Pesquisa simula armazenagem de energia de geradores a diesel em navios e atesta queda no consumo e nas emissões de CO2
Pesquisadores da área de energia no mundo buscam, no momento, formas de reduzir as emissões de CO2 do transporte marítimo, que responde por 2% das emissões globais, tendo em vista a predominância do diesel como combustível dos navios. Há até mesmo um clima de pressa para criar as soluções, já que, principalmente, os países europeus estão cada vez mais restritivos com as emissões dos navios que atracam em seus portos.
A preocupação também chegou ao Brasil, por meio de estudos do Centro de Pesquisa em Inovação em Gás (RCGI), mantido pela Shell e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), que funciona dentro da Poli-USP, com docentes e alunos da instituição.
Há cerca de dois anos e meio, uma equipe liderada por Maurício Salles, do RCGI, professor da Poli e responsável pelo laboratório de redes elétricas avançadas, passou a fazer simulações computadorizadas para conjugar o uso de baterias de íons de lítio aos motogeradores a diesel em navios tipo PSV, utilizados como fornecedores de suprimentos para plataformas de petróleo.
Com o uso de um software norte-americano do National Renewable Energy Laboratory (NREL), os pesquisadores simularam a utilização de baterias para armazenar, de forma otimizada, a energia dos motogeradores dos navios PSV, contrabalançando as fontes, durante todo o percurso de suas viagens. A simulação incluiu ainda os longos períodos em que as embarcações se mantêm flutuando com motores ligados ao lado das plataformas. “Nesses períodos, os navios operam com baixa eficiência, porque consomem diesel com vários geradores ligados apenas para ficarem parados, nos serviços de carga e descarga”, explica Salles.
O resultado das simulações foi bastante positivo para recomendar o uso das baterias, revela o pesquisador. No total das viagens dos navios, a redução de emissões foi de 8,7%. As baterias, que, na prática, seriam instaladas em contêineres de 20 pés, reduzem as emissões com o uso mais eficiente do geradores a diesel. Isso ocorre porque, em períodos de baixa demanda, os geradores carregam as baterias, que passam a ser mais usadas nos momentos de baixa eficiência, como, por exemplo, na “flutuação” ao lado das plataformas.
Já nos períodos da viagem de maior demanda, na movimentação do navio até a costa, os geradores a diesel operam com maior eficiência, com mais energia armazenada nas baterias, o que reduz o consumo de combustível.
Segundo Salles, atualmente, só há navios operando com as baterias em fase de teste no Mar do Norte, mas a tendência é a de que o uso passe à escala comercial em todo o mundo. Isso porque a União Europeia tem diretiva para restringir o controle das emissões dos navios que será aplicado em seus portos em 2020. “É provável que tenha uma corrida atrás das soluções, que incluem, além das baterias, as células de combustíveis e o maior uso de navios a GNL”, diz.
O trabalho de pesquisa do RCGI conta com a colaboração também da rede internacional de desenvolvimento de tecnologia para benefício da humanidade, chamada IEEE (Instituto de Engenheiros, Eletricistas e Eletrônicos), da qual Maurício Salles é técnico associado.
Nas próximas etapas, o grupo de trabalho no RCGI vai simular o uso de baterias em navios dual fuel (GNL/diesel) e, depois, em navios apenas a GNL. Ainda não há previsão de navio brasileiro passar a testar ou de fato usar as baterias. “Esta é uma etapa incipiente mesmo globalmente, e as fabricantes de baterias estão adaptando os sistemas às operações críticas de alto mar”, revela.