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Mobilidade SustentávelVIAGENS FAMALICÃO-PORTO

Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de ComputadoresGrupo: 1MIEEC_06_2

Afonso Pessanha [email protected] Azevedo [email protected] Figueiredo [email protected]ão Cardoso [email protected] Guedes [email protected] Vasconcelos up201404211fe.up.pt

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Introdução

Iremos, ao longo da apresentação, abordar otema dos transportes. Começaremos porsalientar factos históricos e, de seguida, osgastos energéticos na viagem Famalicão-Portoe respetivos preços e alternativas como formade redução do consumo de energia no setordos transportes (autocarros, automóveis ecomboios). Por fim, abordaremos questõesambientais (pegada ecológica) e tecnologiasde aproveitamento do Calor (geradorestermoelétricos automotivos).

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História dos Transportes

1872: a cidade do Porto deu o início à exploração de carrosamericanos em Portugal.

1878: surgiu, nesta cidade, uma linha de transporte públicourbano que utilizava a tração a vapor.

1948: inauguração da primeira linha de autocarros dacidade.

Fig. 1: barra cronológica (história dos transportes)

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Os Transportes

EN 14: via de acessos às zonasindustriais de Lousado e Ribeirão (noconcelho famalicense) e às zonasindustriais da Trofa e da Maia.

Atravessam por dia cerca de 30 milveículos!

Fig. 2: EN 14

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Os Transportes: Autocarros

24 horas: 23 viagens.

Média do número de passageiros: 575 por dia.

Capacidade do depósito de gasóleo: 260 litros (dura cerca de 2 dias).

Preço por litro de gasóleo: 1,199 € (para encher um depósito sãonecessários 311,74€).

Preço do bilhete ida e volta: 7,70€.

Média do lucro em bilhetes vendidos num dia: 4427,50€ .

Potência: 220kW às 2000 rpm (rotações por minuto).

Potência do ar condiconado: 142kW.

Trajeto Famalicão-Porto e Porto-Famalicão

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Potência do autocarro utilizada: 70% da sua potênciamáxima (220kW), ou seja, 154 kW.

Tempo na viagem de ida e volta: cerca de 1 hora.

Preço da energia elétrica: 0,22€/kWh

O autocarro consome, aproximadamente, 154kWh.

São gastos , em média, 33,88€.


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Citaro da Mercedes-Benz (Fig. 3)

“O nosso principal objetivo ao desenvolver o novo Citaro eracombinar economia e eficiência com ganhos correspondentesem desempenho, segurança e conforto” (Hartmut Schick2013).

Inovações

Figura 3 - Autocarro modeloCitaro da Mercedes Benz

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Caraterísticas do Citaro

Tecnologia BlueTec a diesel: utilização de motores maiseficientes.

Iluminação LED (Light Emitting Diode): os seus componentessão recicláveis.

Diminuição na altura das portas traseiras: redução no consumode energia numa percentagem de 3% a 5%.

Inovações

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Os Transportes: Automóveis

Estudos mostram que mais de metade doconsumo de energia por ano destina-se aocarro particular.

Figura 4 - Via congestionada porautomóveis particulares

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Caso particular: viagem de ida e volta num Renault Clio demotor Energy TCe 90 (custo de utilização de 99 g de CO2/km deemissões e 4,3 l/100 km de consumo)

Distância entre Vila Nova de Famalicão e Porto São Bento = cerca de39,0 km (através da A3)

Consumo total de gasóleo = 3,354 l

Preço do gasóleo (Prio) = 1,283€ / l


O consumo total de energia na viagem de ida e volta é128171,0976 kJ equivalente a 35,6 kWh, o que tem o preçode 4,30€.

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Através de resultados anteriores, também concluímos que:


Figura 5 - Renault Clio, o veículo automóvelmais vendido em Portugal

Quantidade de energia contida em 1 litro de gasóleo: cerca de 10,615 kWh.Custo desta energia, por kWh: 0,121€.(Preço da energia elétrica por kWh: 0,22€)

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Os Transportes:Automóveis híbridos

Carros com baixos consumos de combustível eníveis de poluição.

Figura 6: Toyota Prius, primeiro automóvelhíbrido (1997)

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Híbridos em série: motor de combustãointerna sem ligação mecânica com as rodas doveículo.

Finalidade: gerar apenas eletricidade. Toda atração do automóvel é gerada pelo motorelétrico.

Híbridos em paralelo: dois motores, o elétricoe o de combustão, utilizados para gerar forçapara o andamento do veículo.

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Vantagens:

Reduzida emissão de poluentes.

Pode ser abastecido com qualquer tipo de combustível.

Recupera a energia empregada numa frenagem paracarregar a bateria através do seu movimento.

Desvantagens:

Custos muito elevados.

O lítio não é renovável e não existem grandes reservas domineral.

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Os Transportes: ComboiosSérie 3400 da CP

Tensão: 25 kV (50Hz).

Potência dos motores: 1400 Kw (velocidade máx: 140Km/h)

250 lugares sentados.

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Figura 7: série 3400 da CP

Os Transportes: Comboios

Distância de 37km.

Preço do bilhete: 2,25€.

25 comboios no trajeto Famalicão-Porto.

26 comboios no trajeto Porto-Famalicão.

Potência máxima: 1400kW.

Potência utilizada: 60% ,ou seja, 840kW.

Intervalo de tempo de uma viagem: 40 mins.

Energia consumida: 560 kWh.

Preço: 0,22€/kWh. Logo, 123,2€ é o preço para movimentarum comboio num destes trajetos (6238,2€ por dia).

Viagem Famalicão-Porto São Bento

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"A Bélgica pôs em marcha os seus primeiros comboios movidos porenergia solar. Os comboios (...) utilizam a electricidade produzida por16 000 painéis solares durante uma pequena parte do seu percurso. (...)

A bordo não existe nada que distinga estes comboios dos outros, noentanto, durante cerca de 10 quilómetros o motor é alimentado pelaelectricidade gerada por painéis fotovoltaicos.(...)

Com o objectivo de diminuir o impacto ambiental, cobriu-se com painéissolares um túnel com 3,6 quilómetros de comprimento. Estes painéiscobrem uma superfície de 50 000 metros quadrados e produzem 3 300MWh, uma quantidade suficiente para abastecer o consumo médio deelectricidade de cerca de 1000 famílias num ano.

A electricidade é utilizada tanto para mover os motores como paraalimentar as infra-estruturas ferroviárias (iluminação, painéis desinalização, etc), explicou Frédéric Sacré, porta-voz da Infrabel, aempresa que gere o sistema ferroviário belga. “Utilizando aelectricidade gerada no mesmo lugar, evitamos as perdas de energia epoupamos nos custos de transporte” (...)" (Ana Ganhão 2011)

Inovações

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Vantagens da tecnologia

Poupança económica no nosso país e, mais concretamente, nopercurso Famalicão-Porto São Bento.

Poupar-se-ia 1989€/dia (726 000€/ano, ou seja, 31,8%).

Evitar-se-ia a emissão de 47 milhões de kg de CO2 em 20 anos.

Inovações

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Os Transportes:Questões ambientais

Pegada ecológica (William Rees e Mathis Wackernagel,1996): combater as marcas que o ser humano deixa noplaneta Terra, como o uso exagerado dos recursos naturais(matérias-primas), os elevados consumos e poluição, entreoutras.

Até que ponto a forma como vivemos está deacordo com o ciclo de renovação do Planeta?

"Leva 1,5 ano para a Terra regenerar os recursos renováveisde que as pessoas dependem, e para absorver os resíduos queproduzem deCO2, no mesmo ano." (WWF 2005)

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Os Transportes:Questões ambientais

Formas de redução das emissões de CO2 na atmosfera

Optar pelos transportes públicos, andar de bicicleta ou apé.

Maior número de pessoas no mesmo veículo automóvel.

Carros híbridos ou eléctricos.

Forma de condução passiva.

Verificar se o seu automóvel emite uma menorquantidade de CO2 relativamente à máxima impostapela lei.

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Tecnologias de aproveitamento do Calor

Geradores termoelétricos automotivos

Dispositivos que convertem calor em energia elétrica quepode ser utilizada para a construção de automóveishíbridos, para as luzes dos faróis dos automóveis ou para oar condicionado dos mesmos, para a abertura automáticadas portas dos autocarros, etc.

Vantagens: produzir energia elétrica.

Desvantagens: baixa eficiência (de 5 a 10%) e elevadoscustos.

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Conclusão

AutocarrosTecnologia de

diminuição da altura das portas.

Objetivo: diminuir o consumo de

combustível e o nível de emissão do CO2.

AutomóveisOptar pelo uso de

automóveis híbridos.Objetivo: diminuir o

consumo de combustível e nível de poluição.

ComboiosSistema de mobilidade

através da energia solar. Objetivo: diminuir os

custos e evitar a emissão de 47 milhões de kg de

CO2 em 20 anos.

Quais as formas de reduzir o consumo energético dos transportes e a sua pegada ecológica?

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OBRIGADO PELA ATENÇÃO!

Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Supervisor: Adriano Carvalho

Monitor: João Lima

Autores:

Afonso Pessanha [email protected]

Ana Azevedo [email protected]

Hugo Figueiredo [email protected]

João Cardoso [email protected]

Jorge Guedes [email protected]

Tiago Vasconcelos up201404211fe.up.pt

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