[pt] GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO ON-BOARD PARA APLICAÇÃO EM VEÍCULOS: AVALIAÇÃO TÉCNICO AMBIENTAL DAS TECNOLOGIAS EXISTENTES

[en] ON-BOARD HYDROGEN GENERATION FOR VEHICLE APPLICATION: ENVIRONMENTAL TECHNICAL ASSESSMENT OF EXISTING APPLICATION

[pt] CAROLINA BUHLER RICCIERI

[pt] ANALISE ECONOMICA

[pt] BIOELETRIFICACAO

[pt] RAZAO ENERGETICA - ER

[pt] AVALIACAO DO CICLO DE VIDA - ACV

[pt] CELULA A COMBUSTIVEL

[pt] COMBUSTIVEL

[en] ECONOMIC ANALYSIS

[en] BIOELECTRIFICATION

[en] LIFE CYCLE ASSESSMENT - LCA

[en] FUEL CELL

[en] FUEL

[pt] O surgimento de novas tecnologias manifesta-se devido a necessidade de inovação das tecnologias já existentes que são dependentes dos recursos fósseis, e, logo, prejudiciais ao meio ambiente. A rota de bioeletrificação no setor automotivo é uma ótima exemplificação de como novas tecnologias surgem, desde os híbridos, células a combustível aos 100 por cento elétricos, com o objetivo de seguir uma direção de inovação e melhoria. Foi realizado um levantamento da literatura usando o método de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) levando em consideração o potencial de emissão de CO2 (g CO2eq/MJ) e a razão energética (Output/Input) das soluções tecnológicas levando a eletrificação da frota, a saber as tecnologias fósseis (gasolina, diesel e gás natural), as tecnologias biocombustíveis (etanol, biodiesel e HVO), as tecnologias célula a combustível (SOFC e PEM), os híbridos (PHEV e HEV) e os elétricos (BEVs). Foram analisados 32 artigos nos quais foram identificados 159 cenários, com diversos tipos de perímetro coberto podendo ser Well to Gate (produção do combustível), Well to Tank (da produção ao posto) e Well to Wheel (do poço ao uso final). As tecnologias CaC (SOFC – reforma água) possuem o menor impacto de emissão de CO2 (3,5 g CO2/MJ), representando por volta de 8,5 por cento da emissão do gás natural (41 g CO2/MJ), e possuem razão energética de 2,4, por volta de 50 por cento do valor do gás natural. No entanto, os biocombustíveis possuem a maior razão energética de 6,28 dentre as tecnologias citadas acima, apesar de sua emissão de CO2 ser 22 g CO2/MJ, o que apesar de não ser o melhor valor, os torna uma boa opção para substituir os combustíveis fosseis. Além disso, analisam-se alguns custos de produção e de distribuição (venda), onde os elétricos possuem o menor custo de produção que vai refletir no custo por quilômetros rodados, apesar do seu custo de distribuição não ser o menor. Os biocombustíveis apesar de terem um custo de produção maior que os fosseis, possuem o preço de distribuição menor. Já para os custos dos veículos, já era esperado que os veículos com novas tecnologias como CaC fossem mais caros porque são mais complexos e exigem um alto custo de investimento, o que acaba afetando o valor gasto de combustível por quilometragem percorrida. Observa-se que é importante que haja um investimento através de políticas públicas para o incentivo do desenvolvimento destas novas tecnologias, pois em muitos contextos elas são melhores do que as tecnologias fosseis das quais se depende e se gera um efeito GEE muito grande.

[en] The emergence of new technologies is due to the need for innovation of existing technologies that are dependent on environmentally harmful fossil resources. The bioelectrification route in the automotive sector is a great example of how new technologies emerge from hybrid, fuel cells to 100 percent electric, with the aim of following a direction of innovation and improvement. A literature survey was performed using the Life Cycle Assessment method (LCA) taking into consideration the CO2 emission potential (g CO2eq/MJ) and the energy ratio (Output/Input) of technological solutions leading to electrification of the fleet, such as fossil (gasoline, diesel and natural gas), biofuel(ethanol, biodiesel and HVO), fuel cells (SOFC and PEM), hybrids (PHEV and HEV) and electric technologies (BEVs). Thirty-two articles were analyzed in which 159 scenarios were identified, with different types of perimeter covered being Well to Gate (fuel production), Well to Tank (from production to gas station) and Well to Wheel (from well to end use). Fuel cell technologies (SOFC – water reforming) have the lowest impact of CO2 (3,5 g CO2/MJ), representing around 8,5 percent of natural gas emissions (41 g CO2/MJ), and have an energy ratio of 2,4, around 50 percent of the value of natural gas. However, biofuels have the highest energy ratio of 6,28 among the technologies mentioned previously, although their CO2 emissions are 22 g CO2/MJ, which is not the best value, but still makes them a good option to replace the fossil fuels. In addition, some production and distribution costs (sale) are analyzed, where the electric technologies have the lowest value for production cost, which causes a reflection on their cost per kilometers driven, although its distribution cost is not the lowest Biofuels have a higher production cost than fossils, their distribution price is lower. As for vehicle costs, it was expected that vehicles with new technologies like fuel cell vehicles would be more expensive because they are more complex and require a high investment cost, which ends up affecting the fuel cost per kilometers driven. It is noted that it is important that there is investment through public policies to encourage the development of these new technologies, as in many contexts they are better than the fossil technologies on which there is a large dependence and a very large GHG effect is generated.

FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE

2020-02-07

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.46768