Como a inteligência artificial pode ajudar a combater as alterações climáticas?
A rápida evolução da Inteligência Artificial (IA) e a sua crescente aplicação numa variedade de setores apresentam-se como alguns dos principais motores de inovação do século XXI. No entanto, a transformação tecnológica que a IA envolve engloba também questões sobre o modelo de governação, de privacidade, de ética e de impacte ambiental. Este último, particularmente, tem-se tornado cada vez mais relevante à medida que o mundo procura soluções sustentáveis para combater as alterações climáticas.
A IA tem o potencial de oferecer soluções inovadoras para mitigar as alterações climáticas, desde a otimização do uso de energia renovável até à previsão de eventos extremos de clima. Contudo, os desafios associados à regulamentação desta tecnologia emergente ainda estão a ser explorados.
Assim, hoje, iremos explorar de que forma a IA pode ser uma forte ferramenta no combate às mudanças climáticas.
A Inteligência Artificial e a Sustentabilidade
À medida que procuramos criar uma sociedade mais sustentável e resiliente face às alterações climáticas, a IA apresenta um conjunto de ferramentas que potencialmente poderão ajudar a atingir esses objetivos.
A IA foca-se na inteligência automatizada e assistida de forma a extrair maior valor de bases de dados não estruturadas e em aplicações que utilizem processos de decisão autónomos. Apoiar a descarbonização do setor industrial e fornecer novas ferramentas para promover a segurança alimentar e hídrica são algumas das aplicações da IA. Pode ter também um papel fundamental na proteção da biodiversidade e dos oceanos, na otimização da produção e distribuição e energia e da economia circular e processos de reciclagem.
Desta forma, a IA tem a capacidade de promover a sustentabilidade em múltiplos setores e contextos (Figura 1).
Figura 1. Síntese das aplicações da IA em termos das alterações climática. Fonte: GEE (2023).
A Inteligência Artificial na mitigação das alterações climáticas
Clima
A IA acelera a recolha e tratamento de volumes significativos de dados, permitindo o aumento da base do conhecimento de forma a compreender e enfrentar os desafios ambientais. Estes dados meteorológicos, climáticos e de observação da Terra permitem a monitorização, em tempo real, da evolução e das tendências ambientais e também das alterações climáticas e das suas consequências. Adicionalmente, esta informação promove a compreensão dos fenómenos climáticos e é fundamental para realizar previsões. Estes dados podem servir como input para a modelação e criação de cenários de alternativas de políticas ambientais, ou monitorização dos impactos das mesmas. Pode também ter um papel bastante importante na prevenção de desastres, reduzindo riscos e garantindo a segurança dos residentes em comunidades vulneráveis.
Consumo energético
A IA abrange ainda uma multiplicidade de setores fundamentais na transição climática. A IA pode ter um papel crucial na otimização da eficiência energética ao nível dos edifícios, indústrias e transportes, com a recolha de dados e identificação de padrões de consumo. Como exemplo, a IA pode ajustar automaticamente o sistema de arrefecimento de um determinado edifício consoante as condições meteorológicas, o nível de ocupação ou o momento do dia, minimizando o desperdício de energia.
Adicionalmente, a IA tem um papel essencial enquanto facilitador da integração das várias fontes de energia renováveis. A IA consegue otimizar a produção, armazenamento e distribuição de energia, considerando a sua oferta que é fortemente condicionada pelas condições meteorológicas e altura do dia.
Permite também incorporar previsões relacionadas com a procura, considerando padrões de consumo, em diferentes locais e alturas do dia e a sazonalidade anual. Auxilia também na identificação de falhas e anomalias em tempo real e na gestão de manutenções, evitando perdas desnecessárias de energia e prolongando a vida dos equipamentos e redes de distribuição. A nível local, a IA pode auxiliar na produção e distribuição através de smart grids, facilitando também as fontes de energia renováveis.
Setor da construção
No que diz respeito aos edifícios, a IA revela-se útil não só a endereçar as questões associadas à eficiência energética como também em aumentar a produtividade do sector da construção, aumentando a eficiência dos recursos e reduzindo os resíduos de obras de construção.
Transportes
A IA pode melhorar a recolha de dados através de satélites, análise automática de câmaras e da monitorização dos utilizadores de transportes públicos para o planeamento do sistema de transportes e infraestrutura. Os padrões de mobilidade e a modelização da procura no curto e no longo prazo podem ser aperfeiçoados ainda com o uso de dados dos títulos dos transportes públicos e dos telemóveis. Estes fatores podem conduzir a uma melhoria dos tempos de espera, a uma otimização dos percursos e do número de veículos em circulação e a uma redução de viagens desnecessárias. Além disso, a IA pode contribuir para a otimização da performance energética dos veículos, através da redução do consumo de materiais, sistemas de gestão de energia e melhorias aerodinâmicas.
Agricultura
No setor agrícola, a IA promove a recolha de dados de satélite, aviões, drones ou sensores terrestres, que suportam uma agricultura intensiva e industrializada. Esta informação pode ser utilizada para identificação e gestão de situações de stress hídrico, monitorização de pragas com recurso a pesticidas e planeamento e previsão de colheitas. Estas ferramentas permitem a atuação precisa do ponto de vista geográfico, o uso eficiente de recursos e otimização dos nutrientes do solo através da aplicação de fertilizantes. A informação sobre precipitação e evaporação e imagens de satélite permitem também um uso mais eficiente das técnicas de irrigação, mais uma vez com grande detalhe geoespacial. As ferramentas de IA contribuem também para o processo de adaptação dos agricultores às alterações climáticas.
Economia Circular
A IA pode promover também soluções no campo da economia circular, tais como a otimização do design de componentes e materiais para que tenham ciclos de vida mais longos, maiores taxas de reciclagem ou reutilização e menores emissões. Os sistemas de IA podem também participar nas ações de tratamento e separação de materiais para reciclagem ou em soluções que permitam conectar os utilizadores de artigos em segunda mão.
A IA demonstra ser uma poderosa ferramenta para impulsionar a transição climática e mitigar as alterações climáticas, considerando a sua capacidade na otimização dos sistemas de energia, para contribuir para a eficiência energética, para impulsionar as energias renováveis e para promover a adaptação e mitigação das alterações climáticas. No entanto, o seu uso não está livre de efeitos negativos. Na próxima semana abordaremos os vários desafios dos sistemas de IA, desde a necessidade de uma regulamentação adequada, o investimento em I&D, os custos e financiamento, a aceitação pública, o uso ético e a transparência.
Referências
Póvoa, I., & Osório de Barros, G. (2023). A Inteligência Artificial na Transição Climática – Desafios e Potencialidades na União Europeia. Gabinete de Estratégia e Estudos da Economia e do Mar, setembro de 2023. URL: https://www.gee.gov.pt/pt/?option=com_fileman&view=file&routed=1&name=TE%20118%20-%20A%20Intelig%C3%AAncia%20Artificial%20na%20Transi%C3%A7%C3%A3o%20Clim%C3%A1tica.pdf&folder=estudos-e-seminarios%2Ftemas-economicos&container=fileman-files. [Acedido em janeiro de 2024]
ONU News (2023). Como a inteligência artificial pode ajudar a combater a mudança climática? Clima e Meio Ambiente, 12 de novembro de 2023. URL: https://news.un.org/pt/story/2023/11/1823252. [Acedido em janeiro de 2024]