Planeamento Urbano Inteligente para uma Europa Neutra em Carbono

Imagine uma cidade onde os congestionamentos de trânsito são minimizados graças a algoritmos impulsionados por Inteligência Artificial (IA), que preveem as horas de ponta e ajustam os semáforos em conformidade. Um local onde a monitorização ambiental em tempo real deteta pontos críticos de poluição do ar, permitindo às autoridades intervir rapidamente, por exemplo, encerrando uma rua ou zona ao tráfego. Ou um bairro onde gémeos digitais — réplicas virtuais de entidades físicas — simulam os efeitos da instalação de telhados verdes e painéis solares antes da implementação, garantindo assim as estratégias de sustentabilidade mais eficientes. Estes são apenas alguns exemplos de como os dados, as tecnologias de computação e a IA estão a revolucionar o planeamento e a gestão urbana, ajudando as cidades a avançar rumo à neutralidade climática.

À medida que a Europa se compromete a alcançar a neutralidade climática até 2050, conforme estabelecido no Pacto Ecológico Europeu, a integração de tecnologias avançadas de dados e computação no planeamento urbano torna-se essencial. As cidades ocupam apenas 4% do território da UE, mas acolhem 75% da população e são responsáveis por mais de 65% do consumo energético global e mais de 70% das emissões mundiais de CO₂. Assim, as áreas urbanas desempenham um papel fundamental na concretização destes objetivos climáticos.

Planeamento e Gestão Urbana Baseados em Dados

Num mundo orientado por dados, a Comissão Europeia (CE) reconhece o seu valor para apoiar a transformação das cidades rumo à neutralidade climática, facilitando a tomada de decisões e a otimização dos recursos urbanos.

O planeamento urbano moderno utiliza grandes volumes de dados para projetar cidades que não só sejam eficientes, mas também sustentáveis. Tecnologias geoespaciais, por exemplo, fornecem dados precisos e em tempo real, essenciais para uma tomada de decisões informada no desenvolvimento urbano. Estas tecnologias permitem aos urbanistas monitorizar impactos ambientais, otimizar a gestão de recursos e alinhar-se com objetivos de desenvolvimento sustentável.

Além disso, o conceito de gémeos digitais emergiu como uma ferramenta transformadora neste contexto. Ao integrar dados de sensores, registos históricos e modelos preditivos, os gémeos digitais permitem aos urbanistas testar os potenciais efeitos de diferentes intervenções antes de as aplicar no mundo real. Esta abordagem melhora a eficiência e reduz os riscos associados aos projetos de desenvolvimento urbano.

Assim, abordagens baseadas em dados, tecnologias computacionais e IA são fundamentais para desenvolver estratégias que promovam a neutralidade climática. Entre as suas principais aplicações, destacam-se:

• Monitorização energética em tempo real: as cidades podem acompanhar e otimizar o consumo de energia através de tecnologias de redes inteligentes;
• Otimização da mobilidade: sistemas de gestão de tráfego baseados em IA reduzem congestionamentos e emissões, ajustando dinamicamente a sequência dos semáforos e otimizando os horários dos transportes públicos;
• Gestão do espaço urbano: sensores inteligentes e análise de dados facilitam a distribuição eficiente de lugares de estacionamento e zonas de carga, reduzindo tempos de espera e congestionamentos desnecessários;
• Planeamento de infraestruturas verdes: ferramentas baseadas em SIG analisam ilhas de calor urbanas e níveis de biodiversidade, orientando a colocação estratégica de telhados verdes, árvores e parques urbanos para melhorar a resiliência e mitigar os efeitos das alterações climáticas;
• Mapeamento de energias renováveis: ao analisar o potencial solar e eólico, as cidades podem implementar soluções energéticas limpas de forma estratégica;
• Simulações de adaptação climática: gémeos digitais permitem testar o impacto de telhados verdes, florestas urbanas e estratégias de redução de calor antes da implementação.

Iniciativas Europeias Baseadas em Dados para Cidades Neutras em Carbono

Neste contexto, a Europa tem lançado diversas iniciativas para apoiar a transição das cidades para a neutralidade climática e a gestão urbana inteligente.

O NetZeroCities é uma iniciativa-chave que apoia as cidades europeias na sua transição para a neutralidade climática até 2030. Como parte da missão da UE “100 Cidades Inteligentes e Neutras em Carbono”, oferece suporte personalizado às cidades, ajudando-as a superar barreiras estruturais, institucionais e culturais na ação climática. Um dos seus principais componentes é a plataforma online NetZeroCities Portal, que disponibiliza ferramentas avançadas, recursos e conhecimentos especializados sobre descarbonização. Esta plataforma integra computação de alto desempenho (HPC), inteligência artificial (IA) e gémeos digitais, permitindo aos urbanistas simular e analisar diferentes cenários antes da implementação no mundo real.

Os Espaços Europeus de Dados, incluindo o Green Deal Data Space, o Smart Cities Marketplace e a European Open Science Cloud (EOSC), promovem a partilha segura de dados, a interoperabilidade e a melhoria da tomada de decisões para o desenvolvimento urbano sustentável. Graças a estas plataformas, as cidades podem monitorizar condições ambientais em tempo real, analisar padrões de mobilidade e desenvolver soluções para redes elétricas inteligentes. Por exemplo, o Green Deal Data Space permite que os municípios integrem dados climáticos e energéticos nas suas estratégias de planeamento, garantindo uma abordagem coordenada para a sustentabilidade.

Paralelamente, a União Europeia reconhece a importância do avanço das tecnologias de computação para apoiar o planeamento urbano baseado em dados, com iniciativas como o Destination Earth. Este projeto tem como objetivo criar um modelo digital de alta precisão da Terra para simular mudanças climáticas e ambientais. Ao fornecer previsões detalhadas, estas tecnologias ajudam os decisores políticos a projetar infraestruturas urbanas mais resilientes.

Exemplos de Cidades Europeias Pioneiras

Várias cidades europeias já se destacam na utilização de dados e tecnologias computacionais para impulsionar o desenvolvimento urbano sustentável:

• Copenhaga (Dinamarca): a capital dinamarquesa estabeleceu a meta ambiciosa de alcançar a neutralidade carbónica até 2025. Através de investimentos significativos em energias renováveis, infraestrutura ciclável e edifícios energeticamente eficientes, a cidade já reduziu as suas emissões de CO₂ em 75% desde 2005. Métodos baseados em dados são utilizados para monitorizar o progresso e identificar áreas de melhoria;
• Paris (França): para combater as ilhas de calor urbanas, Paris implementou medidas como a plantação de milhares de árvores, a instalação de fontes de neblina refrescante e a transformação de telhados tradicionais em espaços verdes. Estas iniciativas são guiadas por dados sobre variações de temperatura e distribuição do calor urbano, garantindo intervenções eficazes;
• Barcelona (Espanha): o projeto MetroCharge em Barcelona exemplifica o uso inovador de dados e tecnologia. Ao reciclar a energia gerada pela travagem dos comboios do metro para carregar veículos elétricos, a cidade melhora a eficiência energética e promove transportes sustentáveis. Os dados sobre consumo e geração de energia são fundamentais para otimizar este sistema.

Desafios e Perspetivas Futuras

Apesar do enorme potencial das tecnologias de dados e de computação, continuam a existir desafios, como a garantia da privacidade dos dados, a gestão do consumo de energia dos centros de dados e a resolução do problema do fosso digital. A Comissão Europeia sublinhou a necessidade de uma computação em nuvem eficiente em termos energéticos e estabeleceu o objetivo de tornar os centros de dados neutros em termos climáticos até 2030.

No futuro, o desenvolvimento contínuo de tecnologias informáticas avançadas, associado a quadros sólidos de governação dos dados, será essencial. A colaboração entre as autoridades públicas, o sector privado e as instituições de investigação impulsionarão a inovação e garantirão que o planeamento urbano contribua efetivamente para o objetivo de neutralidade climática até 2050.

Em última análise, a combinação de tecnologias de dados e de computação com o planeamento e a gestão urbana é não só benéfica, mas também essencial para alcançar os objetivos climáticos da Europa.