Numa era em que as cidades assumem um papel cada vez mais relevante no combate às alterações climáticas, tornou-se imperativo dispor de ferramentas que apoiem uma governação urbana mais integrada, informada e orientada para o impacto. Neste contexto, os Gémeos Digitais Urbanos têm vindo a afirmar-se como um dos instrumentos mais promissores para acelerar a ação climática e a descarbonização urbana.
Na Porto Business School (PBS), esta visão está na base da nossa participação no CITY4CLIMATE, um projeto focado no desenvolvimento e implementação de Gémeos Digitais Urbanos enquanto ferramentas orientadas por dados para apoiar a governação climática e a tomada de decisão nas cidades europeias.
O que são Gémeos Digitais Urbanos e por que são importantes para a ação climática?
Imagine uma cidade onde as tecnologias digitais e o planeamento urbano trabalham lado a lado para criar um ambiente mais eficiente, sustentável e centrado nas pessoas. Esta é a essência de uma cidade inteligente.
No centro desta visão encontram-se os Gémeos Digitais Urbanos, representações virtuais das cidades que permitem aos responsáveis pelo planeamento urbano e aos decisores públicos explorar, analisar e otimizar diferentes dimensões da vida urbana.
Os Gémeos Digitais são, assim, modelos digitais de sistemas físicos que combinam dados em tempo real, ferramentas analíticas e capacidades de simulação, permitindo uma monitorização contínua e uma melhor compreensão de como esses sistemas se comportam e evoluem.
Quando aplicados às cidades, os gémeos digitais refletem a complexidade dos ambientes urbanos, modelando elementos como edifícios, redes de mobilidade, sistemas energéticos, emissões e utilização do solo, bem como as interações entre estes diferentes elementos.
Ao integrarem dados provenientes de múltiplas fontes, os Gémeos Digitais Urbanos permitem às cidades testar estratégias urbanas e políticas públicas num ambiente virtual antes da sua implementação no mundo real. Funcionam também como uma plataforma partilhada que liga autoridades públicas, equipas técnicas e outros stakeholders, promovendo a colaboração e apoiando uma tomada de decisão urbana mais informada, eficaz e orientada por dados.
O papel dos Gémeos Digitais na Governação Climática e na Descarbonização
À medida que as alterações climáticas aumentam a frequência e a intensidade de fenómenos meteorológicos extremos, as cidades enfrentam uma pressão crescente para reforçar a sua resiliência e, simultaneamente, reduzir o seu impacto ambiental.
As áreas urbanas, responsáveis por uma parte significativa das emissões globais de gases com efeito de estufa, estão na linha da frente deste desafio. Em resposta, as cidades recorrem cada vez mais aos Gémeos Digitais Urbanos como ferramentas estratégicas para apoiar uma governação climática mais informada, coordenada e eficaz.
Os Gémeos Digitais Urbanos combinam grandes volumes de dados urbanos com análise avançada, capacidades de simulação e inteligência artificial para reproduzir, num ambiente virtual, o comportamento de ativos físicos e sistemas urbanos. Isto permite às cidades antecipar riscos, explorar cenários alternativos de políticas públicas e avaliar o impacto de medidas climáticas antes da sua implementação no mundo real.
Do ponto de vista da descarbonização, os Gémeos Digitais fornecem uma base sólida para a tomada de decisão orientada por dados em múltiplos setores. São frequentemente utilizados para apoiar diferentes áreas da governação climática e da descarbonização, incluindo:
- Planeamento de riscos climáticos e resiliência, incluindo modelação de inundações, avaliação do impacto de ondas de calor e cenários de subida do nível do mar;
- Conceção de infraestruturas verdes e soluções de base natural, contribuindo para mitigar os efeitos das ilhas de calor urbanas e melhorar a qualidade ambiental;
- Otimização dos sistemas energéticos, incluindo planeamento de redes de energia, integração de energias renováveis e previsão da procura;
- Desempenho dos edifícios e estratégias de reabilitação, apoiando a redução das emissões de carbono ao longo do ciclo de vida e trajetórias para a neutralidade carbónica;
- Gestão e resposta a situações de emergência, permitindo monitorização em tempo real e intervenções coordenadas durante eventos extremos;
- Monitorização ambiental, incluindo qualidade do ar, deteção de secas e análise dos níveis de águas subterrâneas.
Ao transformarem sistemas urbanos complexos em informação útil e acionável, os Gémeos Digitais Urbanos ajudam as cidades a ultrapassar intervenções fragmentadas e a avançar para estratégias mais coerentes, adaptativas e baseadas em evidência.
Permitem aos decisores priorizar intervenções, otimizar a utilização de recursos e monitorizar o progresso em tempo real. Em última análise, os Gémeos Digitais não são apenas inovações tecnológicas: são facilitadores de cidades mais resilientes, com menores emissões de carbono e preparadas para o futuro, aproximando a ambição climática de uma governação eficaz.
CITY4CLIMATE: Gémeos Digitais Urbanos para a Ação Climática
As cidades são responsáveis por mais de 70% das emissões globais de CO₂ e encontram-se entre os territórios mais vulneráveis às alterações climáticas.
O CITY4CLIMATE foi desenvolvido no âmbito do programa DigitalTwins4SmartTerritories (DS4ST) com o objetivo de dar resposta a este desafio, tirando partido dos Gémeos Digitais Urbanos para acelerar a transição das cidades portuguesas para a neutralidade climática.
Através da criação de modelos virtuais 3D que integram dados em tempo real, análise preditiva e modelação de cenários, estas réplicas virtuais das cidades apoiam a simulação, monitorização e previsão dos impactos das políticas públicas e das medidas de ação climática, contribuindo para decisões mais rápidas e orientadas por dados.
A iniciativa está alinhada com a Estratégia Nacional de Territórios Inteligentes e com os Contratos Climáticos das Cidades portuguesas que participam na Missão da União Europeia para Cidades Inteligentes e com Impacto Neutro no Clima até 2030.
Com foco nas cidades do Porto, Lisboa e Guimarães, o CITY4CLIMATE apoia a governação climática e a descarbonização urbana, reforçando também as capacidades das cidades colaboradoras de Aveiro, Oeiras e Vila Nova de Famalicão.
“Os Gémeos Digitais Urbanos estão a afirmar-se como infraestruturas críticas para o futuro da governação urbana, permitindo às cidades antecipar cenários, testar políticas e tomar decisões baseadas em evidências. No Porto, vemos estes instrumentos como pilares da nossa estratégia de soberania digital e liderança na ação climática, posicionando a cidade na linha da frente da inovação urbana na Europa. A colaboração entre a Porto Digital, a Porto Business School e os restantes parceiros do ecossistema demonstra que é através de alianças estratégicas que se constrói uma verdadeira capacidade de transformação territorial.” Ana Carneiro – Porto Digital
O CITY4CLIMATE tem três objetivos principais:
- Implementar uma arquitetura de Gémeo Digital com dados em tempo real, previsões e simulações de cenários em Lisboa, Porto e Guimarães.
- Promover a replicação e a capacitação, permitindo que outras cidades adotem modelos digitais de governação climática.
- Desenvolver um modelo escalável e interoperável, alinhado com os standards europeus e integrando dados, indicadores e processos de governação.
O projeto é apoiado por um consórcio multidisciplinar que inclui a Universidade Nova de Lisboa, Associação Porto Digital, Agência de Energia do Porto, Porto Business School, CCG/ZGDV, TekPrivacy, DevScope, Lisboa E-Nova, Universidade de Aveiro e Ubiwhere, beneficiando ainda da colaboração institucional dos Municípios do Porto, Lisboa, Guimarães, Oeiras e Vila Nova de Famalicão.
No âmbito do consórcio, a Porto Business School contribui com foco na valorização dos resultados, avaliação de impacto e sustentabilidade a longo prazo, através do desenvolvimento de modelos de negócio e comercialização, estudos de avaliação de impacto sobre o potencial de adoção e replicação e análises da viabilidade económica, institucional e organizacional das soluções para além do período de execução do projeto.
