O novo bonde substitui os ônibus que anteriormente traziam os passageiros para a conexão de tráfego rápido. “Os bondes não só reduzem as emissões de poluentes, eles também diminuem o tempo de viagem para o centro da cidade em cerca de 50%”, diz Herbert Seelmann, da Siemens, responsável pelo projeto. Juntamente com os bondes, o projeto também inclui sistemas de eletrificação e sinalização, centro de controle, sistemas de informação para passageiros e gerenciamento do projeto como um todo. A passagem é tão barata porque o sistema ainda está sendo subsidiado. No entanto, assim que o volume de passageiros por dia ultrapassar 90.000, o sistema se pagará sozinho e não mais necessitará de subsídios públicos. Nesse meio tempo, os urbanistas pensam em prolongar as linhas. Um dos destinos seria o grande aeroporto planejado para a parte sul de Lisboa. Os engenheiros da Siemens também estão testando um bonde do futuro no pátio de testes sobre trilhos, localizado próximo à Estação dos Sabores. A unidade é um protótipo equipado com ultracaps – capacitores que também usam energia de frenagem para reacelerar o veículo. O sistema também inclui baterias de acumulação que possibilitam que os bondes viagem distâncias curtas sem nenhum contato com a rede superior de fios de eletricidade. Essa característica pode ser útil durante falta de energia e, ainda mais importante, eliminaria a necessidade de construir uma rede aérea de fios elétricos. Embora os bondes não utilizem óleo diesel como os ônibus, ainda assim dependem de eletricidade para seu funcionamento. Essa geração de energia em Portugal é realizada de maneira surpreendentemente benéfica para o meio ambiente, pois 15% dela originase das instalações de energia eólica. As áreas do litoral português são ideais para as turbinas eólicas, embora os parques eólicos marítimos não tenham sido uma opção até hoje devido aos grandes declives nas águas fora da costa. Muitas das instalações de energia eólica do país, cuja capacidade combinada já totaliza aproximadamente 2GW, funcionam com turbinas eólicas da Siemens. Em Sabugo, localizada entre Lisboa e a costa do Atlântico, a Siemens fabrica os principais compo- Pictures of the Future | Verão 2010 19 Cidades Verdes | Lisboa | África do Sul O Estádio Moses Mabhida, em Durban, oferece impressionante eficiência em termos de energia – grande parte dela baseada em LEDs da Osram, empresa do Grupo Siemens, que utilizam 20% menos energia do que as lâmpadas fluorescentes. nentes para as turbinas que são usadas em 26 países. Depois da água, o vento é a fonte de energia renovável mais importante para Portugal e Lisboa. No entanto, os sistemas fotovoltaicos estão aumentando sua participação. Isto se deve em parte aos pagamentos relativamente altos que geram, pois os domicílios recebem 60 centavos de euro por quilowatt/ hora de eletricidade que produzem nas células solares montadas em seus telhados. Mesmo os grandes produtores de energia solar recebem 30 centavos, além de um subsídio no valor de 20% de seus custos de investimento. Juntamente com vários parques eólicos, a empresa Technera também opera um dos dez maiores parques solares de Portugal na região do Alentejo, ao sul de Lisboa. Ali, 44.000 painéis solares estão alinhados em longas fileiras. Essa unidade fotovoltaica de 10MW pode suprir energia para 8.000 pessoas. A Siemens forneceu inversores de dispositivos que convertem a corrente contínua em alternada, e também os equipamentos de controle da instalação. Miguel Venâncio, da equipe de projeto do Setor Industry da Siemens, aponta para um computador na sala de controles. “É a alma do sistema”, diz ele, explicando que ele pode usar esse computador para ligar ou desligar qualquer inversor e também obter informações em tempo real sobre sua performance e temperatura. Venâncio aperta alguns botões e descobre que a Estação Meteorológica 1 está comunicando uma temperatura ambiente de 21,5ºC e uma temperatura média nos painéis de 26,2ºC. A nova fonte de energia “verde” no Alentejo parece estar fazendo reviver a região rural que perdia constantemente pessoas jovens para as cidades maiores, especialmente para Lisboa. A energia renovável oferece apenas mais um exemplo de um novo setor que está criando empregos e trazendo os jovens de volta. Porém, os jovens certamente não vão querer perder o Bairro Alto, cujos bares, clubes e discotecas têm um apelo magnético. No entanto, a energia para essa vibrante vida noturna cada vez mais é gerada pelas turbinas eólicas na costa – das brisas do Atlântico que são especialmente fortes à noite, quando o Sol desaparece no mar no ponto mais ocidental da Europa e a unidade de energia solar do Alentejo já encerrou as atividades com a chegada da noite. 20 Andreas Kleinschmidt Pictures of the Future | Verão 2010 Preparando para o pontapé inicial A Copa do Mundo de Futebol de 2010 motivou diversos investimentos de grande porte na infraestrutura da África do Sul, muito deles baseados em tecnologia da Siemens. Atualmente, tomando forma, estão um sistema sobre trilhos ligando Johanesburgo a Pretória, sistemas de geração e armazenamento de energia, projetos de iluminação eficiente de estádios e ações para a transmissão dos eventos esportivos. T shepo Maseko está tomando seu coquetel no News Café Sandton, atualmente seu bar favorito. As chaves do seu BMW estão na mesa à sua frente. Com o carro rápido, Maseko realmente consegue driblar os aparentemente intermináveis engarrafamentos da cidade mais rapidamente do que outros motoristas. “Mas o truque não é ter o motor mais potente”, diz Maseko, ator do musical Isidingo. “O truque é sempre pegar o caminho mais curto na hora certa do dia”. Algumas vezes, para ele, Johanesburgo parece estar cheia demais – muita gente, poucas árvores, ar muito poluído. No entanto, isso não diminui seu entusiasmo pela maior cidade da África. “Não gostaria de viver em nenhum outro lugar. As diferentes pessoas, música, vibrações – a cidade é um caldeirão. Amo Jo’burg’”, diz ele. Jo’burg, como muitos sul-africanos chamam Johanesburgo, é sua cidade natal. Maseko cresceu no subúrbio de Soweto, foi para a escola de arte dramática – e abriu seus caminhos. O musical em que ele aparece é um caleidoscópio da sociedade sul-africana. Celebra a comunidade apesar do pesado legado do apartheid, apesar da epidemia descontrolada de HIV/AIDS e apesar da enorme desigualdade econômica. Alguns mercial de Sandton, foi projetado para funcionar antes ainda da Copa. “Para garantir a confiabilidade do sistema de dados do Gautrain, nossa equipe instalou um total de 3.000 km de ligações de fibra óptica ao longo das linhas férreas”, diz Martin Venter, engenheiro de sistemas do Setor Industry da Siemens. dos que o vêem, e vivem em condições muito menos favoráveis, podem sonhar fazer o que Maseko conseguiu. Muitos jovens sul-africanos, de fato, vêm viver em Johanesburgo. Como os garimpeiros do século XIX, eles esperam achar trabalho e um futuro de ouro ali. Agora que a produção do ouro, que já foi o principal item de exportação da África do Sul, está declinando – muitas jazidas foram completamente esgotadas – o recurso do futuro para um número crescente de pessoas é a educação. Por bons empregos, as pessoas estão dispostas a deixar as praias da outra metrópole da África do Sul, a Cidade do Cabo. O crescimento da população, no entanto, tem um preço. Johanesburgo parece estar crescendo de maneira descontrolada. É provável que, nos próximos cinco anos, ela venha a se unir a Pretória, a capital sul-africana, formando uma megalópole de praticamente 15 trens suburbanos na África do Sul, acredita com firmeza que as coisas vão melhorar. Os sistemas de informação pública nas principais estações foram modernizados a tempo para a Copa do Mundo. A Siemens é responsável pelo projeto, implantação e integração desses novos sistemas. “Os modernos sistemas de sinalização, comunicação com o público via alto-falantes e display de informações que estão sendo instalados não só aumentarão a eficiência do sistema inteiro, que estará em pleno funcionamento durante a Copa do Mundo, como também melhorarão sua confiabilidade, segurança e atratividade”, diz Pillay. “Esperamos que mais pessoas passem “Se o link de dados falhasse, o Gautrain como um todo pararia”, explica Ray Holmes, gerente de sistemas do cliente. “Mas esse é precisamente o motivo pelo qual escolhemos a Siemens para este componente fundamental. Conhecemos e apreciamos a empresa por sua absoluta confiabilidade”. A rede de fibra óptica para dados da Sie- milhões de habitantes. Esse é o maior desafio porque o transporte público é insuficiente e a maioria das pessoas o evita pois, com frequência, ele é inconveniente e associado às altas taxas de criminalidade da cidade. No entanto, as coisas tendem a mudar, pois a Copa do Mundo de Futebol trouxe investimentos significativos em infraestrutura, projetados para melhorar o padrão de vida no longo prazo. a tomar o trem após a Copa do Mundo, porque precisamos desesperadamente transferir muito do tráfego das rodovias para os meios sobre trilhos”. Embora o projeto do Metrorail utilize trilhos e trens existentes, uma linha inédita no continente africano está sendo construída. Com partes da rota bem acima do solo em pilares de concreto, o Gautrain ligará Pretória a Johanesburgo usando a bitola estreita comumente utilizada na África do Sul. O primeiro segmento, entre o aeroporto internacional de Johanesburgo e o bairro co- mens está configurada na Rede Aberta de Transporte. Os cabos são assentados em um anel ao longo da rota, garantindo o fluxo de dados em ambas as direções. Um segundo anel garante plena disponibilidade do sistema no caso de falhas. A instalação é mais cara do que soluções alternativas, porém os custos operacionais do sistema deverão ser significativamente mais baixos do que os da Ethernet, por exemplo. Da rodovia para os trilhos. O Diretor da Divisão Mobility da Siemens, Kevin Pillay, que dá apoio à Metrorail, operadora do sistema de Energia eólica, hídrica, solar: a África do Sul tem esplêndidos recursos naturais para um futuro “verde”. Paraíso da energia “verde”. A África do Sul também pretende reduzir suas emissões de Pictures of the Future | Verão 2010 21 Cidades Verdes | África do Sul O transporte sobre trilhos na África do Sul está se tornando mais atraente à medida que o país investe em sistemas de controle. dióxido de carbono. John Hazakis, Diretor da Siemens na Divisão Energy Solutions, Products and Renewables na África do Sul, está convencido de que as energias “verdes”, podem - e devem - ter um futuro na África do Sul como complemento de combustíveis fósseis. “Energia eólica, hídrica e solar – pense em qualquer uma destas fontes, os recursos naturais da África do Sul são abundantes.” Desenvolver estes recursos, no entanto, exige vontade política e a conscientização dos usuários, pois os preços extremamente baixos da eletricidade no país, equivalente a três centavos de euro por quilowatt/hora, provavelmente aumentariam bastante. Locais adequados para turbinas eólicas podem ser encontrados nas costas Oeste e Sul do país, próximo a Port Elizabeth e ao deserto de Karoo, no interior. Uma usina hidroelétrica de armazenamento reversível com 1.330 megawatts de capacidade está sendo construída nas montanhas de Drakensberg, no Leste do país. Um dia, ela poderá servir como um módulo de armazenamento de energia em uma malha inteligente. A Siemens atuou como parceira local da Voith, que construiu a usina e é responsável pelo projeto. E quando se trata de usar a energia solar, os dados de irradiação solar da África do Sul são difíceis de ser superados. As aplicações em termoelétricas solares e fotovoltaicas são promissoras tendo em vista a intensidade do Sol em todo o país. “Se todos caminhássemos na direção certa, praticamente um décimo da demanda de eletricidade da África do Sul seria atendida com fontes 22 Pictures of the Future | Verão 2010 renováveis antes do final da década”, diz Hazakis. A expansão da capacidade geradora de eletricidade da África do Sul é outra tarefa urgente. Se a atual crise econômica não tivesse levado a uma redução da atividade econômica e a uma queda na demanda de eletricidade, os graves apagões de energia seriam uma possibilidade real durante a Copa. Em 2007 e 2008, em resposta a esse ponto fraco, foram construídas novas termoelétricas com turbinas a gás, como as localizadas na Cidade do Cabo e Mossel Bay, com turbinas da Siemens. Além disso, todos os dez estádios da Copa foram iluminados com lâmpadas econômicas da Osram. O Estádio Moses Mabhida, em Durban, é especialmente impressionante. Milhares de lâmpadas LEDs iluminam o local, com capacidade para 70.000 espectadores. Um arco com 350 metros de comprimento estende-se pelo estádio elíptico, chegando à altura de um prédio de 30 andares. De noite, sua luz é visível a quilômetros. Não obstante, a iluminação do prédio é extremamente eficiente em termos energéticos. Seus LEDs da Osram consomem cerca de 20% menos energia do que lâmpadas fluorescentes. Alta tecnologia em toda parte. A tecnologia da Siemens acompanhou os cerca de 3,5 milhões de turistas durante a Copa, começando com sua chegada nos aeroportos. Os passaportes foram digitalizados nos pontos de verificação nas fronteiras e automaticamente comparados aos arquivos de vistos; a Siemens foi a integradora dos sistemas. No Centro de Convenções Sandton, um dos mais importantes da Copa do Mundo, sistemas prediais da Siemens forneceram uma confiável estrutura de comunicações. “Em nosso papel de parceira tecnológica, assessoramos a TV local sobre quais soluções de mercado atendem melhor suas necessidades e com boa relação custo/benefício. Não estamos apenas fornecendo equipamentos Siemens, mas nosso know-how”, explica Klaus Pachner, gerente de projeto na Siemens IT Solutions and Services. Ele mostra o caminho até o Estúdio 6, que à primeira vista parece um armazém de móveis. Sofás, mesas e armários estão arrumados em pequenas salas. Um rosto familiar também está ali: Tshepo Maseko. “Isidingo” está sendo gravado no Estúdio 6, que se tornou o segundo lar para Maseko, embora um lar com armadilhas. “Tome cuidado”, diz ele, “estão trocando as lâmpadas. Algo pode cair do teto. Até que recebamos os novos equipamentos, tais como sistema de iluminação, fazemos o melhor possível com o que temos”. Rindo, ele acrescenta, “Trata-se de uma típica solução africana. Se aprendi algo com a pobreza, no subúrbio, foi otimismo. Você pode converter as coisas negativas em algo positivo com esforço pessoal”. “Mostramos ao mundo o que nosso país pode fazer. Se há uma coisa que mantém as pessoas unidas em nosso país é o esporte. O mundo viu todos os sul-africanos celebrando a Copa do Mundo juntos. Seja qual for a cor de sua pele, e do carro que eles dirigem”, conclui. Andreas Kleinschmidt | Paris O metrô é o mais importante meio de transporte de Paris. Paredes de vidro entre plataformas e trens e o novo sistema sem condutor da Siemens aumentarão o rendimento operacional nas linhas sobrecarregadas. Pistas rápidas, luzes fortes Paris tem uma das redes de metrô mais densas e antigas do mundo. A tecnologia de automação da Siemens está tornando o sistema mais eficiente em termos de energia. Enquanto isso, sensores de luz também ajudam os prédios a reduzir o consumo de energia. E m Paris, o ar está queimando – literalmente. Conforme se anda a pé pela cidade, é impossível não perceber os pequenos aquecedores tipo cogumelo soltando fumaça nos terraços das cafeterias e dentro dos restaurantes envidraçados. Embora eles só sejam ligados poucas horas por dia, nos meses mais frios, cada um gera o mesmo volume de dióxido de carbono ao ano que um carro médio. E quem proibiria os parisienses de utilizarem seus aquecedores no pátio? Afinal de contas, quando as temperaturas caem, como eles podem apreciar um cafezinho do lado de fora, após ou no caminho para o trabalho? Para muitos parisienses, economizar energia é importante, desde que não prejudique seu estilo francês de viver. O transporte público é um bom exemplo disso. Somente 20% dos que moram nos arredores andam a pé ou de bicicleta, em comparação com os 68% em Estocolmo. À primeira vista, isto parece surpreendente. Afinal, há uma rede amplamente espalhada de ciclovias em Paris e as autoridades criaram um sistema de aluguel de bicicletas em 2007, com 20.000 bicicletas em 1.450 estações, tudo de graça pelos primeiros 30 minutos. Um dos principais motivos para os parisienses preferirem não usar a energia do pedal é o fantástico sistema de metrô bem na porta de onde estão. Não só é uma das redes mais densas no mundo, mas também, com 214 km, uma das mais longas. A primeira estação foi inaugurada em julho de 1900 por ocasião da Feira Mundial. Hoje, várias estações estão mostrando a idade e têm dificuldade de absorver o grande volume de passageiros nos momentos de pico. Uma das maneiras de aumentar o rendimento operacional é reduzir os intervalos entre os trens, o que está sendo feito na Linha 1 – a mais antiga e, com 750.000 passageiros ao dia, uma das mais movimentadas – em um projeto conjunto entre o Departamento de Transportes de Paris (RATP) e a Siemens. A Siemens tem suprido o metrô de Paris com tecnologia de sinalização e sistemas avançados de assistência aos maquinistas nos últimos 30 anos. Agora,há planos para introduzir trens sem condutor (driverless) na Linha 1 - com tecnologia da Siemens. Atualmente, as estações estão recebendo paredes de vidro para separar as plataformas das linhas férreas. Elas incorporarão portas automáticas que abrirão para deixar os passageiros entrar nos trens com segurança, o que ajudará a reduzir os custos de manutenção e também os intervalos atuais entre os trens de 105 para aproximadamente 85 segundos. Esses trens totalmente automáticos com tecnologia Siemens estão em funcionamento na Linha 14 do metrô de Paris há 12 anos. Com velocidade média de 40 km/h, são bem mais rápidos do que os das outras linhas, que operam a 25 km/h. 70% menos para iluminação. A economia de energia continua após a viagem de metrô para o trabalho – pelo menos para os funcionários na sede da OCDE, a Organização para a Cooperação Econômica e Desenvolvimento. Embora partes do prédio tenham 50 anos, ele agora tem como se adaptar automaticamente às condições do tempo. Quando da reforma geral, foi instalado um sistema inteligente de iluminação Dali Multi, da subsidiária Osram da Siemens. O sistema abrange 1.000 lâmpadas com sensores que determinam quanta iluminação é realmente necessária e adaptam a intensidade das lâmpadas de acordo. As lâmpadas substituíram a iluminação convencional de teto que fornecia luz constante em cada estação de trabalho durante o dia todo. Sempre que os funcionários deixam o escritório por um período mais longo, agora as luzes apagam automaticamente. Da mesma forma, quando está nublado e entra menos luz natural pelas janelas, as lâmpadas automaticamente aumentam de intensidade. Medições independentes demonstraram que o consumo de energia com iluminação caiu até 70% em relação ao que era antes da reforma. Bernard Balia, ex-chefe de administração predial na OCDE, foi o responsável pelo projeto. “O sistema nos torna mais adaptáveis. Em vez de todos terem iluminação uniforme, os funcionários agora podem ajudar a determinar a quantidade certa de iluminação para suas necessidades”, diz ele. Do lado de fora, nos terraços das cafeterias, os aquecedores continuam a esquentar o ar parisiense, quer haja alguém lá ou não. Talvez, algum dia, eles também sejam equipados com sensores, permitindo que só funcionem quando realmente forem necessários. Afinal de contas, quando se trata de preservar o estilo de vida francês, alguns pequenos pecados são permitidos – isso, se alguns reais crimes contra o meio ambiente forem evitados. Andreas Kleinschmidt Pictures of the Future | Verão 2010 23 Cidades Verdes | Fatos e Dados Enorme crescimento em soluções “verdes” de infraestrutura urbana A s cidades estão crescendo mundialmente a um ritmo alucinante. Mais da metade da população mundial já vive em cidades e esse número deverá crescer para 70% até 2050. Esta tendência está criando gigantescos desafios para os prefeitos, que têm de expandir muito as infraestruturas municipais, já que 6,4 bilhões de habitantes em cidades precisarão de serviços de água, eletricidade e transporte em 2050, em comparação com os 3,3 bilhões atuais. Ao mesmo tempo, as cidades terão de reduzir o consumo de energia e as emissões de CO2. Atualmente, elas já são responsáveis por 75% da energia consumida no mundo e por 80% das emissões de gases de efeito estufa. As medidas de proteção climática prometem ser especialmente eficazes nas cidades – e abrirão oportunidades de mercado para soluções de infraestrutura urbana. O potencial é enorme. Afinal, grande parte da infraestrutura em mercados emergentes e países em desenvolvimento terá de ser totalmente renovada, pois esses países são responsáveis por 95% do crescimento da população mundial. Muitos países industrializados também terão de modernizar suas cidades. A empresa de consultoria de negócios Booz Allen Hamilton estima que as cidades terão de gastar cerca de € 27 trilhões nos próximos 25 anos para modernizar e expandir suas infraestruturas. Desta quantia € 15 trilhões serão gastos em sistemas de gerenciamento da água, € 6 trilhões em malhas de energia e € 5 trilhões em redes rodoviárias e ferroviárias. Para permitir que as cidades satisfaçam esses requisitos de maneira a respeitar o clima, elas terão de empregar tecnologias eficientes em termos de energia. Tomando Munique como exemplo, o Instituto Wuppertal e a Siemens realizaram um estudo que demonstrou que as soluções eficientes em termos de energia poderiam transformar uma cidade com cerca de um milhão de habitantes em uma área quase completamente sem CO2. As principais reduções de CO2 seriam alcançadas expandindo os sistemas de tráfego em massa e introduzindo tecnologias como sistemas prediais de última geração, sistemas de gerenciamento do tráfego e veículos elétricos. A crescente demanda de eletricidade também poderia ser atendida de maneira amigável com o meio ambiente, melhorando a eficiência energética. Os sistemas vão desde termoelétricas que combinam calor e energia até malha inteligente e técnicas para transmissão de eletricidade com perdas mínimas. O Ministério do Meio Ambiente da Alemanha (BMU) estima que o mercado global para tecnologias ambientais mais do que dobrará entre agora e 2020, passando a € 3 trilhões. Este desenvolvimento será impulsionado pela crise financeira. Por exemplo, o HSBC estima que aproximadamente € 300 bilhões ou cerca de 15% do valor gasto com programas mundiais de estímulo econômico estão fluindo para a criação de infraestruturas “verdes”, com 68% desta soma em tecnologias eficientes em termos de energia. O potencial de economia de energia dos edifícios é especialmente grande, pois são responsáveis por 40% da demanda global de energia. Cerca de 30% dessa demanda poderia ser eliminada por meio de melhor isolação, ar O mercado global para tecnologias ambientais crescerá mais de € 3 trilhões Bilhões de euros, por setor Total do mercado em 2007: €1,383 bilhão Total do mercado em 2020: € 3,138 bilhões Eficiência energética Gerenciamento sustentável da água Mobilidade sustentável Energias que respeitam o meio ambiente e armazenamento de energia 615 Recursos e eficiências relevantes Economia com a reciclagem 155 94 35 335 538 53 1030 Programas de estímulo econômico incluem € 300 bilhões para soluções “verdes” no mundo Bilhões de euros, por setor Eficiência energética Água Energias renováveis Outros 2020 2007 condicionado controlado e sistemas eficientes de aquecimento. De acordo com o BMU, essas medidas seriam suficientes para dar ao mercado global de sistemas prediais um grande impulso e aumentar seu volume em mais de € 400 bilhões até 2030. A Federação da Indústria da Alemanha (BDI) espera que o mercado mundial para tecnologia de termoelétricas cresça 5 a 10% ao ano. A demanda é especialmente elevada para usinas mais eficientes com baixa emissão de CO2. Ao mesmo tempo, o mercado global para fontes renováveis de energia deverá crescer três ou até seis vezes nos próximos 15 anos, expandindo de € 45 bilhões para até € 250 bilhões. Para criar cidades “verdes”, os prefeitos terão de investir enormes quantias em projetos complexos. Como os orçamentos municipais frequentemente não serão suficientes, as cidades terão de trabalhar com investidores privados. Cada ano, o setor privado é responsável por até 15% dos investimentos feitos em projetos de infraestrutura no mundo. Esses investimentos são, com frequência, feitos na forma de parcerias público-privadas (PPP), onde as empresas não só fornecem produtos e serviços, mas também são responsáveis pelo gerenciamento do projeto e pelo financiamento de longo prazo para uma parte dos custos. Até hoje, a Siemens implantou mais de 1.900 desses projetos para edifícios no mundo inteiro, com garantia de economias da ordem de € 2 bilhões e redução de 2,4 milhões de toneladas de CO2. Para as cidades, isso significa prédios mais verdes – de graça. Anette Freise Prédios 26 14 11 56 300 24 Veículos com baixa emissão de CO2 Total: € 300 bilhões Água 200 46 361 Pictures of the Future | Verão 2010 805 Malhas energéticas 63 Fonte: BMU, Roland Berger Sistemas ferroviários 84 Fonte: HSBC | Entrevista Na sua opinião, o que é uma cidade passível de se viver? Libeskind: Uma cidade aberta, democrática, aquela em que você possa participar da moldagem do seu futuro. Tem de haver entusiasmo. Tem de haver tensões em termos de tecnologia, política, prédios – um determinado ar de criatividade e inovação. Você pode ter uma cidade em que tudo é perfeito e funciona sem problemas, porém você quer se suicidar porque não há alma nela. Ou você vive em uma cidade com gigantescos problemas, mas há potencial nela e você pode participar da reconstrução da cidade. Esta última hipótese é obviamente mais inspiradora. sustentável não deve ter entranhada em sua estética a declaração: “Aqui estamos economizando energia”. A boa arquitetura ainda será sobre sonhos humanos, aspirações humanas. Mas a tecnologia pode nos ajudar a chegar lá. A nova tecnologia nos propicia oportunidades incríveis. Não é uma barreira à ótima arquitetura, nem é uma expressão da excelente arquitetura. Eu a vejo como uma facilitadora. Qual a importância do papel da eficiência energética em seus próprios projetos? Libeskind: Em dezembro de 2009, foi aberto o CityCenter, em Las Vegas. É um complexo Voltando ao sentido do insubstituível Daniel Libeskind, 63, é um dos mais conhecidos arquitetos do mundo. Por muitos anos, lecionou Teoria da Arquitetura em Harvard, Yale e na Universidade de Londres. Libeskind concluiu seu primeiro prédio, o Museu Judaico, em Berlim, aos 52 anos de idade. O projeto, que foi inaugurado em 1999, o consagrou. Desde então, ele tem estado envolvido em projetos arquitetônicos inovadores, como a renovação do “Marco Zero”, em Nova York. Cada vez mais, ele se envolve na esfera dos projetos urbanos. Em 2009, apresentou uma casa pré-fabricada eficiente em termos de energia. Qual a cidade que mais se aproxima do seu ideal? Libeskind: Seria uma combinação de diversas cidades: um pouco de Berlim e seu instinto especial para o que é bom, um pouco da Grande Nova York, inclusive partes do Queens e do Brooklyn, um pedaço de Milão e seu estilo sofisticado, um pouco de Quioto com sua ordem, um pouco de São Paulo com seu caos. Este seria o tipo de cidade global que me agrada. As cidades construídas do zero, visando a serem paradigmas de eficiência, portanto, seriam consideradas pouco atraentes para você? Libeskind: Não necessariamente. Quando digo que uma excelente cidade precisa de um pouco de bagunça para ser mais habitável, realmente estou me referindo à capacidade intelectual de mudança na cidade. Isso pode ser observado em Berlim, uma cidade em constante mudança. É possível encontrar em uma cidade construída do zero. Brasília é uma prova disso. A Cidade de Masdar, também. Não é sobre prédios específicos, mas sobre um ambiente que deixa as pessoas livres. A eficiência energética está se tornando cada vez mais importante tanto na arquitetura quanto no urbanismo. O que significa para o seu trabalho? Libeskind: Melhorar a eficiência energética não conflita com as belas formas da arquitetura. No entanto, um excelente prédio urbano de uso misto com uma área de superfície de mais de 1,5 milhão de metros quadrados. Seu custo total de aproximadamente US$ 11 bilhões o torna a maior empreendimento financiado pela iniciativa privada nos EUA. É enorme, mas expressa uma visão arquitetônica. E também é “verde”. O prédio inteiro tem o certificado LEED ouro, significando que preenche os mais altos padrões de eficiência energética (foto à esquerda). A Siemens forneceu soluções para o CityCenter, cerca de US$ 100 milhões... Libeskind: Sim, os recursos de tecnologia predial da Siemens estão destacados nele. O CityCenter utiliza conjuntos de iluminação de baixa voltagem da Osram, por exemplo, e produz sua própria energia em uma termoelétrica de co-geração altamente eficiente. Os chuveiros, torneiras e vasos sanitários reduzem o uso da água em 30%. Acho que todos os prédios deveriam ter alguns desses recursos para serem chamados de exemplos arquitetônicos. E há também a casa pré-fabricada que projetei no ano passado. Usamos madeira como seu material de base. A energia é produzida por fotovoltaicos e a iluminação dos ambientes possibilita uma baixa pegada energética. Será uma das construções mais eficientes em termos de energia no mercado e neutra em relação à emissão de CO2. A sustentabilidade é o caminho a seguir. A boa arquitetura tem de incorporar esta tendência. Entrevista a Andreas Kleinschmidt Pictures of the Future | Verão 2010 25 Cidades Verdes | Soluções urbanas para a China O bairro de Pudong, em Xangai, é conhecido por ter o maior número de arranha-céus por quilômetro quadrado no mundo. As soluções da Siemens garantem um suprimento eficiente de energia. Cidades da China atingem a maioridade As novas cidades, que aparecem de uma hora outra na China para acomodar milhões de pessoas, precisam de infraestrutura eficiente para a população e amigável com o meio ambiente. A China planeja demonstrar sua capacidade de lidar com este desafio nos Jogos Asiáticos e, em especial, na EXPO 2010, em Xangai, evento no qual é apoiada pelo know-how e pela tecnologia da Siemens. A China confronta-se atualmente com uma onda de urbanização sem precedentes. Hoje, bem mais do que meio bilhão de chineses vivem em áreas urbanas e, até 2030, este número poderá dobrar, aumentando a demanda por habitação, eletricidade e água. Além disso, a crescente classe média chinesa está aumentando ainda mais o voraz apetite da cidade por energia, ao comprar cada vez mais eletrodomésticos. A classe média também continuará a comprar carros enquanto os transportes públicos permanecerem sobrecarregados. Os congestionamentos e a poluição são a regra, fazendo da China o maior produtor do mundo de emissões poluentes. O governo chinês está buscando soluções para a infraestrutura urbana, em alguns casos 26 Pictures of the Future | Verão 2010 assessorado pela Siemens, que coordena suas atividades na China em sua sede em Pequim, uma torre de vidro com 123 metros de altura. Graças a um sistema inteligente de gerenciamento predial, seu próprio sistema de reuso de água e de recuperação de calor, o prédio usa cerca de 30% menos energia do que edifícios similares. Dois grandes eventos foram programados para 2010 na China: os Jogos Asiáticos, em Guangzhou (de 12 a 27 de novembro), e a EXPO 2010, em Xangai (de 1º de maio a 31 de outubro). A China planejou-se para demonstrar nesse período sua capacidade de superar os desafios associados à urbanização. O transporte público é uma área-chave. “Guangzhou expandirá sua rede de metrô de cinco para oito linhas para os Jogos Asiáticos, e outras sete linhas serão acrescentadas até 2020”, diz Liu Hao, da Divisão Mobility da Siemens, que entregou 79 trens para o projeto. A Siemens equipou esses trens com tecnologias de controle inteligente e um sistema de propulsão que converte a energia da frenagem em eletricidade, realimentada para a malha. Guangzhou obtém grande parte de sua energia das usinas hidroelétricas localizadas a 1.400 km, na província de Yunnan. O fornecimento de eletricidade a tão longa distância tornou-se possível graças ao que é atualmente o mais longo e poderoso sistema de transmissão em corrente contínua de alta tensão do mundo. Construído pela Siemens, o sistema transporta energia produzida de maneira limpa a um recorde de 800.000 volts e uma produção de 5.000 megawatts para as megacidades da costa do sudeste da China. A rede fornece eletricidade para cinco milhões de domicílios; sua utilização de energia hídrica também reduz as emissões anuais de CO2 da China em 33 milhões de toneladas em comparação com a mesma produção obtida com carvão. Uma das grandes consumidoras dessa energia limpa será a Torre Oeste, cuja altura de 432 metros a torna o segundo prédio mais alto da China. Após sua inauguração, em outubro de 2010, o gigante de vidro será visível a uma distância de vários quilômetros – graças às mais de 10.000 lâmpadas de LED da Osram. termoelétricas movidas a carvão, mas também mais instalações que utilizam fontes de energia renovável e livres de CO2, como a energia eólica. A agência nacional de energia da China anunciou planos para gerar 100 gigawatts (GW) a partir da energia eólica até 2020. Em comparação, 120 GW são produzidos atualmente em todo o mundo, o que significa que a China poderá em breve se tornar o maior mercado desse segmento. A Siemens, a infraestrutura de cidades inteiras com as necessidades de seus habitantes e os requisitos de proteção ambiental, agora e para o futu- Símbolo da urbanização. Embora Guangzhou seja impressionante, ela mostra apenas um pouco do que acontece em Xangai, a cidade industrial mais importante da China. Sua população praticamente dobrou entre 1990 e 2008. Atualmente, com cerca de 14 milhões de pessoas, sua densidade populacional é de 7.200 habitantes por quilômetro quadrado, o dobro da de Berlim. Em 1904, a Siemens abriu seu primeiro escritório permanente na China, em Xangai. Hoje, a empresa emprega 13.000 pessoas na cidade, tornando-a a maior localidade da empresa fora da Alemanha. Mas a exuberância de Xangai tem seu preço. As exigências de energia da cidade crescem acima de 1.000 megawatts (MW) por ano. Esta sede gigantesca por energia está sendo atendida por instalações como a termoelétrica movida a carvão de Waigaoqiao, onde a Siemens instalou diversas turbinas a vapor e geradores. Hoje, Waigaoqiao é uma das mais eficientes termoelétricas movidas a carvão do mundo e cobre aproximadamente 30% das necessidades de energia de Xangai. Mas, apesar de Waigaoqiao e de muitas usinas elétricas, o serviço de energia de Xangai está sendo pressionado no limite de sua capacidade. Para atender a esta crescente demanda, a China planeja construir não somente Pessoas de todo o mundo visitarão a EXPO, em Xangai ro”, diz o Dr. Meng Fanchen, gerente geral da Siemens em Xangai. É por isso que a Siemens está trabalhando com a Universidade de Tongji em modelos de ecocidades, abordando temas como energia e também transportes públicos, assistência médica e fornecimento de água, áreas em que a Siemens tem profunda experiência em Xangai. A empresa está fornecendo os principais componentes para o sistema de metrô de Xangai, desenvolvendo 58 trens para a linha 11 da cidade. Para melhorar o atendimento médico em Xangai, a Siemens agora planeja um hospital de última geração, em parceria público-privada com a Universidade de Tongji e uma operadora de hospitais. estratégica com a administração do bairro. O modelo de contratação por performance energética permitirá que o bairro pague o projeto com a economia de energia. Na EXPO 2010, a Siemens demonstra como a eficiência energética, o conforto e a conveniência podem andar juntos. “Precisamos alinhar Xangai continua crescendo. Desde 1990, a população da cidade quase dobrou para 14 milhões de habitantes. (à esquerda) e os Jogos Asiáticos, em Guangzhou (à direita). Sistemas avançados sobre trilhos diminuirão os engarrafamentos de trânsito. em função disso, está construindo uma nova fábrica de pás de rotores na cidade de Lingang, ao lado de Xangai. “No longo prazo, planejamos construir tanto pás de rotores quanto turbinas eólicas inteiras nas categorias 2,3 MW e 3,6 MW, em Lingang, para a China, região Ásia/Pacífico e outros mercados”, diz o Dr. Martin Meyer ter Vehn, gerente geral da Siemens Wind Power Blades. “A China tem um enorme potencial, especialmente no segmento marítimo. Isso porque aqui o oceano é bem raso por muitos quilômetros fora da costa, o que torna perfeito para essas instalações”, diz ele. Estratégias para reduzir a demanda de energia. Ainda assim, será preciso mais do que eficiência energética para garantir que a cidade de Xangai receba a energia de que precisa. O consumo também tem de ser reduzido e isso se aplica especialmente aos prédios mais antigos. O bairro de Yangpu é um bom exemplo. Para reduzir o consumo de energia no local em 16%, a Siemens celebrou uma parceria Água potável acessível e ferro gusa. A Siemens também é pioneira na tecnologia de tratamento da água. No final de 2009, a empresa concluiu a construção das maiores instalações de ultra-filtração por membrana na China, na cidade de Wuxi, perto de Xangai. Em novembro de 2007, a Siemens-VAI entregou a maior planta Corex do mundo para a gigante do aço Baosteel. A nova instalação tem capacidade para fabricar 1,5 milhão de toneladas de ferro gusa por ano, a custos muito mais baixos em comparação com os processos convencionais. Pictures of the Future | Verão 2010 27 Cidades Verdes | Soluções urbanas para a China A Siemens fornece soluções eficientes. Os exemplos incluem o Centro Siemens em Xangai (à esquerda), a termoelétrica de Waiaoqiao (centro) e uma estação de processamento de água em Wuxi (à direita). A nova planta de Xangai também reduziu as emissões de poluentes em até 90%. E mais, o processo Corex produz um gás que pode ser usado em uma termoelétrica de ciclo combinado para gerar eletricidade com bom custo/ benefício. O cliente contratou a Siemens para construir uma segunda instalação Corex antes de a primeira estar concluída. Apesar dos gigantescos desafios de urbanização que megacidades como Xangai ou Guangzhou enfrentam, Meng acredita que a China está no caminho certo. O slogan da EXPO – Melhor Cidade, Melhor Vida – estará nos displays fora do centro da EXPO em Xangai como também para dentro dos portões da exposição. Sebastian Webel Siemens na EXPO 2010: Soluções eficientes para a vida urbana Q uando a EXPO em Xangai abriu suas portas, em 1º de maio de 2010, a área com 5,28 quilômetros de comprimento da exposição atraiu a atenção dos representantes das principais cidades de todo o mundo. Isso porque os participantes da Feira Mundial deste ano, intitulada “Melhor Cidade, Melhor Vida”, enfatizaram as soluções para o desenvolvimento urbano, em cidades em que a urbanização é um dos maiores desafios. Os organizadores da EXPO esperam atrair 70 milhões de visitantes de mais de 200 países e organizações internacionais até o final de outubro. A Siemens trabalha estreitamente com os organizadores da Expo, como foi o caso em muitas feiras mundiais anteriores. A edição deste ano é especialmente importante para a Siemens, parceira global oficial da EXPO 2010 Xangai China, porque a empresa está cada vez mais envolvida no fornecimento de infraestruturas urbanas e tem uma variedade 28 Pictures of the Future | Verão 2010 de soluções sempre crescente para melhorar as condições de vida nas cidades. Por exemplo, várias soluções energéticas, industriais e relacionadas à saúde, que vão desde sistemas elétricos de mobilidade e modelos de turbinas eólicas a cenários representando as tecnologias de amanhã. Além disso, muitas das instalações na EXPO 2010 também têm tecnologia Siemens em seu interior. Por exemplo, a Siemens está fornecendo à Hamburg House soluções tecnológicas de última geração a fim de assegurar um nível de eficiência energética muito elevado. O prédio é uma instalação que praticamente não requer energia externa e emite só volumes mínimos de gases de efeito estufa. Os sensores medem diversos fatores, como temperatura, qualidade do ar, inclinação dos raios solares e o número de pessoas presentes. O sistema de controle predial utiliza essas informações para calcular em tempo real qual a posição ideal para as persianas, bem como até que ponto as salas devem ser aquecidas, resfriadas ou ventiladas. A Siemens também está focando nas instalações permanentes que serão o novo marco “verde” de Xangai, quando a exposição terminar, e que incluem o pavilhão temático, o Centro da EXPO, o Centro de Cultura e o gigantesco Pavilhão da China (foto acima), com área total de 160.000 metros quadrados. Graças aos sistemas prediais de última geração da Siemens, essas estruturas consomem até 25% menos energia do que os prédios tradicionais e reduzem os custos de mão-de-obra em até 50%. Por exemplo, os LEDs eficientes em termos de energia que a Osram instalou no Pavilhão da China consomem até 80% menos eletricidade do que as lâmpadas incandescentes normais. Assim, a Siemens está ajudando a EXPO a demonstrar como criar uma cidade melhor para uma vida melhor. | Entrevista Entre os monumentos projetados por Niemeyer estão a Catedral de Brasília, uma estrutura graciosamente curvada em concreto e vidro (abaixo à direita) e o Teatro Nacional de Brasília (na página seguinte) — um Patrimônio Histórico Mundial. Oscar Niemeyer, 102, é conhecido pelo desprezo à linha reta. Ao desenhar edifícios para Brasília nos anos 1950, ele usou concreto armado para criar formatos curvilíneos ousados e memoráveis. Um dos poucos arquitetos do mundo que já criou uma cidade inteira, da prancheta à sua conclusão, Niemeyer deu à arquitetura brasileira uma imagem conhecida mundialmente. Nascido em 1907 no Rio de Janeiro, de uma família de origem alemã, Niemeyer ainda trabalha em seus projetos todos os dias em seu estúdio, no quinto andar de um edifício em Copacabana. Brasil: a hora e a vez na história mundial Muitos brasileiros estão convencidos de que seu país está passando por um momento mágico. A economia apresenta um crescimento estável, foi encontrada grande reserva de petróleo na costa do Rio de Janeiro e, agora, os Jogos Olímpicos estão chegando à cidade. Niemeyer: Eu concordo plenamente. Teoricamente, o Brasil oferece tudo o que as pessoas precisam para ser felizes. Além disso, o sistema político do país está estável já há algum tempo, graças ao fato de que temos um presidente altamente competente. A Copa do Mundo em 2014 e os Jogos Olímpicos em 2016 serão eventos muito importantes para o país e para o Rio de Janeiro especialmente. O Brasil será o anfitrião do mundo e vamos demonstrar a todos o que podemos fazer. O momento do Brasil na história mundial finalmente chegou. Para o desenvolvimento urbano do Rio, isto também apresenta oportunidades e riscos. Os moradores do Rio têm os recursos para criar uma nova visão da cidade? Niemeyer: Claro que sim. O Rio está preparado para adaptar-se à nova situação. E, para uma cidade que já é tão maravilhosa como a nossa, esses esforços valem a pena. O grande desafio aqui é estruturar os investimentos de modo que todas as pessoas possam, inclusive os mais pobres, se beneficiar. Vamos encontrar maneiras inteligentes para ampliar a infraestrutura de uma forma que melhore a vida para o máximo possível de pessoas. Um problema grave das cidades brasileiras é o crescimento desenfreado. Ainda é possível ter uma boa qualidade de vida em áreas metropolitanas com 20 milhões de habitantes? Niemeyer: Aproximadamente 12 milhões de pessoas vivem atualmente no Rio e nos municípios próximos. O crescimento das grandes cidades é um problema enorme, também no Rio – a começar pelo impacto no meio ambiente. E também existem os problemas de logística. Como assegurar um abastecimento adequado de água para todas essas pessoas, por exemplo? Uma solução isolada não é a resposta, pois afinal, o fenômeno não é um problema isolado; ele cresce devido a muitas causas, principalmente sociais. Brasília, a capital, era para ser precisamente um plano grandioso desse tipo… Niemeyer: Brasília foi uma coisa totalmente Pictures of the Future | Verão 2010 29 Cidades Verdes | Entrevista diferente. A cidade foi concebida como uma visão simbolizando o progresso de todo o país. Nós encontramos um local livre, vazio, no qual pudemos realizar o sonho. Mas, mesmo lá, fomos confrontados com a realidade. A cidade que construímos naquela época foi projetada para uma população de cerca de 500.000 pessoas, hoje vivem nela cerca de 2,5 milhões de habitantes. Isso não significa que Brasília é um sonho arruinado. Entretanto, os sonhos devem dar lugar à realidade mais cedo ou mais tarde. Os problemas das cidades brasileiras podem ser resolvidos somente por meio de esforços cotidianos dos planejadores urbanísticos e dos políticos, trabalhando para melhorar as coisas, passo a passo. Como o Rio pode ter um projeto urbano mais humano? Niemeyer: A resposta é simples: fornecer ajuda para pessoas que vivem na miséria, nas favelas. Tornar as condições de vida possíveis, que permitam a dignidade humana, através de investimentos que realmente ajudem as pessoas. As iniciativas que estamos vendo hoje em nível nacional e municipal não são ruins. Se você me pedisse para indicar três coisas que eu gostaria de ver o governo mudar, minha resposta seria: reduzir a pobreza, reduzir a pobreza, reduzir a pobreza. O fato de as crianças que moram nos subúrbios da cidade levarem horas para chegar a uma escola pública significa que elas simplesmente não vão à escola. As pessoas têm que ter acesso a coisas como cinemas e escolas. Sem uma mudança social não seremos capazes de caminhar nesta direção. Qual o papel que a inovação e a tecnologia moderna exercem em seu trabalho? Niemeyer: Eu adoto uma postura pragmática. O progresso tecnológico é importante e va- lioso se atender às necessidades das pessoas. Quando eu relembro o trabalho que foi feito para Brasília, eu tenho que dizer que para nós – arquitetos – a vida naquele tempo era bem mais difícil do que é hoje. Há cinquenta anos, se quiséssemos construir uma cúpula com um diâmetro de 40 metros, isso seria possível, mas iria exigir um esforço enorme. Não faz muito tempo construímos uma cúpula desse tipo na Espanha. Não houve problemas, principalmente devido à inovação e ao avanço da tecnologia. Rio em 2020 Durante o Carnaval, os passageiros de ônibus no Rio certamente não vão se preocupar com a sede, mesmo em temperaturas ao redor de 40ºC. Camelôs vendem refrigerantes gelados, tirados de caixas de isopor cheias de gelo, em ônibus muito quentes. As latas vazias são coletadas por catadores de lixo nos pontos de ônibus. Cerca de 100.000 pessoas no Brasil ganham a vida recolhendo latinhas. Isto é um exemplo de como incentivos econômicos tor- Uma nova área importante para muitos arquitetos é a crescente importância de edifícios eficientes em termos de energia. Isso também se aplica ao senhor? Niemeyer: Certamente, faz parte do futuro. A arquitetura faz parte da sociedade e, portanto, deve arcar com a responsabilidade, também pelo seu impacto, por exemplo, no meio ambiente. Em minha vida profissional como arquiteto, entretanto, isso foi um fator menos importante. Eu sempre digo que construí coisas de uma maneira responsável, ou seja, eu sempre projetei para a maioria das pessoas, não para uma minoria privilegiada. E espero que as pessoas vejam isso refletido nos edifícios. E com o passar do tempo, a conscientização sobre a necessidade de se conservar energia também se tornou parte das responsabilidades de um arquiteto. nam possíveis os ciclos de recursos sustentáveis. Porém, a cidade do Rio de Janeiro, que abriga seis milhões de pessoas e outras seis milhões na área metropolitana do Grande Rio, estabeleceu padrões bem mais elevados no que tange à sustentabilidade. Em 2014, a cidade será uma das sedes da Copa do Mundo. Em 2016, o Rio realizará os Jogos Olímpicos. Investimentos com um valor estimado em 10 bilhões de dólares serão destinados a produzir um legado sustentável para a cidade do Rio de Janeiro, principalmente na forma de novos corredores de tráfego e outras infraestruturas. Além disso, esses novos projetos também deverão ser sustentáveis – em outras palavras, devem ter operação confiável e eficiente e, ao mesmo tempo, devem ser econômicos em termos de consumo de energia. “Esses grandes eventos serão uma oportunidade gigante para se investir na sustentabilidade da cidade,” diz Luiz Fernando de Souza Pezão, vice-governador do estado do Rio de Janeiro. “Tecnologias eficientes Neste momento o senhor está trabalhando em quê? Niemeyer: Eu estou me mantendo bem ocupado. Mas já falamos o suficiente sobre arquitetura por hoje. Você sabe, a vida é muito mais importante que a arquitetura. em termos de energia têm um tremendo potencial nesse sentido, assim como a geração de energias renováveis.” O Rio de 2020 poderá, portanto, ser diferente de forma significativa do Rio de 2010. A esperança é que as pessoas venham a desfrutar de um transporte urbano mais rápido para o trabalho, em metrô com ar condicionado, em vez de utilizar Entrevistado por Andreas Kleinschmidt ônibus superlotados. A energia de hidroelétricas continuará a ser responsável por uma grande parcela do abastecimento, porém uma fração cada vez maior virá da energia eólica. Os carros utilizarão cada vez mais etanol em vez de gasolina, mas um número cada vez maior de pessoas deixará seus carros em casa. A Siemens já está trabalhando nas soluções sustentáveis do futuro. Uma extensão da linha 1 do metrô até Ipanema foi aberta em dezembro de 2009. Nessa extensão, como no restante do sistema do metrô, a Siemens forneceu, entre outros, os equipamentos elétricos, a iluminação e os sistemas de monitoramento e de informação. A linha deverá ser ampliada em tempo hábil para os Jogos Olímpicos até a Barra da Tijuca, onde a maioria das instalações estará localizada. A próxima edição da revista Pictures of the Future vai mostrar em detalhes os projetos de infraestrutura para o Rio e as oportunidades de desenvolvimento para o Brasil. 30 Pictures of the Future | Verão 2010 | Gerenciamento de Energia Graças à tecnologia de iluminação e construção da Siemens, o Centro de Convenções de Vancouver (à esquerda) e a sede do jornal Süddeutscher da Alemanha atendem as mais elevadas normas de eficiência. Uma abordagem holística para os edifícios Os prédios de hoje poderiam obter economia de energia da ordem de 50%. Tudo o que é necessário é uma combinação inteligente de sistemas de iluminação, ar condicionado e segurança. O s edifícios literalmente devoram energia. De fato, as despesas com energia são responsáveis por aproximadamente 40% do total dos custos operacionais de um edifício. Considerando tudo, os edifícios são responsáveis por 40% do consumo de energia primária mundial e por aproximadamente 21% das emissões de gases de efeito estufa. Assim, o potencial de economia também é considerável. “A iluminação é responsável por 19% do total do consumo de eletricidade mundial,” explica Pedro Dobiasch, especialista em sistemas de iluminação profissional da subsidiária Osram da Siemens. “O uso de sistemas de iluminação mais eficientes em todas as formas de fontes de luz reduziria o consumo de energia em um terço.” Economias ainda maiores podem ser obtidas quando as fontes de energia e os consumidores estiverem harmonizados de forma ideal. É exatamente isso que a Divisão Building Technologies (BT) está fazendo em parceria com a Osram. Uma configuração ideal de um edifício de escritórios poderia ser descrita assim: um detector de presença; um sensor de qualidade do ar para medir o nível de CO2 e – se não houver ninguém na sala, a iluminação e a ventilação poderiam ser desligadas; um sistema de dimmer com sensor de luminosidade para determinar quanto de luz artificial é necessária, se for o caso; cortinas e persianas que acompanham automaticamente o curso do Sol para deixar entrar a quantidade ideal de luz solar; e um sensor de temperatura para medir a incidência de calor, para que o sistema possa determinar se uma combinação de mais sombra e luz artificial poderia ser mais eficiente em termos de energia do que ligar o ar condicionado. “Algoritmos inteligentes seriam usados para calcular qual mix economizaria mais energia,” explica Dobiasch. “Um edifício poderia obter uma economia de até 50%. Atualmente, a Siemens é a única empresa que oferece um sistema holístico dessa natureza.” “Os investimentos se pagam, de forma geral, entre dois a cinco anos,” diz ele. A Siemens oferece um serviço especial nessa área. Assim que os engenheiros da Siemens e os projetistas de iluminação da Osram terminam de analisar as especificações de um edifício, a empresa financia temporariamente a instalação da nova tecnologia. Isso significa que o cliente não terá que pagar tudo de uma vez, mas poderá amortizar o investimento com a economia anual realizada com os custos de energia. Até o momento, a Siemens concluiu mais de 1.000 projetos dessa natureza em todo o mundo, com economia garantida de dois bilhões de euros e uma redução nas emissões de CO2 de 1,4 milhão de toneladas métricas. Os projetos conjuntos da Osram e da Siemens BT incluíram a instalação de um sistema de gerenciamento integrado de edifícios para a extensão do Centro de Convenções de Vancouver de 100 mil m2, no Canadá. Com isso, o edifício recebeu a certificação ouro pelo atendimento dos padrões LEED (Leadership in Energy and Environmental Design). O Centro de Convenções de Vancouver tem um teto verde com 2,5 hectares que ajudará a tornar o edifício completamente neutro em termos de CO2 de 2010 em diante. No início de 2010, a sede da editora Süddeutscher Verlag, em Munique, com escritó- rios para 1.850 funcionários, também recebeu a certificação ouro LEED – o primeiro edifício de escritórios da Alemanha a receber esta certificação. As especificações desse cliente incluíam eficiência da energia e um ambiente de trabalho ideal, mas também tinham flexibilidade para satisfazer usuários diferentes e locadores em potencial. A solução foi instalar um sistema inovador de automação de edifícios da Siemens, com sistemas de controle individuais para as salas contendo detectores de presença, para que a iluminação possa ser desligada ou reduzida quando possível. Além disso, um sistema eletrônico fornece um mix ideal entre uma bomba de calor geotérmica, os consumidores de energia, a radiação solar incidente e a ventilação, mantendo assim temperaturas ideais no edifício sem ter que acionar o sistema municipal de aquecimento do bairro. “A Osram e a BT têm muitas ideias para os edifícios do futuro,” explica Tobias Huber, diretor do departamento Lighting Business Development, da BT. Em caso de incêndio em um hotel, por exemplo, o seguinte cenário poderia ser possível: detectores de presença registrariam quais quartos estão ocupados e a iluminação do quarto seria acesa para despertar os hóspedes. As persianas seriam levantadas automaticamente para não bloquear o acesso às janelas. Ao mesmo tempo, o sistema de iluminação seria transferido para o sistema de alimentação de emergência, as luzes iluminariam as rotas de fuga para o saguão do hotel e detectores de presença ajudariam a equipe de resgate a localizar pessoas feridas. Bernhard Gerl Pictures of the Future | Verão 2010 31 Cidades Verdes | LEDs orgânicos Paredes de Luz LEDs orgânicos (OLEDs) são formados por superfícies emissoras de luz extremamente finas e leves que mudarão radicalmente o modo como fornecemos iluminação. Embora praticamente restrita aos laboratórios, a tecnologia OLED já está chegando à comercialização. Em 2009, a Osram tornou-se a primeira fabricante a colocar um tijolo de OLED no mercado. “Q uer dar uma olhada?”, pergunta Dr. Christoph Gärditz, que trabalha no desenvolvimento de negócio de lâmpadas LED e OLED na Osram Opto Semiconductors, empresa do Grupo Siemens. Gärditz estava se referindo ao “Orbeos,” o primeiro tijolo de luz OLED do mundo disponível comercialmente. Em sua mão, havia uma chapa de vidro não reflexivo que emitia uma luz branca agradável. E pesava menos que um envelope. “Este é um produto pioneiro no caminho para tornar os OLEDs adequados para iluminação em geral,” diz Gärditz, que salientou que o produto é um 32 Pictures of the Future | Verão 2010 bom exemplo de como os diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs) vão mudar completamente nossa ideia de iluminação. Muitas das lâmpadas em uso hoje em dia, seja na forma de lâmpada incandescente, spot de luz halógena ou uma lâmpada do tipo LED, são fontes de luz pontuais. Os OLEDs, por outro lado, são planos e emitem luz colorida ou branca uniformemente ao longo de toda a sua superfície. No núcleo, um OLED é composto por diversas camadas de materiais especialmente projetados que, juntos, têm apenas 500 nanômetros de espessura — um centésimo de um fio de cabelo humano. Essas camadas formam um sanduíche entre duas superfícies de contato eletricamente condutoras e uma cobertura e base feitas de vidro. Cada camada de plástico é composta por cadeias de pequenas moléculas orgânicas. Quando uma corrente elétrica é aplicada, os portadores de carga, neste caso os elétrons e as “lacunas” de elétrons, movimentam-se ao longo dessas cadeias. Partindo de um nível de energia mais elevado, os elétrons podem cair nessas lacunas vazias e no processo emitir seu excesso de energia na forma de luz. Em função disso, a camada brilha e o tipo de molécula envolvida determina a cor da luz, em uma faixa bem mais ampla do que a dos LEDs. Isto é importante para OLEDs de cor branca, compostos por camadas emissoras de luz vermelha, verde e azul empilhadas umas sobre as outras – quanto mais contínuo for o espectro de uma lâmpada, mais reais serão as cores dos objetos sob sua luz. Como são tão finos e leves, os OLEDs podem ser montados praticamente em qualquer local e podem, portanto, converter paredes em fontes de luz. Com sua luz difusa e boa reprodução de cores, grandes luzes de teto de OLED de cor branca darão a sensação de estarmos sentados a céu aberto. Em laboratórios, os pesquisadores também estão trabalhando em OLEDs transparentes que poderão estar disponíveis comercialmente em dois a três anos. Entre outras coisas, isto requer a substituição de uma das duas camadas de contato metálico por um material diferente. As próprias camadas de plástico já são transparentes. Vidros revestidos com OLEDs transparentes poderão um dia ser utilizados em portas, janelas ou divisórias para proporcionar visibilidade transparente ou para produzir luz. Pesquisadores também estão trabalhando para tornar os OLEDs mais estáveis em relação à luz ultravioleta. Isso proporcionaria a fabricação de janelas que permitem a passagem do Sol durante o dia e fornecem luz à noite. Em princípio, os OLEDs também seriam flexíveis, se não fossem por suas camadas de contato de vidro quebradiças. No laboratório, os pesquisadores estão testando técnicas com películas plásticas, filmes finos e outros materiais de contato para torná-los flexíveis. Em alguns anos, poderemos encontrar esses materiais na forma de revestimentos luminosos para tetos em carros ou como colunas de iluminação. Mais no futuro ainda, os OLEDs serão flexíveis e capazes de fornecer iluminação de maneiras sem precedentes, como películas de luz. Os OLEDs tiveram a maior demonstração pública até o momento na Feira Light & Building, em abril de 2010, na cidade de Frankfurt, Na subsidiária Osram da Siemens, os pesquisadores estão trabalhando em tijolos de iluminação como o Orbeos (à esquerda) e também em OLEDs transparentes que poderão algum dia servir como janelas emissoras de luz (à direita). na Alemanha. Nessa feira, a Osram deu destaque especial aos OLEDs, mostrando uma variedade de instalações de iluminação para os arquitetos e projetistas de iluminação presentes. Os OLEDs são fabricados em processo de alto vácuo. Um substrato de vidro com espessura menor que um milímetro é fornecido com camada de contato transparente, eletricamente condutora e, em seguida, as substâncias individuais são depositadas por técnica de evaporação nessa camada, uma após dentro de um OLED, a estrutura das camadas é crucial, comenta Dr. Karsten Heuser, que gerencia o departamento de OLEDs na Osram. “Sem uma boa arquitetura de componente – a combinação inteligente das moléculas e das espessuras de camada corretas – não é possível atingir bons resultados, mesmo com os melhores materiais,” complementa. O próprio material também é importante. Os elétrons nem sempre liberam sua energia na forma de luz quando se conectam a uma serem fabricados em pequenos lotes. No formato atual, os tijolos Orbeos custam cerca de 250 euros. Linhas de produção de alto volume certamente baixarão os custos consideravelmente. Os pesquisadores também gostariam de substituir a camada de vidro por um encapsulamento especial de película fina. Essa técnica oferece uma proteção tão boa que não é necessário o material dessecante. Isso reduziria os custos e aumentaria a transparência. Deverá levar ainda pelo menos cinco anos, a outra, seguida por outra camada metálica. Ao final, um dessecante e uma cobertura de vidro são adicionados para proteger as camadas plásticas contra o oxigênio e a umidade do ar. Finalmente, o substrato acabado é dividido em tijolos de luz individuais, que são verificados em uma inspeção de controle de qualidade. Os OLEDs emitem luz por meio do substrato de vidro e a camada de contato metálica no fundo da camada de plástico reflete a luz como um espelho. lacuna. Porém, a probabilidade de produzir luz pode ser aumentada, integrando-se metais, como irídio, nas camadas. Além disso, a vida útil dos OLEDs – o tempo que leva para sua luminosidade diminuir pela metade – depende da estabilidade das moléculas. “Como regra acredita Heuser, para o primeiro produto flexível ficar pronto. E, para obtermos um papel de parede, capaz de emitir luz, teremos ainda que percorrer um caminho relativamente longo. “Dobrar o OLED uma vez em um determinado formato é uma coisa, mas poder formar um Fontes de luz duráveis. O produto Orbeos fornece 25 lúmens por watt (lm/W) e já ultrapassa a capacidade de lâmpadas halógenas modernas. Em laboratório, os pesquisadores já conseguiram 60 lm/W dos OLEDs. E, nos próximos anos, eles querem aumentar para 100 lm/W – que corresponde ao nível dos LEDs em uso atualmente. Para isso, os pesquisadores da Osram devem utilizar películas especiais para prevenir que a luz emitida pelo OLED seja refletida na camada de interface entre o vidro e o ar, provocando sua permanência não utilizada dentro da lâmpada. Para gerar mais luz Os OLEDs atualmente duram cinco vezes mais que lâmpadas incandescentes e são mais eficientes que lâmpadas halógenas. geral, um OLED envelhece mais rapidamente quando é utilizado com luminosidade mais elevada,” diz Heuser. No momento, os OLEDs atingem cerca de 5.000 horas de uso, cinco vezes mais que uma lâmpada incandescente. Em alguns anos, esses produtos serão capazes de durar entre 10.000 a 20.000 horas. Porém, os OLEDs também podem se degradar durante o período de armazenamento se a umidade e o oxigênio entrarem em suas camadas plásticas. Um bom encapsulamento é, portanto, um fator-chave para os pesquisadores. Atualmente, os OLEDs ainda são caros, por rolo e desenrolar o produto repetidamente é algo totalmente diferente. Isso apresenta um desafio muito mais complexo, especialmente em relação ao encapsulamento,” diz Heuser. De qualquer forma, um dia desses vamos estar nos perguntado como é que vivíamos sem os nossos painéis de luz leves. Em três a quatro anos, estima Gärditz, OLEDs baseados em vidro serão tão brilhantes, terão uma vida útil tão longa e serão tão baratos de fabricar que vão começar a aparecer nas salas de estar e quartos de nossas residências. Christine Rüth Pictures of the Future | Verão 2010 33 Future Dialogue | Futuro Verde Representantes de alto nível de setores científicos, industriais e governamentais se reuniram na conferência Future Dialogue (Diálogo sobre o Futuro), em Berlim, para analisar maneiras de combater a mudança do clima. O que é um futuro sustentável? Grandes mentes pensam de forma semelhante, diz o ditado. No entanto, pensar da mesma forma nem sempre é suficiente. Somente o diálogo entre a Ciência, a Indústria e o Governo pode produzir os passos concretos e necessários quando se trata de lidar com desafios graves, como a mudança do clima. Para provocar esse diálogo, a Siemens e a Max Planck Society iniciaram o fórum de discussão Future Dialogue. D ennis Meadows, o principal palestrante do fórum Future Dialogue, observa o auditório. A sala está cheia, com aproximadamente 500 responsáveis por tomadas de decisão nas áreas política, acadêmica e empresarial de todo o mundo. Eles se reuniram em Berlim para analisar alguns dos problemas atuais mais prementes da humanidade – questões como a mudança do clima, o esgotamento dos recursos e, como megatendências, a urbanização e as mudanças demográficas. Meadows, co-autor do polêmico livro “The Limits to Growth” (Os Limites para o Crescimento), faz uma pausa para enfatizar o que vai dizer. Ninguém se mexe, ninguém tosse. Meadows então prossegue. “Nós já estamos além dos limites, utilizamos 1,3 Terras em vez de uma. Os hábitos que nos deram o crescimento e o progresso no passado não nos darão o crescimento e o progresso no futuro,” disse. “Veremos mais mudanças nos próximos 20 anos do que nos últimos 100.” Frases como esta incitaram controvérsias nos painéis de debates e nas sessões em grupos do fórum. Foi a controvérsia que produziu os resultados. O Future Dialogue, que ocorreu pela primeira vez no final de 2009, foi uma iniciativa da Siemens e da Max Planck Society em conjunto com a Economist Intelligence Unit. Em sessões de trabalho em grupo, foram definidos requisitos claros acerca das responsabilidades dos Governos, Empresas e da Ciência. Os Governos, concluíram os participantes, precisam medir todas as iniciativas de acordo com a meta clara de reduzir a pegada de carbono global, envolver os eleitores em uma economia com baixo consumo de carbono e assegurar que pesquisas básicas recebam financiamentos adequados, dando assim uma oportunidade para o desenvolvimento de ino- 34 Pictures of the Future | Verão 2010 vações de grande alcance. As Empresas, por sua vez, devem trabalhar mais envolvidas com os pesquisadores para melhorar o elo entre invenção e inovação, um esforço no qual a Siemens está ativamente envolvida, especialmente em relação a tecnologias verdes. “Quando eu penso em tratamento de água e eficiência energética, por exemplo, eu me lembro do portfólio da Siemens’,” disse Paul Pelosi Jr., presidente da Comissão de Meio Ambiente de São Francisco e um dos palestrantes. “Muitas dessas tecnologias abrem as portas para uma maior descentralização. A rede de distribuição inteligente, que a Siemens está promovendo, está indo nessa direção. Produção e consumo descentralizados nos ajudam a diversificar nossas fontes de energia e capacitar as comunidades a desenvolver suas próprias soluções para os desafios locais.” Os participantes concordaram de forma unânime, entretanto, que não são apenas as empresas e os governos que precisam fazer sua parte – a Ciência também tem que assegurar que incentivos de desempenho encorajem os cientistas a investir mais tempo se comunicando efetivamente com o público. Para a comunidade científica, isto significa olhar além da pesquisa básica e em direção a soluções voltadas para aplicações. Como salientou Pedro Gruss, presidente da Max Planck Society: “A Ciência em uma torre de marfim é coisa do passado.” Para fazer as inovações ecoarem na sociedade como um todo, é fundamental criar uma visão atraente que envolva o público e receba seu apoio. Ou, como disse um participante, “O Programa Apollo mexeu com a imaginação de uma geração inteira. O que poderia ser o Programa Apollo do século 21?”. Peter Löscher, CEO da Siemens AG, não se intimi- dou em dar exemplos, mencionando algumas visões relacionadas ao portfólio Siemens: Desertec; a eletromobilidade, incluindo toda a infraestrutura que isso exigirá; redes inteligentes de distribuição de energia elétrica; e atendimento à saúde personalizado. “O fatorchave é ter uma estrutura confiável no longo prazo, na qual se possa trabalhar,“ disse Löscher ao resumir os debates. Ao final da conferência, os participantes concordaram que soluções baseadas no mercado têm probabilidades mais elevadas de sucesso desde que os governos estabeleçam uma conjuntura prática. “O governo influencia o mercado e estabelece a conjuntura,” disse Joschka Fischer, ex-ministro de relações exteriores alemão e tradicional líder do Partido Verde. “Se, por exemplo, você muda a estrutura dos mercados cobrando o carbono em um nível uniforme global, você muda os mercados. Isso poderia ter um efeito tremendo na mudança de comportamentos em relação a bens, serviços e à abordagem geral quanto ao uso da energia.” Ao mesmo tempo, envolver indivíduos e suas escolhas diárias é o outro elemento-chave necessário para provocar a mudança em grande escala, como salientado por Meadows: “A sustentabilidade não é uma questão de dispositivos, mas sim de atitude.” O resultado não poderia ter sido mais claro: nem o mercado, nem o governo, nem a indústria separadamente podem ser o fator-chave. Ao contrário, somente quando esses três elementos trabalharem em conjunto será possível alcançar sucesso real na negociação com os problemas mais prementes de nossa era. O que, de fato, foi a finalidade da conferência. Andreas Kleinschmidt | Entrevista Desenvolvimento Sustentável, um paradoxo? Professor Emérito Dennis L. Meadows (67), co-autor do livro “Os limites para o crescimento” (“The limits to growth”). Já em 1972, Meadows chamou a atenção para o fato de que o modelo econômico baseado no crescimento conflitaria com o esgotamento dos recursos no período de 2010 a 2050. Sua obra levantou grande controvérsia e foi publicada em 30 línguas, vendendo 30 milhões de exemplares. Meadows é formado em Química e tem doutorado em administração pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Qual é a sua definição de desenvolvimento sustentável? Meadows: Em minha opinião, isto é um oximoro, um paradoxo, um termo cujo significado é contraditório. Para muitas pessoas, “desenvolvimento” parece implicar que podemos simplesmente continuar a caminhar como nos últimos 100 anos, exaurindo os recursos em grande escala e poluindo muito. Adicionando um tipo de “sustentabilidade” faz com que os efeitos prejudiciais do nosso modelo de desenvolvimento se dissipem. Estou mais interessado no termo “resiliência”. Este conceito referese a como estruturar uma empresa ou cidade ou país para que continue a funcionar bem mesmo frente a grandes choques. A implantação de políticas que lhe dão resiliência tende a tornar o sistema mais sustentável. Pode nos dar um exemplo? Meadows: O sistema financeiro é um bom exemplo. Ele não é muito resiliente. Foi estruturado de maneira que pequenas mudanças no preço dos ativos nos Estados Unidos possam transbordar e infectar bancos e economias ao redor do mundo. Isso é o que eu chamaria de um sistema frágil que precisa ser modificado. A crise financeira é de alguma forma análoga à crise ambiental que temos a nossa frente? Meadows: Sim, em termos do meio ambiente, vejo resultados semelhantes, falando sistemicamente, como vi nas finanças. Como a crise financeira, as mudanças climáticas ou a escassez de energia não vão acontecer de maneira ordenada, uniforme. Em alguma hora no futuro previsível, haverá descontinuidades que nos colocarão no modo crise. Espero que sejamos mais hábeis no tratamento delas do que fomos no tratamento da crise financeira. Para nos prepararmos, o mais importante é aumentar nosso horizonte de tempo. E, certamente, também precisamos desenvolver novas tecnologias. Mas não devemos acreditar que as tecnologias em si são a solução para os nossos problemas. Fome, mudanças climáticas, desigualdade, conflito, escassez energética, queda nas tabelas hídricas são derivados de um conjunto de valores, de ética e práticas comportamentais que temos. Se não as mudarmos, continuaremos a ter esses problemas. A tecnologia é importante, mas é apenas uma ferramenta para alcançarmos nossos objetivos. A chave está em repensarmos as metas. Como as pessoas podem ajudar a melhorar a resiliência dos sistemas feitos pelo homem? Meadows: Quando tento ajudar as pessoas a pensarem sobre mudanças, a primeira coisa que faço é dar a elas ferramentas para medirem as consequências do que estão fazendo atualmente. Eu as encaminho para um site onde podem calcular sua pegada ecológica ou posso sugerir algumas leituras, ajudandoas a se tornarem mais conscientes da energia necessária para produzir seus alimentos. Só então as pessoas entendem as consequências do seu próprio comportamento e têm como desenvolver um real interesse em mudá-lo. De que maneira você mudou a sua vida para torná-la mais sustentável ou resiliente? Meadows: A coisa mais valiosa para o meio ambiente seria parar de viajar de avião. No entanto, eu ainda o faço. É a maior fração de minha pegada ecológica. Além disso, fiz algumas outras coisas. Por exemplo, converti minha casa para ser mais eficiente em termos de energia. Eu a aqueço com energia solar e madeira. Quando compro um carro, fico com ele 10 a 15 anos, em vez de substituí-lo com mais frequência. E adotei a política na minha casa de que quando compramos algo novo, tenho de jogar fora algo que já está lá. Isso torna muito mais difícil agarrar alguma coisa na loja. Todas essas coisas são triviais, porém esse é o nível no qual, quando somados, significam que as mudanças podem acontecer. Resumindo, quando se trata de energia, todos nós temos de apertar o cinto? Meadows: É insustentável que um pequeno percentual da população global seja responsável pela maior fatia em matéria de consumo de energia e recursos enquanto dois bilhões de pessoas sobrevivem com menos de US$ 2 por dia. Em sociedades tradicionais, a maior parte da energia que se consumia era sob a forma de alimentos; 80% da população estava ocupada produzindo energia, por meio da caça ou da agricultura. Atualmente, com o petróleo barato, as pessoas que colhem energia, por exemplo, nos poços de petróleo, representam uma proporção muito pequena da população. O restante podem ser professores, jornalistas, esportistas, cabeleireiros. Mas iremos ficar sem energia e teremos de mudar para um sistema diferente a alguma altura do caminho. Não será como na Idade das Trevas. Porém, será uma sociedade em que muito mais do que 1% dela terá de trabalhar para colher energia. E esta é uma mudança que devemos começar a preparar desde já, para torná-la menos prejudicial. Você espera que a mudança ocorra de maneira tranquila? Meadows: Para ser honesto, não. Espero graves turbulências resultando disso, muito maior do que, por exemplo, a crise financeira que começou em 2008. Estou convicto de que veremos mais mudanças perturbadoras nos próximos 20 do que nos últimos 100 anos. Entrevistado por Andreas Kleinschmidt Pictures of the Future | Verão 2010 35 Detetives Moleculares | Cenário 2020 Destaques 38 Identificando invasores invisíveis Quando o vírus H1N1 2009 começou a ceifar vidas, a Siemens se tornou uma importante parceira na determinação da identidade do organismo. 41 Soluções de Imageamento Híbrido Quando combinados, os sistemas de tomografia computadorizada e PET permitem aos radiologistas determinarem com precisão a presença de células tumorais no contexto anatômico. 43 Sistemas de sensores baseados em células Os pesquisadores da Siemens estão desenvolvendo sensores, alguns dos quais baseados em células vivas, para detectar patógenos e poluentes no local, assim reduzindo a necessidade de testes laboratoriais que consomem tempo. Feliz 2020 Uma senhora idosa foi encontrada morta em sua casa. Ela parece ter morrido de causas naturais. Porém, uma investigação de seu prontuário médico eletrônico, feita no local, mostra que ela era portadora de uma prótese de retina para corrigir a degeneração macular. E ainda, que a prótese tem funções de memória – com acesso sem fio. Ao rodarem as experiências finais da mulher, descobre-se um crime molecular. 36 Pictures of the Future | Verão 2010 Quando se trata de investigação criminal, as provas têm de ser recentes e não contaminadas. Até 2020, as organizações policiais garantirão que esses objetivos sejam atendidos usando dispositivos tão pequenos como o smartphone para identificar biomarcadores baseados no sangue e traços moleculares de substâncias incriminadoras na cena do próprio crime. para sempre... M ais cedo ou mais tarde, todos nós recebemos passagem de ida sem volta. Para a maioria de nós, isso é natural. Para alguns, não é. Meu trabalho é descobrir a diferença. Era uma manhã de segunda-feira, fria e ensolarada, de junho. Após uma semana de chuva, foi o tipo do dia em que você tem vontade de ligar para o escritório e dizer que tem coisas melhores a fazer do que analisar o resultado dos testes moleculares ou tentar descobrir se vovó quebrou o pescoço na escada ou recebeu uma ajudazinha de sua senhora. Para Henriet- ta Gabrielli, de 84 anos, todos os sinais indicavam causas naturais para sua morte. Quase todos os sinais. “Desculpe-me chateá-lo logo na segundafeira de manhã, detetive”, disse o médico que respondeu ao chamado de emergência no 911. “Mas o sujeito parece estar nervoso”. Ele gesticulou por cima do ombro na direção de um homem que pisava ora com um pé ora com o outro próximo ao sofá onde jazia o corpo da Sra. Gabrielli. Mesmo de onde eu estava, podia ver as manchas de suor na camisa do sujeito. “Quem é ele?”, perguntei. “É quem nos chamou. O nome dele é Pulsifer”. “Já fez o trabalho inicial?”, perguntei. “Exame de sangue rotineiro”, disse o paramédico. “O analista encontrou o que se esperava – alto nível de troponina – você sabe, uma daquelas proteínas liberadas pelas células cardíacas em resposta a eventos prejudiciais. Pulsifer disse que a vítima parecia estar com falta de ar quando ela o chamou. Junte as duas coisas e parece um AVC acarretando depressão respiratória e parada cardíaca. Vamos pôr o corpo na ambulância”? Pictures of the Future | Verão 2010 37 Detetives Moleculares | Cenário 2020 Caminhei até Pulsifer e me apresentei. “Você é parente da vítima”?, perguntei. “Não”, disse ele. “Apenas um amigo próximo. Eu a conheço há anos. Minha mãe era a faxineira da Sra. Gabrielli. Quando mamãe morreu, eu me senti – você sabe – na obrigação. Ela era tão sozinha. Sem amigos, somente dois parentes distantes no Sul”. “Situação perfeita”, disse eu provocativamente, conforme observava o tamanho da casa e a qualidade aparente do que a mobiliava e decorava. “Você, por acaso, não está no testamento da velhota, está?”, disse eu. Antes que Pulsifer pudesse responder, o paramédico interrompeu. “Detetive, recebemos informação de um parente a respeito do prontuário médico da Sra. Gabrielli. Melhor dar uma olhada”. Ele me passou o smartphone. A Sra. Gabrielli aparentemente era muito preocupada com a sua própria saúde. O prontuário indica que em 2015 ela passou por uma triagem genômica completa. Foram identificadas diversas predisposições para uma série de doenças cardíacas. Depois disso, a Sra. Gabrielli aparentemente viveu como uma santa. O diagnóstico de um AVC começou a parecer improvável. Mas ali estava algo que chamou minha atenção: apenas um ano antes, a Sra. Gabrielli recebeu um implante de prótese de retina, devido à degeneração macular em seu olho direito. E aparentemente o implante – um microchip com interface direta com seu nervo óptico – havia sido equipado com funções de memória. E mais, o chip era sem fio e acessível para permitir manutenção e atualizações. “Formidável”, disse eu para o paramédico. “Vamos ver se ele late”. Alguns minutos mais tarde, após recebermos outra informação, conseguimos baixar um código de acesso para o prontuário médico da Sra. Gabrielli e usar meu smartphone para explorar o conteúdo do chip. As principais imagens das últimas 48 horas eram mostradas como um filme mudo em alta velocidade. Era coisa de rotina. Mas, por volta das 18h30 da noite anterior, Pulsifer apareceu nas imagens. Depois do que pareciam ser algumas poucas formalidades, ele pegou um pequeno pacote embrulhado para presente no bolso do seu paletó e entregou à vítima. Dentro estava uma echarpe de seda. Ele ajudou Gabrielli a colocá-la ao redor do pescoço. Em seguida, sumiu. Depois disso, a vítima aparentemente sentou no sofá e por fim adormeceu. O outro único evento registrado foi o telefonema para Pulsifer esta manhã, pouco antes de falecer. Algo estava cheirando mal. Olhei para Gabrielli. Ali estava a echarpe – bonita, tons suaves de rosa e uma padronagem delicada de flores. O tipo de coisa que tocaria o coração da velha senhora. 38 Pictures of the Future | Verão 2010 “Qual foi o motivo do presente?, perguntei a Pusifer. “Nenhuma data especial”, ele disse. “Trabalho em uma distribuidora de roupas femininas e a Sra. Gabrielli gostava de coisas finas. Com frequência, lhe dava presentes de nossas coleções para tornar a sua vida mais alegre”. Ajoelhei e olhei cuidadosamente para a echarpe. Tinha um forro em cor de rosa escuro. Não querendo contaminar nenhuma prova em potencial, abri um pacote de luvas cirúrgicas esterilizadas e retirei uns milímetros da echarpe que tinha estado em contato com a pele da vítima. Em seguida, estendi um bico de aspirador parecendo uma antena do meu smartphone, ativei o aspirador e escovei a cabeça do aspirador para frente e para trás na seda suave. Sabia que dentro do dispositivo seriam detectadas partículas nano da superfície da echarpe, por uma vasta seleção de “moléculas de atração” embutidas em um pedacinho de tecido especializado. Cada molécula que foi pega sinalizaria eletronicamente a sua identidade para um chip especializado por baixo do tecido que, por sua vez, processaria a informação, a compararia com a base de dados online e montaria uma representação gráfica dos resultados. Essa tecnologia poupa tempo da polícia e fornece resultados limpos que são bem aceitos pelos tribunais. Em segundos, uma longa coluna vermelha marcada “Fentanil” apareceu no visor. Como qualquer pessoa do meu ramo poderia lhe informar, Fentanil é um poderoso analgésico, potencialmente mortífero. Na forma em pó, ele pode ser absorvido transdermicamente. Uma vez no corpo, seu efeito é irreversível. Em geral, faz com que a vítima retenha cada vez mais dióxido de carbono, levando a uma falta de ar cada vez maior e os sintomas externos são os de um AVC. Levantei-me e olhei dentro dos olhos do Pulsifer. “Por que fez isso?”, eu disse balançando a minha cabeça sem acreditar, depois que prendi seus punhos molhados pelas costas com algemas. Embora a manhã continuasse agradável e fria, o rosto de Pulsifer estava coberto de gotas de suor. Os olhos ficaram vermelhos e eu podia ver que estava se desmoronando por dentro. Em algo que era pouco mais que um sussurro, ele balbuciou: “Ela me tratava como seu filho. Mas queria cada vez mais do meu tempo. Enfim, começou a me pressionar para que me mudasse para cá. Mas eu não podia simplesmente a deixar. Então pensei em lhe dar um presente que a faria feliz para sempre”. Arthur F. Pease | Detecção de Vírus O s detetives estão trabalhando na Siemens. Examinam minuciosamente as linhas do código genético para comprovação, desenvolvendo ferramentas mais inteligentes e rápidas para descobrir os fugitivos que perseguem e trabalham em contato estreito com autoridades nas universidades e agências governamentais para capturar e liquidar seus alvos. “É um Cientistas no centro de pesquisas da Siemens em Berkeley, na Califórnia, desenvolveram testes precisos para o vírus H1N1 (abaixo). O teste se tornou possível pelo sistema de identificação genética desenvolvido pela Siemens, em Princeton. Identificando invasores invisíveis Quando o vírus H1N1 começou a ceifar vidas no México e nos EUA, a Siemens tornou-se uma das principais envolvidas na determinação da identidade específica do organismo. Desta forma, a empresa reuniu ferramentas poderosas de informática, uma nova tecnologia de reconhecimento de padrões e a primeira aplicação comercial na América do Norte de sua tecnologia automatizada de detecção genética. relacionamento de predador-presa”, comenta Gayle Wittenberg, gerente de Programa na Siemens Corporate Research (SCR), em Princeton, Nova Jersey. “Estamos nos tornando cada vez melhores no que fazemos. Porém, os pilantras – os vírus e bactérias que estamos atacando – são de difícil identificação devido ao fato de suas características genéticas estarem sempre evoluindo”. Embora a batalha contra os invasores invisíveis, como a bactéria Staphylococcus aureus (MRSA) astutamente resistente à meticilina, responsável por aproximadamente 20.000 mortes hospitalares por ano nos EUA, esteja apenas começando, Wittenberg e outros detetives moleculares na Siemens já obtiveram sucessos significativos, como a identificação das características diferenciadas do que é conhecido como “o vírus da pandemia de gripe H1N1 de 2009”. Em 14 de abril de 2009, após várias mortes no México, a Organização Mundial da Saúde (OMS) e os Centros de Controle de Doenças (CDC) anunciaram sete casos da diferenciada cepa da gripe hemaglutina-neuraminidase (H1N1) nos EUA. Em 27 de abril, a OMS declarou um alerta de pandemia nível 4 em uma escala de 6 pontos (sendo 6 o nível mais alto). E em 28 de abril, o Instituto Nacional de Saúde (NIH) dos EUA publicou na Internet todas as versões disponíveis do código genético do vírus. “Assim que a informação se tornou disponível, começamos a passá-la por nosso processo de descoberta de biomarcadores para o desenvolvimento de testes rápidos de diagnóstico, que levaram ao que chamamos de linha de informações do RAPID2”, diz a Dra. Dorin Comaniciu, PhD, que lidera a Medical Informatics Global Technology Field na Siemens Corporate Research, em Princeton, Nova Jersey. Comaniciu explica que a chave para a identificação de qualquer agente patogênico é a capacidade de identificar as partes de seu genoma que todos os membros do seu grupo têm em comum. “Não há duas sequências genéticas no mesmo grupo inteiramente idênticas”, diz. “Mas algumas partes de suas sequências são. E é aí que entra nossa tecnologia”. Usando um conjunto de computadores interligados de alta performance, Wittenberg, Comaniciu e outros pesquisadores da SCR compararam as sequências de H1N1 do NIH com uma base de dados disponíveis de cepas de gripe comum. Os esforços se pagaram rapidamente. Menos de dois dias após a NIH ter postado o genótipo do H1N1, o RAPID2 tinha identificado as sequências exclusivas – também conhecidas como “assinaturas” ou “primers”– que distinguem o vírus H1N1 de todos os outros. A informação resultante – representação digital de parte do código genético do vírus que é equivalente às impressões digitais do suspeito – foi transferida da Siemens Corporate Research para as instalações de pesquisa e desenvolvimento de categoria internacional da Siemens Molecular Diagnostics em Berkeley, Califórnia. Aqui, de acordo com o vice-presidente para Gestão Global de P&D, Dr. Norbert Piel, “um de nossos cientistas com mais experiência conseguiu traduzir as assinaturas geradas por computador do RAPID2 em suas contrapartes de ácido nucléico, também conhecidas como reagentes de detecção”. Uma vez que esses reagentes foram produzidos, testamos em cópias conhecidas do vírus utilizando a plataforma automa- Pictures of the Future | Verão 2010 39 Detetives Moleculares | | Detecção de Vírus tizada VERSANT da Siemens para a detecção genética baseada na reação em cadeia de polimerase cinética (kPCR). “O resultado”, diz Piel, “foi que na primeiríssima tentativa obtivemos um par perfeito entre as assinaturas que tínhamos gerado e aquelas do vírus de fato”. Assim que o teste ficou pronto, ele foi acrescentado ao painel de ensaios sobre gripe da Siemens Molecular Diagnostics, transferido para um laboratório público do México no auge da pandemia e testado em uma avaliação duplo cego na plataforma automatizada kPCR VERSANT. “Ali, os resultados indicaram que o ensaio era tão sensível e possivelmente mais caracterização das bactérias e até a detecção de células cancerosas, abrindo a porta para tratamentos mais rápidos, precisos e com melhor custo/benefício para várias doenças. Seja qual for o organismo-alvo, o processo de identificação genética começa no sequenciamento do DNA de um grande número de amostras individuais. “Quanto mais sequências você analisar, maior a probabilidade de os resultados identificarem um conjunto de características que todos os membros do grupo têm em comum”, explica o cientista de Pesquisas Lance Palmer, da SCR, que chama a atenção para o fato de que o sequenciamento de alto rendimento específico para o vírus H1N1 2009 do que o teste desenvolvido pelos Centros de Controle de Doenças”, diz o diretor da Siemens Healthcare Diagnostics, James Uzgiris, PhD. “Nessa comparação com os ensaios do CDC, nossos testes foram mais específicos para o vírus H1N1 2009. Atribuímos isso à excelente capacidade do algoritmo RAPID2 e à performance da plataforma kPCR VERSANT”. está se tornando cada vez mais acessível – aproximadamente US$ 70.000 por, digamos, 100 genomas de Staphylococcus aureus. Não obstante, como no caso do vírus H1N1, Wittenberg e seus colegas descobriram que podem cortar o custo de distinguir o que torna MRSA diferente do Staphylococcus aureus, utilizando os dados sequenciados que estão publicamente disponíveis. Trabalhando em estreito contato com os pesquisadores da Universidade de Medicina e Odontologia de Nova Jersey, que tem uma das maiores coleções do mundo de isolados de MRSA, Wittenberg desenvolveu conjuntos de primers (assinaturas) otimizadas por computador. “O próximo passo será sequenciar o material genético de populações maiores de bactérias MRSA para desenvolver um grupo de primers Plataforma Multiuso. Um sistema computadorizado, capaz de concentrar-se em uma mancheia de pares de base genética que distingue um grupo de organismos-alvo de todos os outros (por exemplo, H1N1 2009 pandêmico comparado com outros vírus de gripe) não é uma atração de um truque só. De fato, a tec- Dois dias após o NIH postar o código genético do H1N1, o RAPID2 identificou exatamente o que tornava o vírus único. nologia RAPID2 da SCR poderia acelerar não só a identificação de outros vírus perigosos, como novas cepas de HIV resistentes a fármacos ou ameaças de guerra biológica, mas também a 40 Pictures of the Future | Verão 2010 mais robusto. Descobrir o que faz esse organismo ser único é requisito para combatê-lo”. No entanto, Wittenberg enfatiza que a MRSA é um alvo em movimento, que evolui constantemente. “Isso demanda um processo contínuo de vigilância. Como as novas cepas evoluem, é necessário identificar novos primers, o que torna nosso canal de informações RAPID2 uma arma cada vez mais valiosa contra esses bichinhos”. O que o futuro nos reserva. O RAPID2 e o novo Sistema Molecular VERSANT kPCR da Siemens já aceleraram os tempos de resposta a novas ameaças virais. Em comparação com testes convencionais de anticorpos em imunodiagnósticos, por exemplo, que detectam a presença dos vírus, mas só indiretamente, os ensaios com VERSANT kPCR não precisam esperar para o corpo apresentar uma resposta imune. Em vez disso, podem identificar um vírus em uma amostra de sangue e confirmar sua identidade genética em concentrações muito baixas. “Isto torna a detecção mais fácil e o tratamento, mais direcionado”, diz Piel. “Além disso, uma vez que a terapia seja iniciada, você pode fazer testes de acompanhamento para garantir que a carga viral no sangue do paciente está diminuindo.” Os mesmos passos podem, em princípio, ser empregados para lutar contra os cânceres. Aqui, a ideia é capturar as células oriundas de tumores – as chamadas células circulantes de tumor – descobrir sua origem e, uma vez que o tratamento seja iniciado, determinar se seus números estão aumentando ou diminuindo. Ao acrescentar a tecnologia RAPID2 no quadro, o “gerenciamento” do câncer pode ser levado ao seu nível mais eficaz – testes de predisposição. “Suponha que você tem dois grupos de pessoas para os quais você possui as sequências de genomas e um grupo desenvolveu câncer de mama”, diz Uzgiris. “O RAPID2 poderá ser capaz de identificar as principais diferenças genéticas entre esses grupos e assim ajudar a otimizar diagnóstico e terapia”. Isso pode não estar tão longe assim. Os | Fusão de Imagens Enquanto os sistemas convencionais detectam os vírus com base na demorada resposta dos anticorpos, os mais recentes sistemas automatizados de detecção molecular podem identificar rapidamente quantidades diminutas de agentes patogênicos nas amostras de sangue. recentes avanços tecnológicos reduziram enormemente o custo do sequenciamento genômico humano de US$ 100.000 para cerca de US$ 10.000. Uma vez que o preço caia para algo em torno de US$ 1.000, como deverá acontecer em poucos anos, as vantagens da triagem genômica individual se tornarão irresistíveis. “Em pouco tempo, a triagem genômica completa poderá se tornar algo como um ritual de passagem quando a pessoa completar 18 anos”, prevê Uzgiris. “Naquela altura, você saberá suas predisposições. Exames rotineiros de sangue procurarão os sinais de perigo. E se uma mutação suspeita for detectada 30 ou 40 anos mais tarde, uma versão turbinada da tecnologia RAPID2 comparará o valor de referência de seu genótipo para descobrir o quanto significa a mudança. Tudo se resume a um bom início em termos de cuidados preventivos”. Arthur F. Pease Solução de imageamento híbrido Quando combinadas, a tomografia computadorizada e o imageamento da medicina nuclear dão aos radiologistas a capacidade de confirmar a presença de pequenos ninhos de células tumorais em um contexto anatômico, detectando o crescimento precoce de tumores e propiciando um resultado potencialmente melhor. H á uma regra básica para o tratamento do câncer: a batalha precisa começar o mais cedo possível. Infelizmente, no entanto, a doença passa despercebida com frequência por muito tempo. A esta altura, a busca pela metástase de tumores malignos se torna fundamental no planejamento do tratamento. São aqui indispensáveis os procedimentos que não só geram e mostram imagens de órgãos em cortes transversais, mas também que tornam os processos bioquímicos visíveis. Isso ocorre porque as células doentes se revelam por meio de seu metabolismo alterado. As células de tecido que consomem quantidades incomuns de açúcar, por exemplo, indicam crescimento celular fora de controle. Essa combinação da capacidade de fornecer imagens (anatômicas e fisiológicas) é o que torna a tomografia computadorizada do Biograph Molecular CT (mCT) da Siemens ideal para diagnósticos de câncer. Como tomógrafo para o corpo inteiro, o Biograph combina a tomografia de emissão de pósitrons (PET) com a tomografia computadorizada (CT) em três dimensões de imagens de raios X. A tomografia PET mede a concentração de um traçador ligeiramente radioativo – geralmente um composto de glicose F-18-FDG (18F Fludeoxiglicose), que é injetado no paciente. O traçador radioativo concentra-se nas áreas em que é mais rapidamente metabolizado – em outras palavras, nos tumores. Durante o processo de metabolismo, a glicose F-18 decai ao emitir um pósitron que, por sua vez, é transformado em fótons que são detectados pela unidade PET e convertidos em imagens. Ao mesmo tempo, a unidade de tomografia computadorizada no formato de um anel produz imagens em 3D de alta resolução da parte do corpo que está sendo examinada. O resultado é uma imagem fundida que mostra o local e as dimensões dos tumores. “O imageamento Pictures of the Future | Verão 2010 41 Detetives Moleculares | Fusão de Imagens Combinar imagens de raios X em 3D com a tomografia de emissão de pósitrons (PET) possibilita identificar o local e as dimensões de tumores no pulmão com mais precisão do que no passado. híbrido nos proporciona informações significativamente melhores do que os dois métodos fariam sozinhos”, diz o radiologista Dr. Martin Freesmeyer, médico-chefe da Clínica de Medicina Nuclear no Hospital Universitário de Jena, na Alemanha, onde a unidade PET/CT da Siemens entrou em funcionamento em meados de 2009. O Biograph não só tira as medidas mais rapidamente do que qualquer outro sistema, como também estabelece novos padrões para nitidez de imagem. Enquanto os sistemas convencionais alcançam resolução de imagens PET de quatro a cinco milímetros, o Biograph mCT gera imagens próximas a resolução de dois milímetros em praticamente toda a região registrada. Ele alcança isso graças a quatro anéis detectores contendo um total de 32.448 anéis detectores individuais que podem capturar as mudanças no metabolismo da glicose que anteriormente eram impossíveis de resolver. Os pacientes se beneficiam do novo sistema porque é rápido. Uma tomografia rotineira não leva mais do que cinco a dez minutos. Em vez de passar por vários exames de raios X e uma correspondente alta exposição à radiação, os pacientes só precisam completar uma única tomografia PET/CT combinada para que os médicos obtenham imagens de diagnóstico precisas. Norbert Franke, que é responsável pelas 42 Pictures of the Future | Verão 2010 vendas do Biograph na Siemens Healthcare, em Erlangen, acredita que a redução no número de exames é um grande benefício. “A combinação de uma melhor chance de recuperação com menos exames reduz os custos do tratamento”, diz ele. Um total de 50 unidades do Biograph está em funcionamento na Alemanha atualmente. “Também estamos vendo um aumento da demanda por eles na Ásia e em outros países da Europa”, comenta Franke. O custo do suprimento de equipamentos é um dos principais fatores que prejudicam sua ampla utilização. Um Biograph mCT pode custar €3 milhões dependo dos recursos do aparelho. Especialistas também acreditam que a utilização de traçadores radioativos garante a eficiente detecção do câncer. Essa tecnologia é urgentemente necessária porque 436.000 novos casos de câncer são descobertos na Alemanha todos os anos e 211.500 pessoas morrem da doença anualmente, de acordo com a Sociedade de Assistência contra o Câncer da Alemanha. A Organização Mundial da Saúde (OMS) acredita que o número de vítimas de câncer no mundo crescerá 50% entre agora e 2030 devido ao aumento crescente da proporção de pessoas idosas na população mundial. Desmascarando as células cancerígenas. A economia oferecida por um procedimento combinado PET/CT tem uma nova dimensão quando vista frente o histórico de tais números alarmantes. Por um motivo, o sucesso dos tratamentos quimioterápicos dispendiosos pode ser monitorado com mais eficácia por meio de técnicas de diagnóstico molecular e as medidas do tratamento em si podem ser mais bem planejadas se o câncer for detectado precocemente. “Especialmente na fase pós-tratamento, exames PET/CT combinados são superiores a outros procedimentos”, diz o Prof. Jürgen Ruhlmann, do Medizin Center, de Bonn. Isso porque os traçadores podem localizar imediatamente as células tumorais. “Dados experimentais demonstram que os aparelhos PET/CT combinados podem detectar ninhos de células tumorais medindo menos de um milímetro”, diz Ruhlmann. Muitos estudos demonstraram que a combinação do imageamento molecular e tomografia computadorizada melhoram a chance de sobrevida para esses pacientes. Os exames PET/CT estão sendo utilizados cada vez mais para procurar por tumores dos pulmões, cólon, pele, linfonodos, mama e tireóide, e os especialistas em medicina nuclear e radiologistas estão começando a utilizar cada vez mais imagens de alta resolução para detectar outros tipos de câncer, inclusive de próstata, brônquios e carcinomas da cabeça/garganta. Andreas Beuthner | Espectroscópio infravermelho Os pesquisadores da Siemens estão estudando como as células de animais podem ser utilizadas como sensores. Esses novos bio-sensores demonstraram um alto nível de sensibilidade a qualquer toxina que interfira com seu metabolismo. Sistemas de sensores baseados em células Detectar substâncias perigosas na água e no ar atualmente requer testes laboratoriais demorados. Os pesquisadores da Siemens estão desenvolvendo sistemas de sensores, alguns dos quais baseados em células vivas, para detectar os agentes patogênicos e poluentes de forma rápida, no local. O s habitantes do estado alemão de BadenWürttemberg ainda tremem quando pensam sobre um ataque de veneno. Em 2005, um desconhecido submergiu três latas de herbicida no Lago Constância, muito próximo da estação de bombeamento de água potável. Uma carta anônima assumindo responsabilidade pelo ataque levou os mergulhadores a 70 metros de profundidade. Felizmente, só pequenas quantidades do agrotóxico foram liberadas no lago e os limiares não foram excedidos. Porém, cenários semelhantes continuam a dar pesadelos às empresas de fornecimento de água. Peixes ou moscas da água são usados com frequência como sistemas de alarme natural, mas isto não é o ideal. A água potável passa por profundos testes laboratoriais em prolongados intervalos. “Mas esses testes só encontram substâncias que estejam sendo especificamente procuradas”, diz o Dr. Heike Barlag, chefe da equipe de Bio-sensores na Siemens Corporate Technology (CT), em Erlangen, na Alemanha. É por isso que os químicos de bio-sensores Pictures of the Future | Verão 2010 43 Detetives Moleculares | da Siemens, um grupo liderado pelo Prof. Maximilian Fleischer, na Siemens CT, em Munique, estão explorando novas abordagens para a detecção de poluentes. Os pesquisadores desenvolveram três sistemas de sensores que podem ser utilizados para monitorar com eficácia o ar e a água. Todos usam componentes biológicos para a detecção e são mutuamente complementares. Por exemplo, o SiequaSAFE funciona como sistema de alerta no caso de ataque terrorista. No centro do sistema, está um sensor que duplica o processo metabólico crucial por acetilcolinesterase (AChE), uma enzima que funciona como um catalisador extremamente rápido. A AChE subdivide a substância mensageira que, em animais, transmite sinais das células nervosas para os músculos. Substâncias que inibem a enzima, como as armas químicas Sarin e Tabun ou o inseticida proibido E605, são altamente tóxicas. “Se uma substância como o Sarin reagir com esta enzima, é uma boa indicação de que algo muito perigoso está na Em seguida, fornece à AChE uma substância da qual ela pode clivar. Desde que a AChE esteja intacto, ela analisa essa substância. Mas se tiver sido exposta a veneno, ela pára de funcionar e não são formados produtos de decomposição. O sensor utiliza um fluxo em um eletrodo para determinar a quantidade desses produtos. licka está trabalhando. Como parte do projeto financiado pelo Ministério Federal de Educação e Pesquisa da Alemanha, Paulicka e outros desenvolveram um dispositivo semiautomático denominado AquaSENS. O dispositivo utiliza um teste imunológico para detectar pequenas moléculas como hormônios, antibióticos e AquaSENS descobre hormônios, antibióticos, agrotóxicos e bactérias em pequenas amostras de água. A atividade de uma enzima de controle também é monitorada. O SiequaSAFE soa um alarme somente se esse enzima estiver trabalhando adequadamente, mas a AChE não. “Mesmo que o SiequaSAFE encontre uma substância perigosa, ele não é desabilitado”, frisa Barlag. O sistema regenera automaticamente, limpando/lavando o chip e substituindo a enzima. O SiequaSAFE é extremamente sensível, detectando a toxina E605 em quantidades me- agrotóxicos, bem como bactérias maiores – em uma pequena amostra de água. A detecção está baseada na capacidade do corpo de mostrar seus próprios anticorpos para reconhecer substâncias estranhas pela presença de constituintes característicos chamados antígenos. Os anticorpos de até 25 substâncias são localizados em um chip com cartão removível. Quando a amostra de água é bombeada através do chip, as substâncias-alvo grudam com os A alma do sistema de testes para água SiequaSAFE é uma enzima em um chip, que é destruída se houver uma substância perigosa na água. água”, diz Barlag. No entanto, a preocupação inicial não é tanto a identificação da substância, como a capacidade de instantaneamente soar um alerta. O desafio para os químicos da Siemens era converter o teste de inibição enzimática – um procedimento laboratorial estabelecido – em um sistema totalmente automatizado. O protótipo é praticamente do tamanho de uma impressora e tem inúmeras conexões para tubos finos através dos quais amostras e soluções com água são levadas para um chip de sensor. “Encontramos a forma do AChE cujo produto de clivagem pode ser detectado por eletroquímica”, explica Barlag. O SiequaSAFE começa bombeando amostra da água através do chip. 44 Pictures of the Future | Verão 2010 nores do que um milionésimo de um grama por litro. Um décimo de um grama é mortífero para os humanos. Muitas outras aplicações serão possíveis no futuro. “Metais pesados, fenóis e toxinas de algas azuis também são candidatos para os testes de inibição enzimática”, diz Barlag. Laboratório móvel. A equipe de Barlag está trabalhando não só no SiequaSAFE, que pode monitorar continuamente a segurança do sistema de água potável, mas também em um sistema de laboratório portátil que pode identificar um grande número de poluentes e determinar suas quantidades dentro de meia hora. É nisso que o membro da equipe Peter Pau- anticorpos específicos no chip. Isto leva a outra reação, cujos produtos são detectados eletricamente. “As mínimas correntes aqui estão na faixa de poucos trilionésimos de um ampere”, diz Paulicka sobre a performance do sistema. A maior vantagem do AquaSENS é que essa reação anticorpo-antígeno se realiza em um chip eletrônico. “Sistemas laboratoriais ópticos dispendiosos são atualmente utilizados para a maioria das análises imunológicas, e eles têm de ser operados por especialistas”, diz Paulicka. O AquaSENS, por sua vez, é um dispositivo robusto do tamanho de um laptop que fornece resultados relativamente rápido ao se pressionar um botão. O AquaSENS detecta agrotóxicos como atrazina em concentrações de poucos mi- lionésimos de grama por litro, o que é muito perto dos limiares permitidos por lei. “É ótimo para uma triagem rápida”, diz Paulicka. “Não tem a intenção de substituir os laboratórios de alta precisão, mas simplesmente testar concentrações de poluentes de maneira rápida e fácil no local”. O dispositivo móvel poderá ser útil durante atividades no campo por organizações internacionais, por exemplo. E também pode capturar micróbios. “A detecção de bactérias é uma tarefa fundamental no monitoramento da qualidade da água”, diz Paulicka. Isso em geral requer preparação demorada de culturas bacterianas. As leis que regem a água potável são rigorosas. “Não são permitidas mais de 100 unidades formadoras de colônias de legionella em 100 mililitros de água potável, que também têm de estar totalmente livres de bactérias coliformes”. Embora o AquaSENS ainda não tenha atingido esse nível de sensibilidade, está perto. Um parceiro de projetos, por exemplo, desenvolve um método de filtração que pesca as bactérias para fora da água e as concentra. Quando totalmente desenvolvido, o AquaSENS poderá fornecer monitoração de rotina em sistemas de água potável. “Em Munique, por exemplo, 45 amostras são retiradas das tubulações em dias alternados e testadas em laboratório para legionella,” diz Paulicka. “Mas, com AquaSENS, a análise pode ser feita diretamente no local”. Detectores vivos. O Prof. Fleischer e a Dra. Evamaria Stütz, da Siemens Corporate Technology, em Munique, estão coordenando sensores baseados em células de animais para o AquaSENS e o SiequaSAFE. Embora impossibilitados de identificar substâncias individuais, os sensores respondem a um amplo espectro de materiais que poderiam ser perigosos para a saúde e para o meio ambiente. Esses incluem metais pesados, agrotóxicos, ozônio e nitrogênio, bem como álcool, nicotina e resíduos de fármacos. O princípio por trás dos sensores é que eles medem as mudanças no metabolismo celular. Os pesquisadores da Siemens aproveitaram uma unidade de análise projetada pela Rostock, Bionas sediada na Alemanha para uso no setor farmacêutico e atualmente estão modificando o dispositivo para análise ambiental. O dispositivo usa chips de silício cobertos com culturas de células vivas como seus sensores. A condição das células é monitorada observando-se três sinais vitais: o sistema mede sua forma física, consumo de oxigênio e o pH dos produtos residuais. Se uma ou mais dessas variáveis mudarem, as células baseadas no chip podem muito bem estar sob tensão. As culturas das células estão disponíveis comercialmente e se originam de vários organismos. O Dr. Stütz descobriu que as células do músculo de ratos são especialmente bem adequadas para análises de água servida porque reagem com grande sensibilidade aos poluentes, têm longa sobrevivência e passam por alterações genéticas muito devagar. Ela também está experimentando uma linha de células que foi isolada do tecido pulmonar de hamsters bem como células de carcinoma do fígado de humanos. “Queremos descobrir linhas adequadas de células para várias aplicações, inclusive análises do ar”, diz Stütz. “Isso é desafiador porque as culturas de células vivas precisam ser lavadas com um meio de cultura aquoso”. Os pesquisadores da Siemens também estão otimizando o sistema Bionas para medições automáticas de longo prazo. “Poder usar o sistema existente nos dá vantagens sobre a concorrência, que tem de desenvolver tudo partindo do zero”, diz Fleischer. Os planos são de realizar testes práticos baseados no uso de células vivas como sensores ambientais antes do final de 2010 com as empresas de abastecimento de água na região de Ruhr, na Alemanha. Os sensores celulares também poderiam medir a qualidade do ar e da água nos prédios “verdes” e fornecer alertas no caso de ataque químico em um aeroporto. Idealmente, Fleischer gostaria de converter organismos inteiros em sensores. “Líquens poderiam monitorar a qualidade do ar em cruzamentos movimentados, por exemplo”, diz ele sobre a ideia. Os biólogos de sua equipe acham isso bastante utópico, tendo em vista que ninguém conseguiu até agora ter uma comunidade inteira crescendo como uma cultura em um chip. Mas são exatamente desafios como esses que inspiram os inventores bem-sucedidos. Ute Kehse Pictures of the Future | Verão 2010 45 Inovação Aberta | Cenário 2020 Destaques 48 Explorando novos mundos de ideias As parcerias são importantes para as empresas que se empenham em utilizar os mais recentes resultados da pesquisa fundamental e aplicada. Além disso, as empresas começaram recentemente a explorar outros métodos abertos de inovação. 51 Todos Ligados A Universidade Técnica da Dinamarca (DTU) é uma das mais importantes parceiras da Siemens. As prioridades na pauta das pesquisas conjuntas incluem maneiras de integrar os veículos elétricos às malhas de energia do futuro e novas soluções para o processamento da água potável. 55 Futuro modelo da China Todos os anos, 13 milhões de chineses mudam das regiões rurais para as cidades. A Universidade de Tongji, em Xangai, e a Siemens estão trabalhando em conjunto para desenvolver modelos de ecocidades que ligam a proteção ambiental ao crescimento urbano. 2020 O conceito de inovação aberta foi concebido há aproximadamente 20 anos. Hoje, é um aspecto essencial do trabalho que está sendo feito nos laboratórios de pesquisa pelo mundo afora. A Open Innovative é uma empresa que se especializa no desenvolvimento de projetos de todo tipo. O diretorsuperintendente Diego mostra a Johannes Quistorp como a empresa executa até as mais complexas tarefas com a ajuda de sua rede de conhecimentos e da internet. 46 Pictures of the Future | Verão 2010 Sabedoria ili Brasil 2020: uma empresa brasileira desenvolve soluções complexas para clientes corporativos em todo o mundo. Em suas operações, ela combina as vantagens da gigantesca rede global de conhecimentos com as do espaço virtual, o que economiza tempo e dinheiro e minimiza o risco. Uma visão do primeiro dia de trabalho do especialista em TI Johannes Quistorp. “B em-vindo à Open Innovative! Sou Diego, o diretor-superintendente”. Um táxi acaba de me deixar nos portões de uma casa de praia muito rústica e eu mal acredito no que vejo. Sou um graduado do programa interdisciplinar em TI e engenharia de Bremen, Alemanha, e há não muito tempo me inscrevi para um cargo de líder de mercado global na área de inovação aberta (IA) na cidade de Niterói, no Brasil. Para minha surpresa, consegui o emprego imediatamente. Mesmo nesta era virtual, é de bom tom apresentar-se pessoalmente para o trabalho, por isso voei para o Brasil – em parte porque o país sempre me fascinou. Não sei o que eu esperava da aparência da matriz de uma líder em mercado global, mas essa casa na praia é uma desilusão. Nem imaginei que me encontraria com um homem vestido com uma camisa havaiana, bermudas e sandálias, mas ali está ele, andando descuidadamente na minha direção. Será que estou no lugar certo? Verifiquei o endereço no cartão diversas vezes, não foi? Mas sou trazido de volta ao aqui e agora quando um homem fala alto: “Você deve ser o Johannes, certo?” Só consigo balançar a cabeça a essa altura, mas Diego já começou a me falar sobre a em- mitada presa: “A Open Innovative fornece a empresas em todos os setores parcerias de pesquisa e soluções de desenvolvimento de todos os tipos, mas é claro, isso você já sabe. Para atingir os nossos objetivos, tudo que precisamos são alguns funcionários inteligentes, espaço para armazenamento e potência computacional em nuvem – em outras palavras, no espaço virtual”. Eu começo a ficar vermelho. Parece-me que meu novo chefe está lendo os meus pensamentos. Diego me leva a uma ala na casa e coloca a palma de sua mão em um painel de segurança. A porta se abre e entramos em uma sala com uma mesa redonda no centro. “Esta é nossa sala de exposição”, explica Diego. Ele aperta um botão que faz com que um holograma em três dimensões se erga a partir da mesa. O holograma mostra uma estrutura estranha que parece ser um emaranhado confuso de pontos e linhas conectadas. “Esta é nossa cartatrunfo”, diz Diego com orgulho. “É nossa gigantesca rede de conhecimentos. Cada um desses dezenas de milhares de pontos representa um inventor amador, um cientista ou um instituto completo de pesquisa que se registrou em nossa plataforma na internet e disponibilizará seus conhecimentos mediante solicitação. As incon- táveis linhas mostram como todos esses pontos se comunicam uns com os outros. O centro da estrutura é a nossa empresa, porque é aqui que todas as comunicações por fim se encontram”. “O que realmente é novo nisso?”, pergunto. “Os provedores de serviço na internet têm utilizado esse princípio há anos”. Diego diz sim com a cabeça, concordando. “Você está certo, mas nossos serviços vão muito além dos oferecidos por outros fornecedores de Inovação Aberta. Nós não só ajudamos nossos clientes a descobrirem soluções individuais para vários pequenos problemas. Nós também oferecemos a eles a opção de desenvolvermos soluções completas de todos os tipos para eles”. Ele faz um movimento e a câmera que está escondida em algum lugar obviamente o interpreta corretamente, pois o holograma de um laboratório virtual aparece imediatamente. “Mostrarei a você um exemplo atual”, diz Diego. “A Organização das Nações Unidas nos contratou para pegar modelos de ecocidades – em outras palavras, planos para o desenvolvimento urbano sustentável com infraestruturas customizadas – e transferi-los para o espaço virtual de uma maneira que seja verdadeira como a vida. Em seguida, teremos de harmonizar os elementos individuais, como transporte, abastecimento de água e tecnologia predial nos mínimos detalhes e otimizar sua eficiência. O crescimento urbano e a proteção ambiental deverão ser tratados em conjunto”. Novamente, Diego faz um movimento com a mão parecido com estar virando a página de um livro e o holograma mostra alguns novos detalhes. “Como em qualquer encomenda, o cliente nos mandou os requisitos detalhados, inclusive os custos máximos dos materiais e da operação. Alimentamos esses números em nossa rede de conhecimentos – inclusive a quantia que será paga para as melhores soluções. Nesse ponto, abrimos um laboratório virtual na internet, como fazemos para cada um de nossos projetos. Dependendo da complexidade do pedido e dos conhecimentos que podem contribuir, cada Open Innovator registrado conosco pode então fazer o login nesses laboratórios virtuais, esteja onde estiver. Nossos inovadores podem obter os componentes de que precisam para seu trabalho da base de dados online de produtos e técnicas de processamento. É ali que também armazenamos informações sobre as necessidades do cliente. No caso das ecocidades, essas informações incluem modelos em 3D dos elementos individuais da infraestrutura, inclusive preços, os Pictures of the Future | Verão 2010 47 Inovação Aberta | Cenário 2020 | Tendências À medida que a Siemens fortalece seu portfólio para o longo prazo com cerca de 1.000 projetos de cooperação ao ano, a empresa e seus parceiros nas universidades ao redor do mundo obtêm uma profunda percepção de suas respectivas áreas de especialização. parâmetros do tempo em várias regiões e as exigências “verdes” que têm de ser atendidas pelos materiais de construção. Utilizando essas informações, nossos pesquisadores podem construir modelos fiéis aos da vida real no espaço virtual em poucas semanas, testá-los e otimizá-los. Fica muito claro para mim o entusiasmo de Diego. “Um destaque desse projeto foi a infraestrutura que criamos para as ecocidades”, continua. “Tivemos de integrar usinas elétricas pequenas e grandes, energias renováveis, automóveis elétricos, dispositivos de armazenamento para calor e frio, prédios inteligentes e milhares de medidores elétricos. Em seguida, tivemos de simular o comportamento do consumidor na região e conectar o sistema com outras novas soluções que desenvolvemos em projetos secundários”. Ele aponta para partes do holograma. “Por exemplo, os principais institutos de pesquisa da Rússia contribuíram com as mais recentes turbinas a gás e uma universidade dos EUA recém desenvolveu um método altamente eficiente de separação do CO2 para este tipo de turbina. Um brilhante arquiteto de Madagascar nos sugeriu como poderíamos usar o gás-estufa capturado para melhorar as safras nas áreas agrícolas que ele havia implantado em seus arranha-céus ‘verdes’. Como você vê, esses são todos aspectos muito complexos que temos de otimizar através da interação de nossos especialistas ao redor do mundo. Para ter certeza de que todas essas interações sejam realizadas sem problemas e que a criatividade e a produtividade acompanhem, precisamos de nossos administradores. E esse é exatamente o cargo que queremos que você ocupe. Como parte de uma equipe virtual, você, é claro, pode trabalhar em qualquer computador, em qualquer parte do mundo”. Diego percebe que eu mal posso esperar para começar no meu novo trabalho e ele decide frear um pouco o meu entusiasmo. “Vamos fazer com que você comece em um projeto fácil. Um operador de hospitais está buscando uma universidade para trabalhar em um projeto-piloto envolvendo base de dados de conhecimentos para doenças cardiovasculares. Vamos lançar uma competição de ideias na qual as universidades podem apresentar seus conceitos para a nossa rede. Você vai coordenar esse projeto”. Diego acrescenta com um sorriso, “mas primeiro, como seu novo chefe, tenho de descobrir se você sabe surfar”. Olho para ele embasbacado. Ele ri e aponta para a parede na outra extremidade da sala. “Não estou falando de surfar na internet”, ele exclama. “Agarre uma prancha de surfe – nós vamos para a praia”! Sebastian Webel 48 Pictures of the Future | Verão 2010 Explorando novos mundos de ideias Potencialmente, inovações que mudam a história estão em toda parte. Elas estão escondidas nas mentes dos colaboradores e clientes e em projetos nas universidades e institutos de pesquisa. Explorar essas fontes é algo que as empresas estão fazendo cada vez mais. À medida que o fazem, elas abrem as portas de seus laboratórios, trocando ideias com parceiros externos e criando um mundo de sinergias. H enry Ford foi um pioneiro da tecnologia. Ele fundou uma das empresas mais bemsucedidas da indústria automobilística e foi o primeiro a introduzir a produção em linha de montagem, que revolucionou as indústrias de fabricação. Apesar de sua capacidade para a invenção, no entanto, Ford foi em grande parte incapaz de desenvolver suas ideias sozinho. E ele reconheceu isso. Uma de suas famosas declarações foi: “aproximarmos é um começo; nos mantermos juntos é progresso; trabalharmos juntos é sucesso”. Ele teve sua ideia para a linha de montagem, por exemplo, de uma esteira rolante utilizada nos matadouros de Chicago, que demandava que cada trabalhador executasse somente algumas poucas tarefas. Ford expandiu essa ideia para seus próprios objetivos e o resto, como se diz, já é história. Atualmente, “trabalhar em conjunto” ainda é uma maneira eficaz de acelerar o desenvolvimento de novas tecnologias. E isto é especialmente verdade para as empresas cujo sucesso nos negócios depende de inovações. Com frequência, elas têm de contar com a especiali- zação de terceiros, especialmente quando o trabalho em pauta envolve as mais recentes descobertas na pesquisa básica ou aplicada. Isso também é verdade na Siemens. Todos os anos, a empresa participa de mais de 1.000 projetos de cooperação com universidades, institutos de pesquisa e parceiros industriais, em um esforço para fortalecer seu portfólio de inovações no longo prazo. No Setor de Energia, por exemplo, a Siemens está desenvolvendo a tecnologia para a captura do dióxido de carbono em termoelétricas e se empenhando para torná-lo pronto para uso comercial em colaboração com as fornecedoras de energia da Alemanha e Finlândia e institutos de pesquisa renomados na Holanda. Ao mesmo tempo, a Siemens está testando com diversas empresas, bem como com a Universidade Técnica da Dinamarca (DTU) em Copenhague, a integração dos carros elétricos na malha energética. O objetivo é ligar os carros elétricos nas tomadas o mais rápido possível para que possam ser usados como meio de armazenagem para quantidades flutuantes de energia elétrica gerada pelo vento. Enquanto isso, no setor da Saúde, a Siemens trabalha com seus parceiros para desenvolver novos tipos de sistemas de raios X por contraste de fase, que podem mostrar uma grande variedade de tecidos moles em extremo detalhe – uma melhoria que torna os diagnósticos mais precisos. Na Siemens Corporate Technology (CT), um departamento especializado foca na interface vital entre a empresa e seus colaboradores da universidade. O departamento coordena o trabalho a ser realizado com os parceiros, inclusive os parâmetros da atividade. “Em conjunto com nossos parceiros de projetos estratégicos, queremos impulsionar as inovações”, explica a chefe do departamento, Dra. Natascha Eckert. “Nossa principal função nesse sentido é trabalhar com os Setores da Siemens e com a Corporate Technology para identificar constantemente novas oportunidades e formas de colaboração com as universidades”. A Universidade como parceira. A Siemens cria os elos com as principais universidades em todo o mundo, por exemplo, entrando em parcerias estratégicas. O objetivo é dar andamento à pesquisa, incentivar os talentos e estabelecer as redes. Com isso em mente, a Siemens estabeleceu os chamados “Centros de Intercâmbio de Conhecimentos” (CKIs) nos campi de várias universidades. “Cada CKI é supervisionado por um gerente de conta-chave pago pela Siemens na Universidade”, diz Eckert. “Essa pessoa coor- dena o trabalho de cooperação no local, identifica parceiros, organiza workshops e nomeia estudantes para os programas da Siemens”. Atualmente, a empresa tem oito CKIs, localizadas na Universidade Técnica de Munique, Universidade Técnica de Berlim e na RWTH de Aachen, na Alemanha; a DTU de Copenhague; a Universidade de Tsinghua em Pequim e a de Tongji em Xangai; bem como o Massachusetts Institute of Technology (MIT), em Boston, e a Universidade da Califórnia, em Berkeley. “Os CKIs refletem as tecnologias e os mercados que têm um futuro promissor para a Siemens”, diz Eckert. Além dessa especialização em pesquisa de energias renováveis, a DTU, por exemplo, também está trabalhando em pesquisa com a Siemens focada nas tecnologias de membrana para o tratamento de água. A Universidade Técnica de Munique contribuiu com sua especialização no campo da tecnologia de cuidados com a saúde para o desenvolvimento de sistemas de raios X com contraste de fase. E os cientistas da prestigiada Universidade de Tongji, em Xangai, estão trabalhando no desenvolvimento de modelos da “ecocidade”. Espera-se que esses modelos ajudem a conciliar o extraordinariamente rápido crescimento das cidades chinesas com as necessidades de proteção ambiental. É claro que esses projetos de especialização beneficiam não apenas a Siemens, mas também seus parceiros. Os cientistas trabalhando nos projetos CKI se beneficiam da exposição a questões de interesse prático para a indústria, permitindo que eles ultrapassem a pesquisa puramente acadêmica. Some-se a isso que não é incomum para jovens cientistas nas instituições parceiras encontrarem emprego mais tarde na Siemens. A Internet como plataforma de pesquisa. Além dos projetos de cooperação, há outra maneira de empresas como a Siemens expandirem seus horizontes de pesquisa: um paradigma chamado “inovação aberta”. “Em contraste com uma parceria de pesquisa clássica em um contrato-quadro, nesse caso o desenvolvedor em busca de uma solução faz uma tomada de preços pela internet por propostas a serem também recebidas pela internet e assim integrar os solucionadores externos de problemas nesse processo de inovação”, explica o Prof. Frank Piller, um especialista em gerenciamento da inovação em RWTH Aachen, universidade técnica no nordeste da Alemanha. Esta estratégia de inovação aberta já está sendo implantada de diversas maneiras por diferentes empresas – inclusive a Siemens. Um tipo de inovação aberta é conhecido como “innovation jam”. Baseadas na web e geralmente internas, essas discussões moderadas com centenas ou até milhares de participantes são projetadas para descobrir e avaliar novas ideias. “Próximo do final do ano de 2009, montamos um ‘Jam’, onde perguntamos a nossos colaboradores de que maneira as futuras tecnologias de TI e comunicações, como computação em nuvem, mudariam a maneira como a Siemens faz negócios”, diz o pesquisador da CT, Dr. Thomas Lackner, que é responsável por questões de inovação aberta na Siemens. “Graças a aproximadamente 1.000 contribuições, pudemos desenvolver alguns conceitos iniciais para responder a essas tendências em evolução”. A Siemens está utilizando este método também nas pesquisas. Quando enfrentam problemas especialmente complicados, os pesquisadores da Siemens algumas vezes recorrem a “e-brokers”, que formam equipes com solucionadores externos de problemas. Nesse caso, os desenvolvedores publicamente descrevem seu problema no site de um e-broker, com NineSigma ou yet2com, e oferecem uma recompensa em dinheiro para a melhor solução. Essa solução pode vir de uma grande empresa de TI na Índia ou de um desenvolvedor amador na Alemanha. Aproximadamente metade dos problemas é solucionada, com sucesso, dessa maneira. Portanto, não é surpresa que grandes empresas como BASF, Novartis e Nestlé estejam utilizando o mesmo método. Além disso, a Siemens desenvolveu sua própria ferramenta para incentivar a formação de grupos de redes sociais entre seus colaboradores. “Quando se trata de encontrar soluções, nossa ferramenta interna da Siemens, a TechnoWeb, corresponde a um princípio de e-broker”, diz Lackner. “De maneira descomplicada, ela trabalha como um fórum da internet em que qualquer colaborador registrado pode postar um problema específico. Quer seja uma questão técnica complexa ou apenas uma dúvida sobre o uso do Microsoft Word – cada usuário pode ver a resposta a essas questões. Isso apressa muito as rotinas de trabalho dos usuários individuais”. O Cliente como parceiro de desenvolvimento. O método mais disseminado de inovação aberta, no entanto, é o chamado “crowdsourcing”. “Nesse caso, as empresas terceirizam sua inventividade, envolvendo ativamente os clientes no processo de inovação, por meio de plataformas de networking ou concursos de ideias, por exemplo”, diz Caroline Rudzinski do Management Zentrum Witten (MZW). A lista de empresas que usa crowdsourcing é longa. Em 2008, por exemplo, aproximada- Pictures of the Future | Verão 2010 49 Inovação Aberta | Tendências mente 4.000 pessoas usaram a plataforma de networking do fabricante japonês de macarrão Acecook, para determinar os sabores preferidos pelos consumidores. De forma muito parecida, consumidores tiveram a chance de contribuir com ideias de design para o novo Fiat 500. A Procter & Gamble planeja dar ênfase especial às informações oferecidas pelos clientes por meio de crowdsourcing. A empresa pretende gerar metade de todos os novos produtos por meio dos comentários do cliente. “Com crowdsourcing, as empresas podem levar em consideração as necessidades dos clientes e reagir mais rapidamente às condições da dinâmica de mercado. Isso leva, em alguns casos, a enormes vantagens”, diz Rudzinski. A Osram, subsidiária de iluminação da Siemens, também tem experiência no campo aos direitos”, explica Prof. Piller. Não obstante, ele acredita que as empresas jamais exporão toda a sua especialização para terceiros, em parte devido à questão da proteção da patente. Em sua opinião, a inovação aberta somente complementará a abordagem clássica do desenvolvimento interno, em vez de a substituir. O especialista Lackner planeja conseguir ainda mais integração das diversas ferramentas de inovação aberta na Siemens. O sucesso que a Siemens conseguiu até agora no tema o torna confiante. Em fevereiro de 2010, a empresa chegou em segundo lugar, por seu gerenciamento de conhecimentos e suas atividades de inovação aberta, no estudo das Empresas Europeias Mais Admiradas por seus Conhecimentos (MAKE), realizado pela empresa de pesquisa internacional de mercado Teleos. A inovação aberta torna relativamente mais fácil aos desenvolvedores valorizar seu potencial em inovação. A Osram, por exemplo, usou um concurso de ideias para reunir mais de 600 propostas de soluções para iluminação, como foi o caso desta bola cromática. da inovação aberta. Em 2009, a empresa desenvolveu a ideia “LED – Ponha emoção na sua iluminação”. O concurso proporcionou a clientes a oportunidade de apresentar, inspecionar e discutir suas ideias sobre iluminação online. O objetivo era identificar soluções de iluminação práticas e acessíveis que fossem fáceis para operar e instalar. Prêmios foram concedidos para as melhores ideias. As inscrições incluíram uma lâmpada “vieira” flutuante que fornece feixes de luz relaxante na banheira, a “bola cromática (ver imagens acima) que usa sensores de aceleração para mudar a cor de sua luz quando gira. “Mais de 600 ideias foram apresentadas durante o concurso e a maioria delas era tecnicamente viável”, diz Lackner, confiante de que a Osram implantará uma ou mais dessas ideias em um futuro não muito distante. Apesar desses cenários de sucesso, muitas empresas ainda estão relutantes em abrir seus processos de inovação, porque receiam perder propriedade intelectual ou se preocupam que talvez não possam patentear produtos. “Porém, a inovação aberta acontece inteiramente dentro dos processos existentes de pedidos de patente se as normas forem definidas adequadamente – como contrato de confidencialidade ou renúncia 50 Pictures of the Future | Verão 2010 É a sexta vez, desde 2001, que a Siemens está entre os principais finalistas do MAKE. Lackner está agora considerando organizar concursos de novas ideias em outras empresas do Grupo Siemens e em universidades. “Enquanto os concursos identificam as melhores novas ideias para o futuro, as e-brokers localizam soluções já existentes”, diz Lackner. “Isso é especialmente útil no caso de importantes problemas técnicos complexos para os Setores da Siemens que trabalham com usinas elétricas, instalações industriais e equipamentos médicos”. Lackner espera se aprofundar mais nos métodos de inovação aberta na Siemens porque são um veículo para discutir tendências futuras com um grande número de colaboradores e também para identificar as melhores ideias. “Por mais que os métodos individualmente possam parecer diferentes, eles têm algo em comum: complementam a pesquisa e o desenvolvimento tradicionais, integrando a criatividade e a especialização de muitas pessoas no processo de inovação. Portanto, ampliam o horizonte de P&D de uma maneira relativamente simples.” Sebastian Webel Estrada aberta O que é inovação aberta? Piller: Inovação aberta é uma forma completamente nova de organizar o processo da inovação. Em vez de a empresa contar exclusivamente com sua capacidade de P&D, ela conta com a assistência de solucionadores externos de problemas e os integra ao processo. Com isso, os desenvolvedores usam o mundo externo para aperfeiçoar o potencial da inovação. Dessa maneira, as empresas adquirem especialização e soluções sem enormes dispêndios. Isto se aplica ao B2B bem como a produtos de consumo. As empresas usam inovação aberta para assegurar que seus produtos atendam às necessidades dos clientes, reduzindo os riscos de fracassos. Elas perguntam o que o cliente quer ou até os incluem no desenvolvimento de produtos – por exemplo, com concursos de ideias. Isso não ameaça os direitos de propriedade intelectual do desenvolvedor? Piller: A inovação aberta opera dentro do processo existente de patentes desde que as regras estejam adequadamente definidas, como acordos de confidencialidade ou renúncia a direitos. Mas as empresas não são as únicas a terem essas preocupações. Hoje, a maior parte dos inventores amadores está satisfeita por seu envolvimento no desenvolvimento de um produto, em troca de renunciar aos direitos. Porém, ao longo do tempo, eles se tornarão mais assertivos e a empresa então terá de permitir que compartilhem uma parcela do sucesso do produto. Ainda há uma longa estrada a percorrer antes que carros elétricos como o | Veículos Elétricos eRuf Stormster (abaixo) possam ser recarregados com eletricidade gerada pelo vento. A Siemens e a empresa dinamarquesa Lithium Balance estão ajudando a tornar essa visão realidade (na página seguinte). para a inovação Prof. Frank Piller, 40 anos, é titular da Cadeira de Gerenciamento da Tecnologia e Inovação na RWTH Aachen, Alemanha, desde 2007. Piller recebeu seu doutorado em administração de empresas em Würzburg e liderou o grupo de pesquisas em Criação de Valor Impulsionada pelos Clientes, na Universidade Técnica de Munique. Até sua nomeação em Aachen, era professor com o título de Research Fellow na Sloan School of Management do Massachusetts Institute of Technology, em Boston, Massachusetts, nos EUA. Quem pratica a inovação aberta? Piller: Geralmente, são empresas que não têm uma grande capacidade de desenvolvimento. Mas grandes empresas também a descobriram. A Hewlett Packard (HP), por exemplo, tem a sua própria plataforma na web – o “Laboratório de Ideias”. Com o seu concurso de ideias “Ponha Emoção em sua Luz”, a Osram gerou novas ideias de design para lâmpadas e criou uma das melhores práticas na Alemanha. Mas mesmo se utilizada internamente, a inovação aberta pode representar uma grande oportunidade, especialmente para empresas que operam mundialmente e tem muito know-how interno – como a Siemens. Neste caso, não há muitos problemas com confidencialidade ou patentes porque tudo fica dentro da empresa. Os pesquisadores de uma grande variedade de departamentos, que de outra forma não se encontrariam, podem usar a inovação aberta para fazer um pool de seus conhecimentos e criar efeitos sinérgicos. A inovação aberta pode substituir a tradicional abordagem interna ao desenvolvimento? Piller: Não, ela irá complementar a abordagem tradicional ao oferecer alternativas muito eficientes. Provavelmente, ainda levará muito anos antes de se tornar firmemente embutida nos processos de inovação. É o mesmo que ocorre com muitas das novas abordagens de administração – são discutidas com grande entusiasmo e só são implantadas amplamente em cinco ou dez anos. Entrevistado por Sebastian Webel Todos ligados Grandes projetos empresariais estão abrindo caminho para o lançamento de veículos elétricos. Os especialistas da indústria e das universidades dedicam-se a criar a base tecnológica para ligar veículos na malha energética. Os testes em campo seguem em andamento, especialmente na Dinamarca e na Alemanha. Um dos objetivos principais é o uso de carros elétricos como unidades de armazenamento de energia que podem compensar as flutuações da energia eólica. A té cinco anos atrás, a ideia de que centenas de milhares de carros elétricos poderiam estar nas ruas da Europa até 2020 era considerada um cenário futurístico. Praticamente ninguém acreditava que dirigir com eletricidade pudesse ser algo possível tão depressa e em tão grande escala. Os tempos mudaram e o trabalho de produzir carros elétricos para uso diário caminha a toda velocidade. Ao mesmo tempo, alguns componentes da sua fonte de energia – a malha energética – estão sendo completamente redefinidos. Duas regiões europeias em especial estão liderando o caminho para o futuro da mobilidade elétrica – a Dinamarca e a região de Harz na Alemanha, centro do país. Ambas já obtêm grandes parcelas de sua eletricidade de fontes renováveis, especialmente da energia eólica. Na Dinamarca, cerca de 20%; em Harz, o vento, o biogás e as instalações solares cobrem 50% das necessidades de energia. Como consequência, as duas regiões com frequência enfrentam o mesmo problema: energia eólica demais. Quando os fortes ventos permitem que as turbinas realmente se movam, eles de fato atendem a mais de 100% da demanda de eletricidade de cada região. Para evitar que a malha fique sobrecarregada, as instalações eólicas em Harz são desligadas – muito a contragosto das operadoras. Os fornecedores dinamarqueses de energia, no entanto, têm de legalmente utilizar o excesso da energia eólica, que eles transferem para seus vizinhos europeus. Além disso, têm de pagar taxas de transmissão pelo privilégio. E o problema poderia ficar pior, visto que a parcela de eletricidade gerada pela energia eólica está aumentando tanto em Harz quanto na Dinamarca. Esta última espera ter cerca de 50% da demanda média de eletricidade coberta pelo vento até 2025. Os veículos elétricos poderiam resolver o problema atuando como um prático sistema de armazenamento do excesso de eletricidade. Especificamente, milhares de carros elétricos recarregariam suas baterias quando os ventos estivessem fortes, principalmente de noite. Da mesma forma, nos períodos de calma, eles poderiam reabastecer a malha a preços mais elevados. É uma excelente ideia – mas será que funcionará? Por exemplo, como os carros elétricos Pictures of the Future | Verão 2010 51 Inovação Aberta | Veículos Elétricos Os pesquisadores da Siemens estão trabalhando em um sistema de 120 kW para recarregar veículos elétricos em poucos minutos. e a malha energética podem se comunicar de maneira confiável? Como os veículos podem ser recarregados rapidamente e com segurança? E como cada um vai ser cobrado? Dois principais projetos de cooperação na Dinamarca e em Harz estão à procura de respostas para essas perguntas com a ajuda dos especialistas da Siemens. Um dos projetos está sediado no centro de pesquisa de Risø, na Universidade Técnica da Dinamarca (DTU). O centro contém turbinas eólicas, sistemas solares fotovoltaicos, estação transformadora e bateria líquida de vanádio íon, do tamanho de um contêiner de embarque. Elas se destinam a unidades de a longas distâncias e forem recarregados em poucos minutos. Os carros elétricos atuais são normalmente carregados em uma tomada de 11 quilowatts (kW). Uma bateria típica com 25 quilowatt/hora (kWh) de capacidade de armazenamento leva mais de duas horas para recarregar plenamente. Aumentar a potência baixaria o tempo necessário para recarregar. É por isso que a equipe de pesquisadores de Holthusen está desenvolvendo a tecnologia de 120 kW, que reduz o tempo de recarga a apenas alguns poucos minutos. No entanto, com as correntes de recarga de até 300 ampéres e 400 volts de corrente alternada, a carga é equivalente a for- “No entanto, DC é mais perigoso, principalmente devido à descarga elétrica luminosa (arcing) que ocorre no caso de curto-circuito”. Holthusen, portanto, está trabalhando em abastecimento com DC com abordagens novas e seguras. Junto com a DTU e a Siemens, os parceiros do projeto EDISON incluem a IBM, que está desenvolvendo a infraestrutura do software para ligar componentes descentralizados, a empresa de desenvolvimento Eurisco e os fornecedores de energia Dong Energy e Østkraft. Esses últimos estão interessados principalmente nas soluções práticas para alimentar a energia eólica na rede; a Østkraft também aquecimento elétrico nos prédios de escritório no centro, carros híbridos e diversas baterias que simulam veículos adicionais. Assim, o centro de pesquisa tem uma malha energética em miniatura que pode ser utilizada para testar a interação entre os vários componentes. Risø é o lar do projeto EDISON (“Veículos elétricos em um mercado distribuído e integrado usando energia sustentável e redes abertas”), o primeiro grande esforço para trazer uma frota de veículos até as tomadas de energia. Os testes práticos começarão em 2011 na ilha de necer energia a quase 20 domicílios. “A geração de calor durante a recarga com corrente alternada é um dos maiores desafios do momento”, explica Holthusen, que está testando controladores de carga a serem instalados nos veículos bem como aqueles que fariam parte das estações de recarga. Os controladores embarcados oferecem o benefício de não terem que ser integrados na bomba de energia, reduzindo os custos de infraestrutura. Esses controladores também asseguram que cada veículo controle otimamente o processo de recarga de está organizando um teste de campo em Bornholm. Com a energia eólica continuando a se expandir mundialmente, Holthusen e seus colegas acreditam que todas as tecnologias em que estão trabalhando têm boas chances de serem sucesso no mercado. Só na área do Outside Car, eles estimam que a demanda global para componentes eletrônicos capazes de expandir a malha energética e a estrutura de recarga totalizará mais de dez bilhões de euros em 2020. O governo da Alemanha está financiando a expansão da mobilidade elétrica em oito regiões. Em Munique, a Siemens está participando do projeto piloto com a BMW e a empresa de serviços públicos local (SWM). Aqui, a BMW planeja expandir sua frota de veículos elétricos de teste “Mini-E” para no mínimo 40. A Siemens também lançou projeto em Berlim no qual os veículos elétricos estão sendo utilizados diariamente como automóveis de empresas. O projeto inclui seis modelos inteligentes elétricos da Daimler, que podem “encher o tanque” em vinte estações de recarga nas principais localidades da Siemens, em Berlim, por meio de uma rede própria de média e baixa tensão. Os pesquisadores da Siemens estão trabalhando em um sistema de 120 kW para recarregar veículos elétricos em poucos minutos. Bornholm. “Estamos focando o máximo possível na questão de como os veículos elétricos podem ser carregados com rapidez, segurança e eficiência”, diz Sven Holthusen, responsável pelo projeto EDISON no Setor Energy da Siemens. Holthusen e seus colegas analisam, por exemplo, como um veículo pode ser recarregado com diferentes tipos de estações de recarga ou como um grande número de baterias pode ser recarregado simultaneamente. Holthusen sabe que os carros elétricos se tornarão verdadeiramente atraentes para os consumidores somente quando puderem viajar 52 Pictures of the Future | Verão 2010 acordo com os requisitos da bateria. Os controladores externos, por outro lado, são melhores para dissipar calor, possibilitando correntes de recarga mais elevadas. Ninguém sabe qual tecnologia prevalecerá. É por isso que a Siemens está desenvolvendo tecnologias diferentes em paralelo com suas equipes de mobilidade elétrica Inside Car e Outside Car. As equipes desenvolvem e testam tecnologias de componentes para veículos e de malha. Holthusen também está analisando a corrente contínua (DC), pois ela permite que as baterias sejam carregadas sem um controlador. Recarga rápida. O projeto Harz.EE-Mobility tem quinze parceiros. Eles incluem diversos institutos de pesquisa e universidades, empresas de serviços públicos, operadora de malha de energia E.ON Avacon, Deutsche Bahn, Siemens e a empresa telefonia móvel Vodafone. Juntos, esses parceiros estão abrindo o caminho para o futuro da mobilidade elétrica remos ter uma sobrecarga local”, diz Heuer. “É por isso que os veículos precisam ser capazes de se comunicar e coordenar o que necessitam”. Por isso, a Siemens está trabalhando com muitas empresas – inclusive RWE, EDF, Better Place, BMW, Daimler, Renault, Toyota, Honda e Ford – na padronização internacional ISO/IEC do pro- Sem coordenação, a recarga simultânea de muitos veículos poderá sobrecarregar as malhas locais. na região de Harz. O projeto procura identificar maneiras de tornar a recarga conveniente, inteligente e confiável. Os parceiros já instalaram as primeiras bombas de energia não só em Hartz mas também em Copenhague, Dinamarca, onde os veículos do projeto EDISON também recarregam. Assim, a EDISON e a Harz.EEMobility se complementam e compartilham os resultados. Enquanto os parceiros da EDISON tocolo de comunicação. Esse protocolo viabilizaria que as bombas de energia e os veículos de todos os fabricantes trocassem dados por meio do cabo da bomba em um link sem fio. O protocolo é incluir o sistema para autenticação do veículo em vários estágios, o que evitaria o mau uso e furto de eletricidade. A Vodafone está envolvida no projeto Harz. EE-Mobility porque abastecer em diversos pos- focam principalmente na eletrônica energética e tecnologia de recarga rápida, o projeto Harz está se concentrando no processo de recarga e comunicação veículo-malha. “A coisa mais importante para os usuários é que a recarga tem de ser rápida e simples”, diz o Dr. Jörg Heuer, responsável pelo projeto Harz na Siemens Corporate Technology. Alcançar esse objetivo demandará comunicação automática entre o veículo e a bomba de energia. A Europa agora tem um conector padrão que inclui não só o cabo de recarga capaz de lidar com até 44 kW, mas também um canal de troca de dados. Uma bomba de energia utiliza um protocolo de comunicação para determinar quando o veículo está pronto para recarregar. Assim, a bomba “diz” para o veículo quanta potência de recarga ela pode fornecer. Outro canal de comunicação para pagamento automatizado ou transferência de outros dados do veículo também pode ser ativado. “Se um grande número de veículos recarrega simultaneamente em um estacionamento, pode- Universidade Técnica da Dinamarca e a Siemens equipe do projeto usará os carros para agir em vários cenários. Por exemplo, eles simularão a demanda de pico durante recarga simultânea no estacionamento da estação ferroviária de Magdeburg. Malha inteligente. “Quando você inclui todas as instalações de turbinas eólicas, biogás e energia solar, termoelétricas pequenas e carros, nosso projeto ligará cerca de 2.000 unidades elétricas”, diz Heuer. “Nunca houve um projeto tão grande antes”. Com a ajuda das soluções de comunicação que alinham oferta e demanda, poderá até ser possível aumentar a parcela de eletricidade ecologicamente correta envolvida para mais de 50%, adicionando energia localmente produzida de fontes renováveis. Essa energia então não precisaria mais ser exportada. “Com um número tão grande de produtores e consumidores de eletricidade envolvidos, não é prático estabelecer um cen- No centro de pesquisa da Risø, os cientistas da estão testando como os carros elétricos, as malhas de energia e os sistemas de geração de energia renovável podem funcionar em harmonia. tos se assemelha ao roaming do telefone celular. Dado que o futuro processo de cobrança poderá ser semelhante, a Vodafone está contribuindo com sua experiência de perfis em movimento. No final das contas, é relativamente fácil descobrir onde um telefone celular está e para onde vai quando está ligado. “Em nosso projeto, queremos estudar até que ponto os perfis de movimento podem revelar informações sobre a demanda potencial por eletricidade em determinados lugares”, diz Heuer. “A malha precisa ser capaz de reagir caso a demanda aumente rapidamente em qualquer local”. Em 2010, cerca de 30 modelos Audi A2 modificados para veículos elétricos alcançarão as ruas em Harz, além de regiões e cidades vizinhas que também estão participando do projeto. A tro de controle substituto como os tradicionais utilizados em redes centralizadas e principais usinas elétricas”, diz Heuer. Em outras palavras, nada funcionará sem tecnologias inteligentes de comunicação e algoritmos de previsão. Os pesquisadores estão especialmente interessados em como a malha se comportará quando os carros elétricos ligarem e desligarem dela. Com essa finalidade, a equipe do projeto está desenvolvendo regras matemáticas que utilizam os princípios da teoria da probabilidade para prever quando, onde e como muitos veículos precisarão de eletricidade. “Os motoristas terão de escolher entre, no máximo, três ou quatro modos de recarregar”, diz Heuer. De fato, dois modos – “Recarregar à velocidade máxima” e “Recarregar a custo mínimo” – poderá ser tudo que se necessitará. O uso da bomba de recarga será automaticamente cobrado via telefone celular. Será quando os últimos dos carros testados chegarão às ruas para demonstrar que recarregar é tão fácil quanto encher o tanque atualmente. Tim Schröder Pictures of the Future | Verão 2010 53 Inovação Aberta | Fatos e Dados A inovação aberta como fator de sucesso Origem das Melhores Ideias Percentual das empresas pesquisadas Clientes Líderes de unidades de negócio Colaboradores Equipe de P&D interna CEO Parceiros de negócios e fornecedores Vendas 54 Pictures of the Future | Verão 2010 vou à criação do aspirador “Swiffer”, por exemplo. Em 2004, 35% dos novos produtos da P&G resultaram de fontes externas. O objetivo da empresa é aumentar esse número para 50%. Em 2006, a produtividade de P&D tinha melhorado cerca de 60% e a taxa de sucesso do produto havia dobrado. Ao mesmo tempo, o investimento em P&D caiu de 5,8% para 3,4% do faturamento. Junto com seus gerentes, pesquisadores e engenheiros de desenvolvimento, a mais importante fonte de ideias da empresa são seus próprios clientes. Esta é a descoberta de um estudo realizado pela Grant Thornton International. Quase 50% de todos os pesquisados na região Ásia/Pacífico disseram que os clientes eram uma importante fonte de inovação (40% na Europa Ocidental e 35% nos EUA). Além disso, uma parcela significativa dos pesquisados identificou a inovação aberta como um sucesso e uma estratégia que continuarão a adotar. Pioneira da inovação aberta, a norte-americana Threadless desenvolve todos os seus produtos com base nas sugestões dos clientes. A comunidade Threadless gera cerca de 1.000 ideias por semana. Se o design de uma camiseta for realmente impresso, o criador do design recebe US$ 2.000. E se uma pesquisa na internet demonstra que a camiseta é especialmente popular, seu designer pode ganhar até US$ 20.000. Outro tipo de inovação aberta é a encomenda a uma fornecedora de serviços externos. Essas empresas construíram uma rede global de especialistas e chegam a honorários significati- vos que vão até US$ 1 milhão por assumirem um problema específico de pesquisa. Um ótimo exemplo disso é a empresa de inovação aberta dos EUA InnoCentive e sua plataforma online InnoCentive Challenge. A empresa foi fundada em 2001 e atualmente mobiliza mais de 180.000 solucionadores de desafios em todo o mundo. Até esta data, essa comunidade conseguiu resolver 400 dos mais de 900 desafios colocados por 150 empresas ao redor do mundo. A Forrester Research investigou o impacto financeiro dessa técnica em um estudo baseado na SCA, um grupo sueco de produtos de higiene. De acordo com suas descobertas, indagações para a rede de especialistas InnoCentive geraram uma rentabilidade média de 74% e pagaram os investimentos iniciais em menos de três meses. Não obstante, muitas empresas ainda se sentem desconfortáveis com a inovação aberta quando se trata de direitos de propriedade intelectual. Os 550 especialistas pesquisados no estudo “As Perspectivas Futuras e a Viabilidade da Tecnologia da Informação e Comunicação e a Mídia”, da Delphi, identificaram uma cultura inadequada em questões de inovação e proteção de dados como os maiores obstáculos à inovação aberta no mundo corporativo. Ao mesmo tempo, a maioria dos pesquisados disse que a inovação aberta, como um novo paradigma de P&D, aumentaria muito em significado até, no máximo, 2024 e melhoraria a eficiência dos processos de inovação. Nikola Wohllaib Opinião das Empresas sobre Inovação Aberta Mundialmente Ásia / Pacifico América do Norte Europa Ocidental Por região: percentual de empresas pesquisadas 41 48 35 40 Aplicamos com sucesso o conceito e continuaremos a fazê-lo. 33 34 30 35 35 43 35 28 Nunca ouvimos falar desse conceito. 16 15 19 14 33 31 33 34 33 30 34 34 27 24 28 28 26 31 21 28 17 17 13 22 Nunca o consideramos – nossa própria propriedade intelectual é muito valiosa para ser compartilhada. Exploramos o conceito, mas não nos beneficiamos com ele. A Inovação Aberta é muito complicada e cara para adotarmos. Nomeamos especialistas internos para trabalharem com a estratégia da inovação aberta. Aplicamos a inovação aberta no passado sem sucesso e não a consideraríamos novamente. Muldialmente Asia / Pacifico Amerida do Norte Europa Ocidental 14 11 14 16 13 11 14 14 11 13 9 10 8 8 8 8 6 8 5 4 Fontes: Grant Thornton, EIU (Economist Intelligence Unit) urante anos, as empresas têm trabalhado estreitamente com parceiros externos. Por exemplo, por meio de projetos conjuntos com universidades, elas ganham acesso às últimas descobertas da pesquisa pura e aplicada, que podem ser utilizadas em suas organizações de pesquisa e desenvolvimento. A inovação aberta (Open Innovation), no entanto, vai um passo adiante e integra os solucionadores externos de problemas no processo de inovação – uma metodologia que também está ocorrendo na Siemens. Nesse caso, o departamento de P&D da empresa não mais é a única fonte da inovação; clientes, fornecedores, outras empresas e comunidades online também desempenham um papel no processo de desenvolvimento. À medida que a competição global se intensifica, desenvolvimento e ciclos de produto se tornam cada vez mais curtos, aumentando os riscos da inovação e, consequentemente, os custos associados. Um dos principais objetivos da inovação aberta, portanto, é reduzir o tempo para introduzir novos produtos e serviços – e sondar em profundidade a opinião do cliente a fim de reduzir drasticamente o número de produtos mal sucedidos. A IBM e a empresa de bens de consumo Procter & Gamble (P&G) estão entre as primeiras empresas que abriram seus processos de inovação há vários anos. A P&G, por exemplo, opera seu próprio site “Connect + Develop”, no qual os clientes podem apresentar ideias e ajudar a resolver problemas concretos. Esse processo le- Fontes: Grant Thornton, EIU (Economist Intelligence Unit) D O Prof. Wu Zhiqiang usa um modelo do local da Expo | Modelos de Ecocidades Mundial, em Xangai, para explicar a seus estudantes como as infraestruturas customizadas podem melhorar significativamente a sustentabilidade de uma cidade. Futuro Modelo da China As cidades da China estão explodindo em tamanho – em detrimento do meio ambiente. A Universidade de Tongji, em Xangai, e a Siemens estão trabalhando juntas para desenvolver modelos de ecocidade que ligam as medidas de proteção ambiental ao crescimento urbano. O lhar a cidade de Xangai a partir do andar mais alto do Prédio de Ciências da Universidade de Tongji dá uma boa ideia do que envolve a urbanização. O campus é rodeado de inúmeras estruturas de concreto cinza amontoadas. Gigantescas escavações nos fazem recordar as casas que foram postas abaixo porque eram muito pequenas para acomodar as massas que vieram morar na cidade. Essa área sombria estaria mais bem servida com um pouco de luz do Sol, mas mesmo quando o Sol brilha, não podemos vê-lo devido à fumaça poluída. A vista do alto do prédio também inclui o Bairro de Yangpu, que tem 18.000 habitantes por quilômetro quadrado – a maior densidade populacional de Xangai. Em comparação, a densidade populacional de Berlim é um quinto desse valor. “A urbanização é um grande desafio para a China”, diz o Professor Wu Zhiqiang, reitor assistente da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da universidade (CAUP). “Só nos últimos 30 anos, a proporção da população que vive nas cidades chinesas aumentou de 19% para cerca de 50%, o que corresponde a 400 milhões de pessoas se transferindo para as áreas urbanas.” O aumento na demanda resultante por habitação, energia e produtos industriais tornou a China a maior produtora de emissões de CO2 atualmente. “E o processo de urbanização apenas começou”, diz Wu, que espera que a população urbana da China dobre nos próximos 30 anos. “Portanto, vamos precisar de conceitos de infraestrutura completamente novos que tratem das necessidades tanto de uma população urbana em crescimento quanto da proteção ambiental, o que se aplica especialmente às novas cidades na China, que estão literalmente surgindo do chão para acomodar 13 milhões de pessoas que mudam para as áreas urbanas todos os anos”. Linhas de vida individuais. Com isso em mente, em 2002, Wu lançou o projeto Modelo de Ecocidade que visa a desenvolver modelos completos de infraestrutura para bairros individuais e cidades inteiras. Esses modelos precisam fornecer respostas a uma pergunta crucial. Como poderemos atender às enormes demandas de energia na área urbana, melhorar a eficiência e a qualidade de vida e, ao mesmo tempo, reduzir de maneira impressionante o consumo urbano de energia e assim as emissões? “Cada cidade tem suas próprias necessidades”, diz Wu. “Os requisitos variam com base nas diferentes condições climáticas em todo o nosso imenso país”. Na primeira fase do projeto, Wu analisou as necessidades dos diferentes tipos de cidade. Desde 2007, ele tem estudado como essas necessidades podem ser atendidas com tecnologia, motivo pelo qual trouxe a Siemens como parceira. Não é a primeira vez que a Siemens trabalha com a Universidade de Tongji. A faculdade de Xangai, que tem cerca de 55.000 alunos, é um dos oito Centros Siemens de Intercâmbio de Conhecimentos (CKI) ao redor do mundo. A Siemens criou parcerias estratégicas com os CKIs, a fim de realizar pesquisas con- juntas, promover talentos e estabelecer redes de contato. “Com sua especialização única em infraestruturas tecnológicas, a Siemens é a parceira ideal para nós no projeto Ecocidades”, explica Wu. A empresa também se beneficia da parceria, diz o Dr. Meng Fanchen, gerente geral da Siemens em Xangai. “Quando propiciamos à equipe do Professor Wu apoio técnico, também aprendemos muito sobre as necessidades futuras do mercado chinês e como nos preparar para elas”. O próximo passo na parceria será desenvolver planos diretores para tornar as novas entidades o mais autossuficientes possível, neutras do ponto de vista ambiental e agradáveis para se viver. Os planos diretores incluirão sistemas inteligentes de gerenciamento predial e o uso de fontes de energia renovável, como eólica, solar e hidroelétrica, dependendo da região. Instalações eficientes para tratamento da água e amplos sistemas de transporte público – áreas em que a Siemens já oferece soluções – também farão parte do plano. Ao mesmo tempo, os modelos precisam apresentar boa relação custo/benefício e, ainda mais importante, serem reproduzíveis. O que Tongji e a Siemens querem está claro: garantir que esses modelos estejam prontos o mais breve possível. Isso não pode ser feito da noite para o dia, mas é extremamente importante. A China já demonstrou que aprecia o trabalho que Wu está fazendo. Ele foi nomeado planejadorchefe para a Expo 2010 de Xangai. Sebastian Webel Pictures of the Future | Verão 2010 55
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