Em 2030, o aquecimento global sozinho poderia levar Chicago a gerar 12% mais eletricidade por pessoa a cada mês do verão.

Qualquer coisa menos que isso, e a cidade estaria correndo o risco de uma falta de energia que pode exigir medidas drásticas para evitar apagões contínuos, de acordo com as projeções de um modelo desenhado por pesquisadores da Purdue University.

Esse aumento estimado é maior do que as projeções anteriores porque leva em consideração como os consumidores usam eletricidade e água ao mesmo tempo. O modelo também considera uma gama mais ampla de características climáticas que afetam esse uso misto, como umidade e velocidade do vento, tornando as previsões mais precisas.

Os consumidores usam eletricidade e água quando ligam a máquina de lavar louça, aquecimento de água ou paisagismo. As cidades também usam água para gerar eletricidade, e eletricidade para tratar e distribuir água.

Para uma cidade ventosa como Chicago, a velocidade do vento é importante ao estimar o uso de eletricidade e água. A temperatura pode desempenhar um papel mais importante no sudoeste, onde ocorrem as secas.

"Normalmente, as concessionárias de eletricidade e água trabalham em silos. Mas se quisermos capturar com precisão a demanda sensível ao clima, precisamos olhar para eletricidade e água juntos, "disse Roshanak" Roshi "Nateghi, um professor assistente de Purdue de engenharia industrial e engenharia ambiental e ecológica.

A equipe de Nateghi fez parceria com Rohini Kumar, um pesquisador de pós-doutorado no Centro Helmholtz de Pesquisa Ambiental - UFZ em Leipzig, Alemanha, para desenvolver o modelo.

Em um estudo publicado em 5 de março na revista Mudança Climática , a equipe colaborativa aplicou este modelo a cinco outras cidades no meio-oeste dos EUA:Cleveland, Colombo, Indianápolis, Madison e Minneapolis.

Como um todo, o modelo projetou que o Centro-Oeste usará 19% a mais de eletricidade e 7% a mais de água. E isso apenas durante o verão.

Os pesquisadores começaram com o meio-oeste porque a região costuma passar por estações distintas, mas o modelo pode ser aplicado a qualquer região.

Embora as projeções do modelo ainda não levem em consideração o crescimento populacional ou as mudanças tecnológicas, como o aumento do uso de veículos elétricos, um modelo de linha de base comum que as concessionárias atualmente usam para prever o impacto do clima considera apenas como a temperatura e a precipitação afetam o uso de eletricidade e água.

O modelo desenvolvido pelo laboratório de Nateghi considera essas variáveis, bem como umidade relativa, velocidade do vento e fenômenos climáticos em grande escala, como El Niño, o que geralmente leva a invernos mais amenos no meio-oeste.

"Adicionar essas outras variáveis ​​torna o modelo mais representativo de cenários futuros de mudanças climáticas, "disse Renee Obringer, o primeiro autor deste estudo e um Ph.D. candidato em engenharia ambiental e ecológica em Purdue.

O modelo usa inteligência artificial para fazer previsões sobre o impacto das mudanças climáticas. Como um algoritmo de aprendizagem, o modelo é alimentado por anos de dados de utilitários e serviços meteorológicos de uma região e, em seguida, treinado para prever mudanças no uso de eletricidade e água em certos cenários de mudança climática.

Esses cenários são quando a temperatura da Terra aumenta em 1,5 ou 2,0 graus Celsius acima de sua temperatura média durante o período pré-industrial, aproximadamente 1881-1910.

Cientistas do clima previram que o aquecimento global poderia ultrapassar o limiar de 1,5 C em 2030 e o limiar de 2,0 C em 2055.

Isso significa que, para Chicago, o melhor cenário é que o uso de eletricidade aumenta em 12% e o uso de água aumenta em 4% se o aquecimento global ultrapassar o limite de 1,5 ° C. Mas se um limite de 2,0 C for atingido, então, o pior cenário é um aumento de 20% no uso de eletricidade e um aumento de 6% no uso de água.

"Tais cenários são fundamentais para entender a resposta conjunta do uso de eletricidade e água às mudanças futuras nas condições climáticas, a fim de entender até que ponto nossa gestão atual e estratégias tecnológicas precisam se adaptar às mudanças futuras." Kumar disse.

Os pesquisadores descobriram que, em média, para cada cidade analisada neste estudo, poderia haver um aumento de 10% a 20% na eletricidade e de 2% a 5% na água durante o verão devido ao aquecimento do clima.

"Um modelo de linha de base olhando apenas para temperatura e precipitação é usado repetidamente para desenvolver políticas. No futuro, pode haver uma escassez significativa no fornecimento de água e eletricidade porque esses modelos têm subestimado significativamente qual seria a demanda real, "Obringer disse.

Embora sempre haja espaço para mais precisão, os pesquisadores acreditam que o nível de precisão alcançado por este modelo deve garantir seu uso agora por concessionárias e planejadores de cidades para formar políticas mais eficazes.

"Este modelo fornece uma noção muito melhor do risco potencial de variabilidade e mudança, "Nateghi disse.