Pictures of the Future

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Pictures of the Future
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)
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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
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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
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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
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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
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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-
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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
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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
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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
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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
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