Modelo analisa a relação custo-benefício da implantação de telhados verdes nas cidades

31/07/2023

Telhados verdes têm sido apontados como uma das possíveis soluções para o combate às mudanças climáticas nas cidades. Isso porque, além de permitirem a captação de água da chuva e a produção de hortaliças no alto dos edifícios, eles também são capazes de gerar microclima, reduzindo a temperatura local e o gasto energético com refrigeração, por exemplo.

Uma equipe internacional de pesquisadores criou um modelo – que pode ser aplicado a qualquer cidade do mundo – capaz de mensurar os custos e os benefícios ambientais da implementação e do uso de telhados verdes como estruturas capazes de contribuir com os sistemas de alimentos, água e energia. Conduzido por pesquisadores da Fundação Getúlio Vargas (FGV), Beijing Normal University (China), Wuhan University (China), Xiamen University (China) e Yale University (Estados Unidos), o trabalho foi apoiado pela FAPESP no âmbito da chamada “Nexo Urbano de Alimentos, Água e Energia”, lançada em parceria com o Belmont Forum e o JPI Urban Europe no âmbito da Sustainable Urbanisation Global Initiative.

“Muito se fala sobre o impacto dos telhados verdes na sustentabilidade das cidades, mas qual é o real efeito dessas estruturas sobre recursos importantes, como água, alimentos e energia? Nesse estudo criamos um modelo para auxiliar os tomadores de decisão na análise de custos e benefícios dessas estruturas verdes urbanas. Verificamos de onde vêm os recursos de água, energia e alimentos de cada cidade e como a implementação de uma série de tetos verdes poderia beneficiar esses três sistemas. Para finalizar, testamos o modelo em cidades com características tão distintas quanto São José dos Campos, no Brasil, e Johanesburgo, na África do Sul”, afirma Rodrigo Bellezoni, pesquisador da FGV e um dos autores do artigo publicado na revista NPJ Urban Sustainability.

No trabalho, os benefícios da implantação dos telhados verdes são calculados a partir de uma abordagem ampla, que leva em consideração a produção e o consumo de água, energia e alimentos, bem como as emissões de dióxido de carbono (CO2) associadas.

“Esse é um estudo teórico que visa uma aplicação prática. No mundo todo existe uma demanda crescente por água, alimento e energia. São três componentes que estão conectados e têm forte influência sobre as emissões dos gases de efeito estufa, justamente porque a demanda por esses recursos pode gerar pressão em questões conhecidas como pegada de carbono e pegada hídrica, por exemplo. E os telhados verdes afetam a relação alimentos-água-energia em cidades e têm o potencial de contribuir para a sustentabilidade”, explicou José Puppim, professor da FGV e coautor do artigo.

Fatores locais

A comparação entre as duas cidades mostrou que a implantação de telhados verdes precisa levar em conta uma série de fatores. Bellezoni explica que, para infraestruturas como telhados verdes e outras soluções baseadas na natureza, é preciso levar em conta especificidades locais. Nesse quesito, entram questões elementares, como se há produção local dessas estruturas verdes (ou se elas precisariam ser importadas), e até uma compreensão mais aprofundada sobre o que os pesquisadores chamam de trade-offs – por exemplo, se a energia utilizada na produção de componentes desses telhados verdes e no cultivo de hortaliças sobre essas estruturas compensaria o gasto energético envolvido no transporte de alimentos para a cidade.

“Na simulação, mostramos que nas duas cidades avaliadas os telhados verdes são neutros em carbono. No entanto, encontramos maiores benefícios para a implantação dessas estruturas em São José dos Campos do que em Johanesburgo”, diz.

Enquanto em São José dos Campos os modelos mostraram que a água da chuva captada pelos telhados verdes seria suficiente para compensar a irrigação local para a produção de alimentos, o mesmo não aconteceria em Johanesburgo. Na cidade africana, de acordo com os modelos, a demanda por água continuaria maior do que a capacidade de captação dos telhados verdes.

“Os resultados mostram que a implantação de um conjunto de telhados verdes em São José dos Campos reduziria significativamente o uso de água tratada para a irrigação, pois a tecnologia substituiria boa parte da demanda com a água coletada no teto verde. Em Johanesburgo, no entanto, sobretudo por questões de clima, os telhados verdes não eliminariam por completo a necessidade de irrigação de água de torneira, mas, é claro, diminuiriam essa demanda. Portanto, o resultado da análise de custo-benefício não é o mesmo para as duas cidades”, explica Bellezoni.

Outro ponto analisado foi a diferença entre o fornecimento de matéria-prima para a implantação das estruturas. "Como o Brasil é um país mais desenvolvido que a África do Sul, temos algumas indústrias locais que produzem esses equipamentos. Quanto mais próximo algo é produzido, menor o consumo de energia para transporte, por exemplo. Já no caso da África do Sul, boa parte da matéria-prima precisa vir de outros países. Gasta-se muito mais unidades de energia para cada unidade de produto final.”

No estudo, os pesquisadores utilizaram técnicas de sensoriamento remoto para mapear por imagem de satélite todas as superfícies da cidade que pudessem contar com um telhado verde. Depois, classificaram os edifícios entre residencial, comercial e industrial.

“Criamos algumas premissas para estipular quais superfícies poderiam receber a infraestrutura para se tornar um telhado verde. Isso porque nem toda edificação pode receber um peso de algumas toneladas, por exemplo, para aceitar esse tipo de instalação. Portanto, limitamos a só um terço do que potencialmente poderia ser aproveitado como telhado verde”, explica Bellezoni.

O grupo também criou possíveis cenários de expansão dos telhados verdes. “Com isso pudemos estudar o impacto do ciclo de vida da infraestrutura. Quanto de água, energia e emissões gastamos para produzir cada um dos elementos que compõem um teto verde. São estruturas compostas por vários materiais, que precisam ser contabilizados. Numa segunda etapa, incluímos os custos de manutenção e vida útil e traçamos o perfil para um teto verde em São José dos Campos e em Johanesburgo”, conta.

Para finalizar a análise, os pesquisadores também calcularam quanto de água ou de energia seria consumido em uma produção hipotética de tomates, visando criar ou aumentar a oferta local do produto atualmente produzido fora das cidades.

O artigo The food-water-energy nexus and green roofs in Sao Jose dos Campos, Brazil, and Johannesburg, South Africa pode ser lido em: www.nature.com/articles/s42949-023-00091-3#Abs1.