Os sistemas de IA usados para combater o desperdício de energia em canteiros de obras

Como consumidores, somos frequentemente lembrados de desligar as luzes quando saímos de um cômodo, desligar aquecedores quando não estiverem em uso e evitar deixar os chamados "dispositivos vampiros" em modo de espera para evitar que eles consumam pequenas quantidades de eletricidade que, eventualmente, podem resultar em grandes economias de dinheiro e carbono.

Mas quando se trata de locais de trabalho — especialmente canteiros de obras — embora o conselho possa ser o mesmo, na prática, dizem especialistas em energia, pouco é feito para evitar que as equipes de construção desperdicem milhares de dólares e toneladas de CO2 em dispositivos elétricos que nem estão usando.

Os sistemas de gerenciamento de energia em canteiros de obras podem ajudar os empreiteiros a economizar milhares de dólares em contas de combustível. Foto: Adobe Stock

Adam Wright, diretor comercial da startup de tecnologia Measurable Energy, sediada no Reino Unido, especializada em ajudar empreiteiros e outros a reduzir o uso de energia em suas cabines, diz que os canteiros de obras são alguns dos piores culpados por desperdiçar pequenas quantidades de eletricidade por não desligar as coisas — algo que ele chama de "pequena energia".

“A energia baixa é um problema em canteiros de obras porque as pessoas vêm para fazer seu turno, fazem o que precisam fazer e depois vão embora”, ele diz. “Há muito pouca propriedade. Eles recebem o que precisam naquele turno e depois partem para a próxima coisa. É assim que os canteiros funcionam. Todos estão focados em fazer o que precisam fazer e depois seguir em frente. Mas o que isso significa é que alguém pode ter ligado os aquecedores porque está um pouco frio e anulado quaisquer controles que estão no lugar para ligar e desligar esses aquecedores e depois saído. Esses aquecedores então ficam ligados durante a noite e nos fins de semana e no final temos cenários em que é o meio do verão e temos cabines sendo aquecidas e todas as janelas estão abertas porque está muito quente.”

Além disso, Wright ressalta que, diferentemente de edifícios permanentes, que quase sempre estão conectados à rede elétrica nacional, mais barata e ecológica, os escritórios temporários de construção geralmente precisam gerar energia por meio de geradores a diesel caros e que consomem muita energia em carbono.

Por que os empreiteiros desperdiçam tanta eletricidade no local?

“Para um contratante de nível um, eles terão centenas e centenas de locais a qualquer momento com entre quatro e cinquenta dessas cabines em cada local”, diz Wright. “Muitas empresas de construção realmente lutam para conectar essas cabines à rede. Eles reservarão uma conexão de rede para tentar obter a eletricidade fornecida pela rede, mas o projeto pode estar concluído no momento em que a rede puder se conectar a eles, então eles geralmente usam um gerador a diesel, o que significa que, em vez de falar sobre centavos aqui por deixar as coisas ligadas, estamos falando sobre milhares de libras em contas de combustível todos os meses, então, em todos esses locais, isso pode somar centenas de milhares de libras em óleo diesel que está sendo desperdiçado. E então as magnitudes ficam ainda maiores quando você olha para as emissões de carbono disso.”

Para combater isso, diz Wright, a Measurable Energy é uma das várias startups de tecnologia verde que produzem sistemas de gerenciamento de energia com tecnologia de IA para monitorar a energia usada dentro das cabines do local e ajudar a torná-las mais eficientes.

No caso da Measurable Energy, a empresa instala tomadas 'inteligentes' nas tomadas elétricas das cabines do local. Cada uma delas é conectada a um sistema baseado em nuvem que usa um algoritmo de IA para analisar quais tomadas estão em uso e quais ainda estão ligadas, mas não estão sendo usadas. O sistema então usa essa inteligência para desligar a energia das últimas.

Em 2021, a empresa fechou um acordo com a Kier para instalar os novos soquetes em dois canteiros de obras de teste. A Measurable Energy instalou 37 de seus soquetes em cabines fornecidas pela empresa de acomodações portáteis Wernick Group para uso como cozinhas, banheiros, chuveiros e áreas comuns. A empresa também configurou os desumidificadores da sala de secagem da cabine para ligar apenas quando o tempo estivesse chuvoso.

Tomadas inteligentes de energia mensurável. Imagem: Energia mensurável

Wright diz que, ao usar IA para identificar dispositivos que estavam ligados, mas não estavam sendo usados e desligá-los automaticamente, a Kier conseguiu eliminar 4.566 kWh de eletricidade residual, o que equivale a 3,9 toneladas de emissões de CO2 e economizou £ 3.031 para a empresa em sua conta anual de eletricidade. E, ao monitorar os picos no uso de energia, a tecnologia também conseguiu identificar um aquecedor com defeito que foi removido antes que se tornasse um risco de incêndio.

Um teste semelhante em 2022 com a contratada Morgan Sindall em uma escola que estava construindo no Reino Unido foi ainda mais dramático. A contratada passou de pagar £ 10.000 por mês em óleo diesel para apenas £ 5.000, economizando 5,5 toneladas de CO2.

De acordo com Wright, o maior desperdício de energia vem das salas de secagem das cabines do local – basicamente salas cheias de até dez aquecedores de 2 kW usados para secar roupas e equipamentos molhados, evitando mofo e bolor.

“A ideia é que foi um dia chuvoso de trabalho para os caras que saem do local, então eles penduram suas roupas na sala de secagem e os aquecedores apenas disparam para secá-las antes de voltarem no dia seguinte”, diz Wright. “Mas o que acaba acontecendo é que ninguém quer voltar com roupas molhadas, então esses aquecedores ficam ligados 24 horas por dia, 7 dias por semana, independentemente de estarem molhados ou não.”

Em vez disso, diz Wright, a Measurable Energy criou um sistema em que os circuitos elétricos da sala de secagem em alguns dos locais que ela cobre são conectados a dados de uma estação meteorológica local. Os aquecedores são, portanto, programados para ligar somente quando chove e são programados para desligar novamente após um número definido de horas.

Como a IA pode reduzir o desperdício de energia no local?

“Embora no papel um gerador a diesel deva estar funcionando a 60-70p por kWh, com ineficiências em como ele funciona, vemos regularmente que isso pode aumentar para até £ 5 por kWh. Então, se você tem algo que está desperdiçando 20kWh a cada hora, durante a noite e está custando até £ 5 por kWh de combustível diesel, você pode ver o quão rápido isso aumenta ao longo de uma semana, um mês, um ano.”

Wright diz que, desde que a empresa foi lançada em 2022, ela instalou cerca de 10.000 tomadas inteligentes em cabines de obras e em escritórios de empresas de construção em todo o Reino Unido, economizando um total de cerca de 444 toneladas de emissões de carbono a cada ano.

As tomadas custam entre £ 25 e £ 45 cada, além de uma assinatura mensal de £ 1,68 por tomada por mês, embora para contratados, esse custo possa ser incluído no custo total do aluguel do fornecedor da cabine.

Clientes contratados, incluindo Kier, Morgan Sindall, Balfour Beatty, Galliford Try e Balfour Beatty Vinci. A empresa também trabalha com especialistas em acomodações no local Algeco (parte da Modulaire), Wernick Group e Sunbelt Rentals para instalar tomadas inteligentes em cabines no local antes de serem entregues no local. A Measurable Energy também está atualmente desenvolvendo uma tomada europeia compatível com tomadas da UE e está procurando produzir uma versão nos EUA também.

E a Measurable Energy é apenas uma das várias startups de tecnologia verde que projetam sistemas de gerenciamento de energia projetados especificamente para canteiros de obras.

O sistema de uso de energia Eco Lync foi desenvolvido pela Invisible Systems em colaboração com a Sunbelt Rentals e a Balfour Beatty. Foto: Sunbelt Rentals

A Balfour Beatty, em colaboração com a Sunbelt Rentals e a especialista em internet das coisas (IOT), Invisible Systems, vem implementando seu sistema de gerenciamento de energia Eco Lync em seus canteiros de obras desde 2020.

Em vez de ser conectado a tomadas inteligentes, o Eco Lync da Invisible System (também conhecido como EcoNet) passa por um gabinete de unidade de consumo na parte externa da cabine, permitindo que o sistema monitore não apenas o consumo de energia dos dispositivos dentro da cabine do local, mas também os dispositivos elétricos usados no local mais amplo.

Embora isso signifique que o sistema tenha mais dificuldade para desligar aquecedores ou monitores individuais não utilizados em um nível granular, isso significa que a IA é capaz de priorizar as necessidades de energia de todos os dispositivos elétricos que trabalham no local e gerenciar a demanda em um local com restrição de energia. Isso significa que seria capaz de reduzir a energia para talvez uma sala de secagem ou refeitório de funcionários no curto período em que um elevador hidráulico ou guindaste de torre está operando, permitindo que um local opere inteiramente com eletricidade de rede mais barata ou com um número menor de geradores a diesel, reduzindo o consumo geral de combustível e as emissões de carbono. Quando vários suprimentos estão disponíveis, a tecnologia é capaz de selecionar o mais eficiente.

Sistemas de IA otimizando a energia do canteiro de obras

A Balfour Beatty começou a testar o sistema em cabines do local em seu projeto East Leeds Orbital Route e, em seis meses, relatou uma redução de 83% nas emissões de carbono em todo o local devido ao fato de que foi capaz de mudar para o fornecimento de energia da rede, gerenciar ativamente o carregamento de veículos elétricos e otimizar os cronogramas de aquecimento, água quente e iluminação externa. A empresa está implementando o sistema em qualquer um de seus locais com mais de seis cabines.

“Os resultados alcançados com nossa colaboração mútua com a Sunbelt e a Balfour Beatty servirão como referência em todo o setor de construção”, diz Pete Thompson, CEO da Invisible Systems. “Nossa solução permite que a indústria de construção trabalhe em direção à neutralidade de carbono, alavancando a Internet das Coisas.”

Enquanto isso, a Bouygues diz que está instalando o sistema de automação de gerenciamento de energia baseado em sensores AutoMate, criado pela empresa de tecnologia Gaia Group, em vários de seus escritórios.

Sistema de gerenciamento de energia AutoMate do Gaia Group. Foto: Gaia Group

Assim como o Eco Lync, o sistema AutoMate usa IA para desviar energia de uso não essencial e fornece energia adicional onde e quando for necessário. Para fazer isso, ele emprega uma variedade de sensores e dispositivos de alta tecnologia, incluindo tecnologia de geofencing para desligar as luzes e o aquecimento quando a equipe sai da instalação e ligá-los novamente quando detecta funcionários retornando ao local. Os sensores detectam chuva e ligam automaticamente as instalações de secagem.

De volta à Measurable Energy, Wright diz que cada vez mais contratantes estão começando a usar sistemas de gerenciamento de energia no local, muitas vezes combinando as ofertas de mais de um fornecedor para obter o máximo de economia.

“Acho que a maior barreira que enfrentamos até agora é que estamos contando às pessoas sobre um problema que elas realmente não achavam que fosse um problema — ou, na melhor das hipóteses, tinham pouca consciência dele — então leva tempo para conseguir essa adesão.”