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quinta-feira, 10 de outubro de 2013

Se 10% dos 400.000 automóveis que diariamente ...

Se 10% dos 400.000 automóveis que diariamente se movem na área metropolitana de Lisboa mudassem da tração por combustíveis fósseis para tração elétrica (por baterias ou por células de combustível alimentadas por hidrogénio),
e se a origem dessa tração elétrica estivesse na produção de energia elétrica a partir de geradores eólicos e de centrais hidroelétricas com bombagem,
talvez fosse uma contribuição significativa para a diminuição da importação de petróleo e para o reequilíbrio do saldo orçamental.

Grande parte dos veículos elétricos para deslocações intra metropolitanas poderá ser de aluguer partilhado (aumentando  o tempo de vida útil do carro de família para deslocações interurbanas e de fim de semana, embora não reduzindo a importação porque os veículos elétricos teriam de ser importados) com recarga das baterias nos pontos de concentração desse aluguer; mais ambicioso será o plano de produção descentralizada de hidrogénio por eletrólise em postos de abastecimento junto das vias rápidas, alimentados pela rede elétrica nacional (como se o hidrogénio fosse transportado, embora com mau rendimento, pelas linhas de transmissão, justificando-se o esquema pela produção de energia eólica sem custos de importação, considerando a elevada componente nacional no fabrico dos geradores, e pela reduzida taxa de emissão de CO2, apenas na fase de fabrico e instalação dos geradores).





Considerando então que os 10% de automóveis percorrem em média, cada um, 20 km por dia, com um consumo de 6 l/100km, e que o fator de agravamento do poço à roda (well to wheel) é de 1,3 , teremos para necessidades de importação diária para manter esses 10% a funcionar com petróleo:

400.000 x 0,1 x 20km x 0,06 l/km x 1,3 = 62.400 l 

O que equivale aproximadamente a 56 tep (toneladas equivalentes de petróleo) ou 653.000 kWh  (energia primária).
Admitindo o preço do petróleo de 120 dólares/barril (159 l) teremos para os custos de importação diária com os 10% em causa:

((120$/1,3)€ /barril)  x  (62400 l/ 159 l) =  36.220 €

ou, por ano:

36.220 x 300 ~ 10 milhões de euros

Para evitar esta importação, a eletrificação de 10% de automóveis com baterias elétricas, considerando 20% de perdas na rede elétrica de transmissão e distribuição  e 70% de perdas ou de reserva de descarga das baterias, e um consumo na roda do veículo elétrico de 0,25 kWh/km, conduziria ao consumo primário diário de:

 40.000 x 20km x 0,25 kWh/km x 1,2 x 1,7 = 408.000 kWh

e ao custo anual, para o fornecedor de energia primária, considerando 10 centimos/kWh:

408.000 kWh x 300 x 0,1 €/kWh ~ 12 milhões de euros



Voltemo-nos então para o hidrogénio e  conversão da frota de 10% de automóveis em veículos com célula de combustível, o que permitiria evitar a rede de aluguer partilhado (porque a autonomia dos veículos permitiria que eles fossem o “carro da família”) .
Infelizmente, o hidrogénio não é uma energia primária, nem uma panaceia barata, nem uma cornucópia de facilidades.
É apenas um portador de energia (energy carrier)  que, tal como as baterias, tem capacidade de ser armazenado e de armazenar energia (1 kg de H2 <> 10 kWh).
E tem custos elevados de produção por eletrólise (os outros processos exigem o consumo de gás natural ou outros combustíveis de origem fóssil), cerca de 50 Wh por 1 kg produzido.
Considerando 1,2 de perdas este fator 5, teremos para o consumo diário de energia primária para 10% de veículos com célula de combustível e tração por hidrgénio:

40.000 x 20km x 0,25 kWh/km x 1,2 x 5 = 1.200.000 kWh

com os custos anuais de:

1.200.000 kWh x 300 x 0,1 €/kWh ~ 36 milhões de euros

Uma produção diária de 1,2 milhões de kWh poderia ser obtida, em média, com uma produção eólica diária de 25%, por uma potencia instalada de

1.200 MW / 6 h = 200 MW
com custos de investimento da ordem de 200 milhões de euros.


 O que leva a colocar a pergunta, cuja resposta parece muito difícil:

 - quantas vezes poderá o custo de exploração de ativos e      
   consumíveis exclusivamente   nacionais  
   (incluindo  custos  de  investimento),
   ser superior ao custo de ativos e consumíveis importados?




quarta-feira, 12 de junho de 2013

O parque municipal de Montachique, o domingo e os passageiros.km

estacionamento no parque municipal de Montachique (câmara municipal de Loures) , estrada de Ribas, Fanhões,      38º 54' 2,32'' N       9º 10' 53,76'' W

Esta fotografia representa, para um técnico de transportes, o mesmo que uma análise ao sangue ou de urina para um médico.
Olha-se para o valor da glucose e pensa-se, mais de 130 mg/dl? e o colesterol mais de 220 mg/dl? temos de fazer qualquer coisa.
O ter de fazer é uma consequencia da deontologia médica, que ficar de braçs cruzados era violar o juramento de Hipócrates.
Olha-se para esta fotografia e pensa-se, deviamos fazer qualquer coisa.
Devia haver um juramento de Hipócrates para os técnicos de transportes.
Os carrinhos estão estacionados num parque municipal dos arredores de Lisboa.
Indiciam algum conforto na vida porque os seus possuidores têm dinheiro para a gasolina (ou gasóleo) para  deslocação desde o local da habitação.
À maneira de um problema de Fermi, direi que em média estão distantes de casa 10km.
Serão 200 carros que lá estão.
É domingo, os locais preparados para os churrascos estão cheios.


As pessoas alegres e contentes convivendo ao ar livre.
O parque municipal é aprazível, pese embora a evidencia de economias na manutenção dos equipamentos e da fraca operacionalidade do restaurante por falta de procura (os churrascos são self service).
Bonita a vista do cabeço de Montachique, o monte dos amantes como significa em árabe, restos de um pequeno vulcão da cintura de Lisboa, posto de observação da segunda linha das linhas defensivas de Torres do general Wellington, agora ornada com antenas de telemóveis e postos de vigilancia contra incendios.


Serão 3 pessoas por carro.
E portanto 12.000 passageiros.km, ida e volta.
Longe de  mim querer que todos fossem de autocarro a gasóleo.
Mais remota ainda a hipótese de irem de autocarro a gás natural, ou híbrido de baterias, ou simplesmente elétrico.
Ou até de automotora em via férrea, ou elétrico, tramway, no meio dos campos (como aliás é vulgar na Alemanha).
Nós portugueses não gostamos de pensar nessas coisas e ir de carro é muito mais prático.
Até porque o ISP dá muito jeito para a receita fiscal.
Mas 12.000 pass.km é capaz de ser qualquer coisa como 2,3 MWh de energia primária fóssil (ou 0,2 toneladas equivalentes de petróleo) e 0,5 toneladas de CO2 emitido, contas feitas  tambem à moda de um problema de Fermi, supondo uma taxa de ocupação de 60% (3 passageiros por automóvel).
Não virá grande mal ao mundo estarmos a gastar num domingo 0,2 tep para o justo descanso de quem trabalha. E 12.000 passageiros.km  são 4 minutos de produção do metropolitano de Lisboa.
Mas é a questão das análises médicas.
É justo comer uma entremeada e fumar durante o piquenique; mas e se o médico tinha pedido para que não se comesse tantas gorduras nem se fumasse? até onde se pode reprimir? quando há alimentos com menos gordura e menos açúcar, e outras fontes de produção de dopamina que não a nicotina?
É justo continuar a importar-se combustíveis fósseis quando existe ainda potencial eólico e hidráulico para produzir energia elétrica suscetivel de ser canalizada para a alimentação de ferrovias (comboios e metros  elétricos), para a carga de baterias de tração (autocarros elétricos) ou para a produção de hidrogénio (autocarros de pilha de combustível)?
Ora, ora, também não digo que vá tudo de autocarro (fretado, porque as carreiras estão a sofrer diminuição de procura) ou de metro (caro, instalar vias férreas), que aliás eram capazes de não evitar a deslocação de carro até à paragem de embarque.
Mas posso comparar, para os estimados leitores tirarem conclusões se dos 12.000 passageiros.km 40% fossem de carro e 60% de autocarro a gasóleo (vou tambem considerar uma taxa de ocupação, por ser domingo e viagem programada com grandes preocupações ambientais, de 60%), teriamos
                                     12.000 x 0,4 x 190 = 912.000 Wh
                                     12.000 x 0,6 x 94  =  676.800 Wh
______________________________________________
total de energia primária consumida         =    1,5888 MWh

Isto é, uma economia de 2,3 - 1,6 = 0,7 MWh    num domingo bem passado.

Para não falar em nas emissões de CO2 a menos  0,5 - 0,336= 0,164 tonCO2

Se conseguissemos pôr a circular autocarros elétricos, com origem em renováveis (que me perdoem os administradores das Endesas e das Fenosas) a economia seria maior (0,85 MWh e 0,2 tonCO2).

E se conseguissemos uma linha de tramway como se usa nos descampados dos países da Europa mais a norte do que a nossa península, teriamos uma economia de (0,95MWh e 0,22 tonCO2).

Mas como digo, longe de mim querer que as pessoas mudem assim, sem um plano calmamente progressivo de transição, num país em que os passageiros.km duma empresa de transporte coletivo diminuem quando a gasolina (e o gasóleo aumenta), coisa completamente difiernte do que se passa na California, em que os passageiros.km do BART de S.Francisco aumentam 10% quando a gasolina aumenta 10%.

Mas como disse, faço só estas contas à moda de Fermi como o médico que olha para a folhinha das análises e contabiliza o desperdício que se vai fazendo (no caso do médico o desperdício em dias de vida, no caso dos passageiros.km, em euros de despesa externa para importação de combustíveis fósseis).
Com a diferença de não haver o tal juramento de Hipócrates de que falei para os tecnicos de transportes. Os leitores mais curiosos podem ver o post de abril de 2012 sobre estes assuntos, neste blogue, com os valores específicos do consumo energético por modo de transporte,  em:
http://fcsseratostenes.blogspot.pt/2012/04/comparacao-das-rodas-de-borracha-e-de.html