Projeto é do Centro de Pesquisa para Inovação em Gás Natural e tem o objetivo de substituir combustíveis fósseis por energia elétrica e gás natural.

Engenheiros do Centro de Pesquisa para Inovação em Gás Natural (“Research Centre for Gas Innovation” – RCGI na sigla em inglês) estudam o desenvolvimento de sistemas híbridos de potência para navios. O objetivo de um sistema híbrido em embarcações está diretamente relacionado à economia de combustível. E uma das consequências imediatas é a redução de emissões, já que o uso de baterias permite que sejam empregados motores menores, operando sempre em condições próximas àquela de maior eficiência. Além disso, num segundo momento, seria utilizada como fonte primária o gás natural – combustível considerado “de transição” por ter uma queima mais limpa do que outros fósseis atualmente utilizados em aplicações navais.

O coordenador do projeto, Bruno Souza Carmo, professor da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (POLI-USP) explica que o projeto abrange a aplicação dos sistemas híbridos em três embarcações diferentes: rebocadores (escort tugs); offshore supply vessels (que dão apoio a plataformas de exploração, responsáveis pelo transporte de suprimentos e auxílio a unidades marítimas) e shuttle tankers (navios de carga projetados para o transporte de petróleo de um campo offshore). Estes últimos trabalham com o que se chama de DP (dynamic positioning): eles precisam manter uma posição estável ao fazer operações de carga e descarga, independentemente das condições de mar e vento.

“O projeto está dividido em três fases. A primeira é avaliar a implementação dos sistemas híbridos nas embarcações utilizando baterias para armazenar energia, aliadas aos tradicionais óleos combustíveis (bunker oils), que atualmente movem as embarcações. Essa primeira fase duraria cerca de dois anos.”

Segundo o engenheiro, as baterias utilizadas dependem do tipo de embarcação e de sua função. “Uma das tecnologias que vamos usar são as baterias de íons de lítio. Mas, dependendo da aplicação e da embarcação, o tipo de bateria pode diferir. Ainda não sabemos a potência da bateria que precisaremos para cada tipo de embarcação, nem o tamanho. Sabemos que será usada mais de uma: serão bancos de baterias.”

Ele explica que há uma preocupação com segurança, já que o uso de baterias em embarcações é uma coisa relativamente nova. “Será preciso projetar locais onde essas baterias ficarão, com especial atenção para a ventilação, por exemplo, já que elas esquentam. Um dos engenheiros de nossa equipe cuida exclusivamente da questão da segurança.”

A economia de combustível possibilitada pelo uso de baterias depende da embarcação. No caso de um escort tug, segundo o engenheiro, ela fica entre 20% e 30%. Carmo acrescenta que não existe ainda no mundo uma regulamentação para os híbridos em termos de aspectos de segurança, de especificação de componentes, etc. “Isso está tudo em formação, em estudo.”

Confira a página do projeto 7

Gás Natural – Na segunda fase do projeto, chamado Sistemas Híbridos para Embarcações com Base em Gás Natural, o objetivo é inserir o gás natural como combustível das embarcações. Já existem navios movidos a gás natural (não muitos, mas existem). Principalmente ferries (balsas), para transporte de pessoas. “São muito usadas no Canadá e na Escandinávia, em áreas de proteção ambiental, nas quais as emissões têm de ser menores”, revela Carmo.

Além de reduzir a emissão de poluentes, há outra motivação para o uso do gás natural como combustível nas embarcações estudadas: aproveitar o gás que evapora dos navios que transportam gás natural liquefeito (LNG). “Esses navios têm tanques esféricos enormes para transporte de gás natural liquefeito. O gás natural vai evaporando à medida que o transporte vai acontecendo, porque é impossível isolar termicamente esse combustível por completo.  E o que se faz com esse gás que está evaporando? Nada, ele se perde. Quem compra o LNG só quer o líquido, não quer o gás. Então a ideia é utilizá-lo como combustível do próprio navio.”

A terceira e mais ambiciosa fase do projeto é a utilização de células à combustível para mover os barcos. “Nesse ponto, teremos de ver o que é mais viável: ter um sistema de reforma a vapor de gás natural a bordo, para transformar o gás natural em hidrogênio que seria utilizado nas células, ou se, daqui a quatro ou cinco anos, já dominaremos uma tecnologia desenvolvida para fazer essas células operarem a gás natural, o que chamamos de reforma a seco. O projeto 12 do RCGI, coordenado pelo professor Fábio Coral Fonseca, do IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares), que está tentando desenvolver essa tecnologia. Aí teríamos o melhor dos mundos: combustível mais limpo sendo utilizado de uma forma mais eficiente do que a combustão, já que a célula a combustível, em última instância, gera eletricidade.”

Além de Carmo, mais cinco engenheiros fazem parte do projeto, cuidando de áreas específicas: segurança (análise de risco), análise energética, projeto naval, baterias e sistemas de controle.