Eletrificação do transporte: por onde o Brasil deve começar?

No Brasil, uma estratégia de eletrificação planejada deve priorizar as operações em que o maior investimento inicial possa ser compensado pela redução dos custos operacionais e pelo uso mais eficiente da energia. Nesse contexto, ônibus urbanos e caminhões utilizados no transporte urbano de carga apresentam condições especialmente favoráveis, além de distribuírem os benefícios da transição a uma parcela mais ampla da sociedade.

Eficiência energética

Em automóveis de uso individual, a propulsão elétrica é, em média, três vezes mais eficiente que a convencional em consumo de energia, segundo o Programa Brasileiro de Etiquetagem Veicular do Inmetro. No tráfego urbano, paradas e arrancadas ampliam a regeneração de energia. Em caminhões e ônibus, os ganhos podem chegar a quatro ou cinco vezes, conforme operação, condução e lotação.

Investimento e custos

Veículos elétricos ainda são mais caros que os convencionais na maioria das categorias. Em automóveis, há alguma convergência de preços; em ônibus e caminhões, o custo pode ser até duas vezes maior. As baterias respondem por 40% a 60% desse valor.

Incerteza tecnológica

Como a substituição tecnológica ainda é recente, persistem incertezas sobre vida útil econômica, valor de revenda, confiabilidade operacional e economia de manutenção.

Aplicações intensivas

Por exigir maior investimento inicial, que precisa ser compensado pela redução do custo operacional, o veículo elétrico tende a ser mais adequado a serviços de uso intenso e contínuo, como ônibus urbanos, táxis, aplicativos e transporte urbano de carga.

Diante desses fatores, uma estratégia de eletrificação deve priorizar operações urbanas, regulares e com quilometragem diária compatível com a autonomia das baterias, sem elevar excessivamente o investimento inicial. De Abreu et al. (2023) propõem o Action Plan Focused on Electric Mobility (APOEM), procedimento voltado à implantação de frotas elétricas em cidades médias brasileiras. A lógica do APOEM se justifica por seis fatores:

1) Serviços intensivos amortizam mais rapidamente o maior investimento inicial, devido à eficiência energética, ao preço da eletricidade e ao potencial menor custo de manutenção.

2) Os ônibus urbanos representam apenas 1% da frota circulante do modo rodoviário, porém respondem por metade da atividade de transporte de passageiros e por 10% da demanda de energia.

3) Os caminhões utilizados no transporte urbano de carga (TUC) representam apenas 1% da frota circulante e cerca de 10% da atividade de transporte de carga e do consumo de energia.

4) Ao longo dos últimos 10 anos, a frota de ônibus urbanos e os caminhões utilizados no TUC consumiram aproximadamente a mesma quantidade de energia, predominantemente na forma de diesel.

5) Ônibus urbanos e caminhões do TUC atendem parcela ampla da sociedade, distribuindo melhor os benefícios da eletrificação que o automóvel particular.

6) Automóveis individuais, especialmente SUVs, intensificam o desperdício energético urbano. Uma viagem urbana em SUV com apenas o motorista pode consumir energia equivalente à de uma viagem aérea, como mostra a Figura 1.

Nota: Valores em kJ/pass.km, considerando o PBEV para os SUVs e a média ponderada das vendas dos cinco SUVs mais vendidos em 2022 (Tracker, T-Cross, Compass, Creta e Renegade). Os dados do transporte aéreo foram extraídos de Gonçalves (2022), em média para o período de 2015 a 2019, para voos domésticos.

Riscos infraestruturais

Além das incertezas tecnológicas, a eletrificação acelerada traz riscos para a oferta de energia e a infraestrutura de recarga. Esse risco é maior nos automóveis, que exigem rede capilar, cara e potencialmente subutilizada. Em ônibus e caminhões urbanos, a recarga pode ser concentrada em garagens, com maior previsibilidade e menor dispersão de investimentos.

Estudos da COPPE/UFRJ sobre cenários de descarbonização indicam que a introdução planejada de veículos elétricos não comprometeria a oferta de energia elétrica necessária ao cumprimento das NDC brasileiras.

Demanda de eletricidade até 2050

Em 2050, projeções com 40% de automóveis híbridos elétricos e elétricos a bateria, além de 10% de veículos pesados a bateria, indicam que o transporte responderia por cerca de 10% do consumo de energia elétrica. Indústria, comércio e residências responderiam, cada um, por cerca de 20%. A demanda total poderia ser atendida sem comprometer áreas protegidas.

Legenda: Leves MCI — veículos leves com motor de combustão interna; Leves HEV — veículos leves híbridos elétricos; PHEV — veículos híbridos elétricos plug-in; Leves BEV — veículos leves elétricos a bateria; Pesados MCI — veículos pesados com motor de combustão interna; Pesados HEV — veículos pesados híbridos elétricos; Pesados PHEV — veículos pesados híbridos elétricos plug-in; Pesados BEV — veículos pesados elétricos a bateria.

O desafio está na distribuição

Mesmo em um cenário arrojado de descarbonização, os principais riscos infraestruturais não estão na oferta de energia, mas na distribuição, sobretudo se a eletrificação de automóveis individuais avançar rapidamente.

Referências

De Abreu, V. H. S.; D’Agosto, M. A.; Angelo, A. C. M.; Marujo, L. G.; Carneiro, P. J. P. Action Plan Focused on Electric Mobility (APOEM): A Tool for Assessment of the Potential Environmental Benefits of Urban Mobility. Sustainability, 2023, 15, 10218. https://doi.org/10.3390/su151310218.

Gonçalves, D. N. S. Elaboração de cenários prospectivos para o uso de energia e para emissões de gases de efeito estufa do setor de transportes brasileiro: uma abordagem multinível. Tese de Doutorado, Programa de Engenharia de Transporte, COPPE/UFRJ, 2022.