TERCEIRA PARTE: O isolamento térmico e o meio-ambiente QUE IMPACTO TÊM OS ISOLANTES TÉRMICOS NO MEIO-AMBIENTE? COMO SE PODE QUANTIFICAR A REDUÇÃO DE CONSUMO ENERGÉTICO E DE EMISSÕES DE CO2 UTILIZANDO O ISOLAMENTO TÉRMICO? HÁ DIFERENÇAS RELEVANTES ENTRE OS IMPACTOS QUE OS DIVERSOS ISOLANTES TÊM NO MEIO-AMBIENTE? QUAL É A RELAÇÃO EXISTENTE ENTRE A ENERGIA USADA PARA FABRICAR UM ISOLANTE E A ENERGIA POUPADA NA SUA UTILIZAÇÃO? O QUE SE MEDE PARA DETERMINAR CORRECTAMENTE O IMPACTO QUE UM ISOLANTE TÉRMICO TEM NO MEIO-AMBIENTE? UTILIZAM-SE MATÉRIAS-PRIMAS PREJUDICIAIS À CAMADA DO OZONO NO FABRICO DE ISOLANTES TÉRMICOS? UTILIZAM-SE MATÉRIAS-PRIMAS COM POTENCIAL DE AQUECIMENTO GLOBAL (GWP)? QUE IMPACTO TÊM OS ISOLANTES TÉRMICOS NO MEIO-AMBIENTE? Para qualquer produto fabricado pelo homem, entre eles os de construção, a medição do impacto no meio-ambiente desde o seu surgimento até ao seu desaparecimento utiliza uma complexa ferramenta técnica de medição e análise como é a Avaliação do Ciclo de Vida (em inglês, LCA, Life Cycle Assesment). Quando se opta pela utilização do isolamento térmico, nota-se que ao longo da sua vida útil, existe um consumo menor de energia na climatização do edifício. Associado a este menor consumo de energia, está a redução nas emissões de CO2. Deste modo, o impacto ambiental é negativo, ou seja, não existe um impacto prejudicial, mas sim benéfico pois não oferece riscos. Pelo contrário, elimina-os. De facto, o parque de edifícios da Europa representa 40% do total de emissões de CO2 e estima-se que, com um nível adequado e razoável de isolamento (recorde-se a ideia de espessura económica), a quantidade que representa (quase 840 milhões de toneladas de CO2 emitidas para a atmosfera em 2002) podia ser reduzida até cerca de 50%. Apenas com a melhoria do isolamento térmico dos edifícios se podiam alcançar os objectivos pretendidos pelo Protocolo de Quioto: chegar ao ano 2010 com uma redução de emissões de CO2 de 8% em relação ao ano-base, 1990. Isto para a Europa. Há que notar que actualmente as emissões europeias de CO2 encontram-se no seu conjunto muito acima dos valores de 1990 (emissões do parque edificado europeu em 1990 = 710 milhões de toneladas de CO2). Em Espanha, como se sabe, havia espaço para mais uns 15% mais em relação às emissões do ano-base, mas em 2003
superaram-se em mais de 40% as emissões de 1990 (estimativa que inclui todos os sectores, não apenas o da construção). COMO SE PODE QUANTIFICAR A REDUÇÃO DE CONSUMO ENERGÉTICO E DE EMISSÕES DE CO2 UTILIZANDO O ISOLAMENTO TÉRMICO? Existe já uma ferramenta de cálculo desenvolvida pelo Comité Técnico 89, TC 89, Prestações Térmicas de Edifícios e Componentes de Edifícios, do Comité Europeu de Normalização, CEN, e é a norma standard UNE EN 832, sobre necessidades de aquecimento de edifícios. Actualmente, trabalha-se neste Comité Técnico Europeu para concluir os estudos que desenvolvem todas as ferramentas necessárias para a aplicação da Directiva 2002/91/CE relativa à eficiência energética dos edifícios. Como foi explicado no significado das unidades de condutividade térmica, é fácil compreender a tradução em termos enérgicos, como perdas (ou ganhos) não desejadas de energia por metro quadrado [kwh/m2], uma vez que se determinou um período de tempo [horas] e um salto térmico médio entre o ambiente interior e o exterior [graus]. Há uma correlação para cada país e tipo de energia, de modo a que se possa determinar a quantidade de CO2 emitido para a atmosfera por cada kwh de energia consumida, como se pode verificar na tabela 7: Fonte de energia Estados Electricidade Gás natural Combustível líquido Alemanha 202 73 101 Unidade Bélgica 105 74 83 Dinamarca 226 68 80 Espanha 135 77 87 Finlândia 71 73 99 França 26 71 83 Grécia 324 72 84 Irlanda 220 75 83 Itália 169 68 82 Luxemburgo 204 73 83 Noruega 13 71 79 Países Baixos 174 71 80 Gramas de CO2 emitidos por kwh consumido
Fonte de energia Portugal 165 72 83 Reino Unido 187 72 80 Suécia 29 72 80 Suíça 41 75 81 [Tabela 7] HÁ DIFERENÇAS RELEVANTES ENTRE OS IMPACTOS QUE OS DIVERSOS ISOLANTES TÊM NO MEIO-AMBIENTE? Não. O fundamental é que, em relação ao benefício obtido em termos de redução de consumo energético e de emissões de CO2, as diferenças entre os diversos processos de produção dos isolamentos térmicos (ver questão seguinte) ou as diversas formas de gerir os resíduos no fim da vida do produto mostram pouca importância. Mais importante será examinar a probabilidade maior ou menor do isolamento térmico ver as suas prestações térmicas degradadas com o tempo. A durabilidade das prestações (mencionada na secção sobre propriedades de isolamentos) converte-se por si mesma numa prestação chave para falar da sustentabilidade da construção. QUAL É A RELAÇÃO EXISTENTE ENTRE A ENERGIA USADA PARA FABRICAR UM ISOLANTE E A ENERGIA POUPADA NA SUA UTILIZAÇÃO? Para fabricar um isolamento térmico faz falta, segundo o tipo de isolamento e a densidade fabricada, entre 1 e 13 kwh por cada m2 de superfície e cm de espessura. Fez-se o cálculo para uma espuma plástica isolante e o máximo mencionado, de 13 kwh, recupera-se, com a poupança de energia proporcionada pela redução da procura de aquecimento em Sevilha (Novembro a Março). Em Burgos, o período de tempo reduz-se aproximadamente sempre para o máximo de energia ao fabricar materiais isolantes a pouco mais da quarta parte do tempo. É evidente que, como se estabelece na questão anterior, as diferenças entre produtos, na altura de avaliar a energia consumida no seu fabrico, são de pouca ou nula relevância em relação ao benefício proporcionado ao longo do tempo (50 anos como período típico de vida útil de um edifício) por poupança de energia no aquecimento. De facto, o que será relevante é que nesse longo período de tempo os isolantes sejam capazes de manter as prestações térmicas (ver a segunda parte do documento sobre Os isolamentos térmicos e as suas propriedades ). Caso contrário, a hipótese de partida cairá por terra e poderá começar a haver diferenças substanciais entre os diversos isolamentos térmicos. O QUE SE MEDE PARA DETERMINAR CORRECTAMENTE O IMPACTO QUE UM ISOLANTE TÉRMICO TEM NO MEIO-AMBIENTE? Mede-se a unidade funcional do produto. Tal significa que não é correcto comparar 1 kg de um material A com 1 kg de outro material B, se na realidade construtiva: A densidade de A é 100 kg/m3 enquanto que a de B é 30 kg/m3. A condutividade térmica de desenho de A é 48 mw/(m K) enquanto que a de B é 36.
Para instalar A correctamente fazem falta capas protectoras e elementos acessórios enquanto que B não precisa deles. Nesse caso, pode suceder que da comparação directa 1 kg de A vs. 1 kg de B saia favorecido A, enquanto que na realidade do sistema construtivo ou unidade funcional podem equilibrar-se ou até ser preferível o ecobalanço energético da instalação de B. UTILIZAM-SE MATÉRIAS-PRIMAS PREJUDICIAIS À CAMADA DO OZONO NO FABRICO DE ISOLANTES TÉRMICOS? Não. O Protocolo de Montreal (1987) e as Directivas Europeias 3093/94/CE e 2037/2000/CE, no caso da União, foram estabelecendo os passos para a completa eliminação no fabrico de isolamentos entre outras aplicações dos CFCs (clorofluorocarbonos) e dos HCFCs (hidroclorofluorocarbonos). Deste modo, na União Europeia estão proibidos os CFCs nos isolamentos desde 1995 e os HCFCs desde 1 de Janeiro de 2004. Convém recordar que, por exemplo, o consumo de CFCs para fabricar isolamentos supôs aproximadamente cerca de 5% do consumo mundial. Por outro lado, os produtos de isolamento que utilizaram estes espumantes mantêm-nos confinados dentro da sua estrutura celular a longo prazo, com possibilidades inclusive, dependendo do modo como foram instalados, de recuperar o espumante no fim de vida útil do produto. UTILIZAM-SE MATÉRIAS-PRIMAS COM POTENCIAL DE AQUECIMENTO GLOBAL (GWP)? Sim, mas em muito menor quantidade que os antigos CFCs e HCFCs. A chave aqui é o ecobalanço visto que a utilização, por exemplo, dos chamados HFCs (hidrofluorocarbonos) pode permitir, em alguns casos, alcançar, melhores prestações térmicas a longo prazo. Então ocorre algo parecido com o explicado anteriormente com a unidade funcional. Um produto A pode ter uma espuma com GWP (Global Warming Potencial) = 1 e outro produto B pode ter, por exemplo, com GWP = 800. A comparação entre ecobalanços terá em conta que por exemplo o produto A tem uma condutividade térmica de estimativa de 36 mw/( m K), enquanto que o produto B tem de 29 mw/(m K). Dependendo das espessuras utilizadas, a aplicação, o modo de instalação, e o tipo particular de HFC usado beneficiará em maior ou menor medida a difusão para a atmosfera dos gases espumantes com GWP. Tudo isto compõe o ecobalanço energético do produto (ver a pergunta: Que relação existe entre a energia usada para fabricar um isolante e a energia poupada na sua utilização? ). É neste ponto que se pode comparar correctamente o uso de espumantes com GWP diversos, evitando assim qualquer apriorismo que não atente os números reais que podem fundamentar a escolha de um produto ou outro. O que é o XPS? O XPS, espuma de poliestireno extrudido, é um material isolante, que devido às suas excepcionais propriedades, é amplamente utilizado na indústria moderna da construção. Durante mais de 50 anos de história, tem mostrado diariamente a sua alta resistência à compressão, a sua praticamente nula absorção de água, excelente comportamento como isolante térmico e uma excepcional durabilidade, mantendo-se inalterável com o passar do tempo. XPS: História
Estávamos no ano 1941 em Midland, Michigan, quando o Departamento do Defesa americano e Dow Chemical assinaram um acordo para desenvolver uma espuma plástica ligeira, resistente mecanicamente e com nula absorção da humidade. Por que motivo? Estávamos a meio da Segunda Guerra Mundial e os Estados Unidos precisavam de um material de fácil instalação, ligeiro e susceptível de suportar cargas para construir unidades de flutuação para utilizar em manobras de desembarque e formação de vaus artificiais durante as operações militares. A criação do produto revelou-se um êxito e continuou a ser produzido depois da guerra, quando se observaram as suas excelentes propriedades de isolamento contra o calor e o frio. Assim, durante 1948 deu-se o primeiro lançamento comercial no mercado, direccionado para aplicações como construção de barcos, câmaras frigoríficas e até, decoração floral. O produto funcionou perfeitamente nos EUA e em 1963 chegou à Europa sob a forma de STYROFOAM, de cor azul e em 1964 foi apresentado ao mercado o STYRODUR, verde, da BASF. Outros produtos foram aparecendo como o amarelo URSA FOAM da URSA, o alaranjado xxx da, o índigo X-FOAM da EDILTEC, o esverdeado FibranECO da IBERFIBRAN ou o azulado xxx da ALYSOM...