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O consumo de eletricidade da faculdade durante o confinamento
Qual o impacto no consumo de energia no universo da Ciências ULisboa?
Fonte Ciências ULisboa
Miguel Centeno Brito
Imagem cedida por MCB
As aulas virtuais reduzem o consumo de eletricidade na faculdade mas aumentam o consumo em casa. Qual será o saldo?
A perturbação da vida social durante estes tempos de confinamento é uma experiência social, uma oportunidade única para testar algumas das hipóteses que normalmente não podemos testar diretamente. Conseguimos perceber por exemplo o impacto da nossa vida habitual na poluição atmosférica urbana ou nas emissões de gases de efeito de estufa. Um outro tema que é interessante explorar é o do teletrabalho. O teletrabalho é usualmente descrito como uma forma eficiente de gerir o tempo e a energia. Relativamente ao tempo, já muito se tem dito e escrito sobre as dificuldades de articulação entre o tempo de trabalho e o tempo familiar, especialmente para quem tem crianças em casa. Neste apontamento vamos avaliar o impacto no consumo de energia no universo da Ciências ULisboa.
Nas escolas do ensino superior o período de confinamento foi caracterizado pela suspensão das atividades presenciais de ensino e investigação, que foram substituídas por aulas e reuniões virtuais. O modelo mais adotado foi a realização de aulas por videoconferência, nomeadamente usando a plataforma Zoom.
Os consumos de eletricidade associados a serviços de streaming têm sido muito debatidos mas podemos estimar, conservadoramente[1], como da ordem de 0.015 kWh/GB ou, assumindo 1 GB por hora, 0.015 kWh/h. Assumindo que em média um aluno tem 4h diárias de aulas em videoconferência, para o universo da Ciências ULisboa (com 5000 alunos) o consumo de eletricidade associado às aulas da Faculdade é por isso da ordem dos 8.25 MWh/mês.
O consumo dos computadores em si, assumindo portáteis com consumo de 30 W é o dobro, cerca de 16.5 MWh/mês. Tudo somado, temos um consumo adicional da ordem de 25 MWh/mês com as aulas virtuais. O aumento da fatura de eletricidade dos estudantes, assumindo um custo médio de 0.15€/kWh, é de quase 2500€/mês (ou 0.5 €/estudante).
Por outro lado, com aulas em ambiente virtual evitam-se as deslocações físicas à escola. Como muitos estudantes se deslocam à escola em veículos movidos a combustíveis fósseis o impacto das aulas virtuais é certamente positivo, porque estamos a substituir emissões de CO2 nos automóveis por eletricidade com uma fração muito significativa de renováveis, tanto em Portugal como nos locais onde estão os data centres. Para simplificar a análise, vamos assumir que as deslocações de e para a escola são de metropolitano. O consumo de eletricidade marginal dos passageiros do metropolitano de Lisboa[2] é da ordem de 8 passageiro.km/kWh e portanto, se os estudantes se deslocarem em média 10 km por dia para ir e vir da escola, temos mais de 1 milhão de passageiros.km, a que corresponde uma redução no consumo de eletricidade de 137.5 MWh/mês quando se evitam as deslocações. Do ponto de vista financeiro claro que se verifica uma poupança relevante, porque se evita a compra do passe muito mais caro do que o custo do consumo adicional de eletricidade (para quem já tem internet em casa, porque esse sim, é um custo apreciável).
O saldo é, pois, muito positivo, já que o consumo da eletricidade com as aulas virtuais é da ordem de 20% do consumo de eletricidade com a deslocação à escola. A escola também reduz o seu consumo de eletricidade, porque não precisa de iluminar e climatizar as salas de aulas. Uma estimativa preliminar do consumo de eletricidade da Faculdade durante o confinamento[3] mostra uma poupança de cerca de 12 MWh/mês, uma redução relativa no consumo mensal de eletricidade de 30%, revelando um elevado consumo de base no diagrama de carga da nossa escola.
A nível global, fora dos muros do campus universitário, também se observa uma redução do consumo de eletricidade. O pequeno aumento do consumo no sector doméstico não compensa a abrupta queda de procura nos serviços e indústria. Em Portugal, a REN anunciou[4] uma queda de 13.8% no consumo de eletricidade (e 26% no gás) e um aumento da fração de energias renováveis, cuja produção é menos dependente da procura. O panorama repete-se um pouco por todo o lado, com reduções em torno dos 20%, ultrapassando 25% em Itália (ver figura, IEA[5]), seguido de uma ligeira recuperação com o abrandamento do confinamento.
Mais informações em https://www.iea.org/reports/covid-19-impact-on-electricity
Um efeito interessante que se tem observado[6] é uma redução do consumo nas primeiras horas do dia, quando em circunstâncias habituais as pessoas se preparam para sair para ir trabalhar, compensado por um aumento de consumo excecional a meio do dia, com mais pessoas a cozinhar em casa.
Podemos, pois, concluir que, do ponto de vista do consumo de energia, o confinamento trouxe uma redução da procura acompanhada de um aumento relativo da fração de fontes de energia renováveis. Porque uma fração muito elevada de fontes renováveis variáveis (ditas não despacháveis) levanta desafios à gestão da rede, que tem que ajustar a procura e a oferta, o período de confinamento pode ser encarado como um primeiro grande teste à integração de renováveis no sistema elétrico, prelúdio do que se prepara com a transição energética global em curso.
[1] https://www.datacenterknowledge.com/energy/how-much-netflix-really-contributing-climate-change
[2] https://www.metrolisboa.pt/institucional/conhecer/metro-em-numeros/
[3] O consumo de gás natural foi totalmente eliminado durante o período de confinamento porque os edifícios deixaram de ser aquecidos e a restauração encerrou, e o consumo de água diminuiu também significativamente.
[4] https://www.lusa.pt/article/TYIG3ukZoLl_JiD5TJrD1TMSZM5iuSI1/covid-19-consumo-de-eletricidade-cai-12-e-o-de-g%C3%A1s-natural-26-em-abril
[5] https://www.iea.org/reports/covid-19-impact-on-electricity
[6] https://www.bbc.com/news/technology-52331534
Texto por Miguel Centeno Brito, Departamento de Engenharia Geográfica, Geofisica e Energia Ciências ULisboa
Centro de Testes Ciências ULisboa em funcionamento desde 1 de maio
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Um mundo cá dentro e outro lá fora
"Estar em casa, da forma como se tem estado, pode surgir como o 'único lugar' seguro, dando uma forte sensação de proteção. Em oposição, a ideia de sair torna-se ameaçadora. Esta é uma ideia que é preciso cuidar, para que não se torne avassaladora e angustiante no processo de retomar, no encontro entre o 'mundo cá dentro' e o 'mundo lá fora'", escreve a psicóloga Andreia Santos.
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"Neste exercício permanente de experimentar será que ganhamos uma impressão do que é uma Teoria Geral da Complexidade?" Mais um ensaio "No Campus com Helder Coelho", em destaque no Dia Nacional dos Cientistas.
Dias virtuais para candidatos ao ensino superior
"A nossa Faculdade tem uma oferta vasta, diversificada e de enorme qualidade", diz Fernanda Oliveira, subdiretora da Faculdade em comunicado de imprensa emitido recentemente a propósito dos dias virtuais que têm como público alvo sobretudo candidatos ao ensino superior e que acontecem nos dias 21 de maio e 3 de junho de 2020.
O fim ou o princípio?!
"No restabelecimento do contacto com o mundo alguns receios e ansiedades poderão estar presentes, a recuperação fisiológica e emocional é um processo, e como tal, leva o seu tempo." Mais um artigo do GAPsi, com nova sugestão, convidando a refletir sobre aquilo que era a vida de cada um de nós, exatamente, há um ano atrás.
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Rodrigo Santos, atualmente estudante de doutoramento em Informática na Ciências ULisboa, foi galardoado este ano com o prémio da melhor dissertação de mestrado sobre o Processamento de Língua Portuguesa no período de 2017-2019, durante a PROPOR – "14th International Conference on the Computational Processing of Portuguese", ocorrida em Évora.
Prémio para a rota de exploração do Euclid
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As dicotomias por estes dias!
"Embora a realidade externa seja muito semelhante para todos, a forma como olhamos para ela não é igual. Por isso, alguns de nós estão desejosos que este período de isolamento termine e outros (secretamente ou não) desejam que a vida pudesse seguir um rumo parecido ao que se vive atualmente", escreve a psicóloga Inês Ventura na habitual rubrica do GAPsi.
Einstein, Eddington e o Eclipse: Impressões de Viagem
"O cruzamento da história das ciências com a banda desenhada foi uma aposta arriscada e uma concretização genuinamente coletiva, cujo resultado final é mais do que o somatório das partes. É para nós uma grande satisfação que o universo da banda desenhada em Portugal o tenha reconhecido", comentam Ana Simões e Ana Matilde Sousa, autoras da obra distinguida com o Prémio de Melhor Publicação Nacional com Distribuição Comercial.
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O Ministério do Ambiente e Ação Climática anunciou o lançamento do projeto de investigação COVIDETECT e a criação de um sistema de alerta precoce da presença do vírus SARS-CoV-2, agente etiológico da COVID-19, através da análise de águas residuais. O projeto de investigação começa a 20 de abril. Ciências ULisboa assegura a coordenação científica.
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Ciências ULisboa vai criar um Centro de Testes (CT) à COVID-19 no seu campus, no Campo Grande, em Lisboa. Os testes de despistagem à COVID-19 deverão começar daqui a duas semanas consistindo, numa primeira fase, em cerca de 100 análises diárias, estando também previsto a sequenciação e o rastreamento epidemiológico.
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