A principal alternativa para a crescente demanda nos transportes, o setor ferroviário é também potencializado pela eficiência energética.
Apesar dos efeitos negativos na pandemia da Covid-19, o setor de transporte ainda é o maior responsável pelo consumo energético dos países. Com a retomada dos setores, é esperado que essa demanda por energia cresça ainda mais, abrindo espaços para alternativas mais eficientes e sustentáveis, como a via ferroviária.
Para se ter uma noção, apenas no transporte de cargas no Brasil — o maior consumidor de energia entre os transportes —, a demanda energética deve pular de +1,3% (2014-2018), para +3,8% (2019-2031). E no segmento de passageiros, a taxa chega a 5,4% a.a. Os dados são dos estudos do Plano Decenal de Expansão de Energia 2031.
Esse cenário criou um alerta ao mundo, que tem enfrentado grandes desafios econômicos, sustentáveis e energéticos. A partir de então, a busca por soluções direcionadas à Eficiência Energética (EE) se tornou ainda mais relevante, principalmente no meio dos transportes públicos e privados, pois são capazes de gerar efeitos benéficos nas principais frentes de desenvolvimento mundial.
Para melhorar a eficiência energética dos transportes, é preciso agir nos diferentes níveis de controle, como: operacional, manutenção, recebimento, controle, abastecimento, gerencial e tecnológico. Esse último sendo um dos principais níveis de transformação, podendo ser aplicado em reestruturações de modelos já existentes, como também na construção de novos modelos ainda mais eficientes.
Quando olhamos individualmente para o transporte ferroviário, o setor representa o modelo com maior eficiência energética e a menor pegada de carbono, e ainda oferece grandes possibilidades de redução de energia.
Neste artigo, vamos nos aprofundar nos caminhos da eficiência energética no transporte ferroviário e quais as principais tecnologias utilizadas para que isso ocorra.
O que é eficiência energética nos transportes?
Como já abordamos em outro artigo, a eficiência energética se resume em melhorar o uso das nossas fontes de energias mundiais.
Na prática, isso significa gerar a mesma quantidade de energia com menos recursos naturais ou obter o mesmo serviço com menos energia.
No transporte, o conceito se aplica visando dar conta dos efeitos ocasionados pelo crescimento constante da população, que demandará ainda mais gastos energéticos, seja de petróleo, gás, eletricidade etc.
No transporte ferroviário, assim como no rodoviário, o consumo pode ser analisado a partir da divisão entre transporte de cargas e passageiros. Para efeitos de comparação, apesar da crescente participação do modo ferroviário, o transporte rodoviário de cargas ainda mantém a maior representatividade na demanda energética total do setor — com impacto majoritário no uso do óleo diesel.
E para compreendermos melhor como se dá o gerenciamento energético na ótica dos passageiros, que também entra no desenvolvimento da mobilidade urbana, é preciso entender as diferentes formas de medidas de consumo, que podem ser representadas pelos indicadores:
- Passageiro-quilômetro (p.km) ou tonelada-quilômetro (t.km);
- Veículo-quilômetro (v.km);
- Assento-quilômetro ou metro cúbico-quilômetro.
A escolha entre estes indicadores depende da finalidade da análise e da solução buscada. Mas de forma geral, agrupando as duas vertentes representativas, passageiros e cargas, é possível e necessário aumentar a eficiência energética das duas frentes e encontrar alternativas mais sustentáveis.
Para isso, o desenvolvimento de tecnologias baseadas em sensores, dados, comunicações e computação é uma das grandes alternativas existentes. Como vamos entender mais à frente.
Quais os principais desafios do transporte ferroviário?
Segundo o Plano Decenal de Expansão de Energia 2031, o transporte coletivo de passageiros sinaliza que a demanda elétrica e a atividade total devam aumentar cerca de 2,9% e 5,4% ao ano, entre 2021 e 2031, respectivamente. Por isso, a eficiência energética se faz cada vez mais urgente no cenário contemporâneo.
A boa notícia é que, com o auxílio de inteligência artificial e modelos computacionais, o consumo energético pode ser facilmente superado. Aliás, a tecnologia é um ponto fundamental para o aumento da eficiência energética nos trens, locomotivas e metrôs, como demonstrou um artigo publicado pela SAE Brasil.
No entanto, isso demandará investimento em desenvolvimento de softwares e, principalmente, de novas estruturas.
Podemos destacar os seguintes desafios:
- O melhor aproveitamento de toda a capacidade útil do vagão, melhorando a capacidade de tração da locomotiva.
- A implementação de projetos ferroviários eletrificados.
- A redução do consumo de combustível nos modelos existentes.
- A instalação de novas tecnologias que melhoram a gestão operacional e a coleta de dados.
Como aumentar a eficiência energética no transporte ferroviário?
Para ter um aumento real da eficiência energética no transporte ferroviário é preciso, sobretudo, de investimento em tecnologia, tanto para a implementação de novos modelos quanto para a otimização dos veículos ferroviários já existentes.
E segundo o Plano Nacional de Logística 2035 (PNL), a tendência média é que a produção de transporte ferroviário cresça 193% nos próximos 15 anos. No entanto, isso não significa que a EE será potencializada. É preciso que esse plano vise utilizar as principais tendências do chamado Intelligent Transportation System (ITS).
ITS significa, em tradução livre, Sistema de Transporte Inteligente. Na prática, é uma tecnologia que melhora a eficiência do transporte em várias questões: a infraestrutura, a gestão do tráfego, o gerenciamento de mobilidade etc.
Como já introduzimos neste artigo, essas soluções nascem de projetos de engenharia que aplicam tecnologias facilitadoras à energia elétrica, como big data, inteligência artificial, internet das coisas e entre outras. As diferentes soluções podem, inclusive, melhorar a conexão com novos sistemas que demandam muito menos consumo de energia.
No campo do gerenciamento operacional, um exemplo concreto acontece a partir da criação de um sistema de rastreamento e de medição de combustível, totalmente integrado. Isso possibilitaria uma melhor gestão das operações, um entendimento real das condições de manobra, carregamento e circulação dos trens vazios e carregados.
Além disso, com o monitoramento do volume no tanque em tempo real, seria possível encontrar novos planos de ação pela detecção e da redução de desperdícios. Na prática, o sistema seria capaz de analisar parâmetros críticos da locomotiva, desligando o motor e religando automaticamente quando necessário.
No plano da IoT (Internet das Coisas), o objetivo é conectar equipamentos, veículos, cargas e, com isso, obter informações que gerem análises avançadas para o incremento da eficiência logística e energética.
Já o big data e a inteligência artificial, as possibilidades são diversas. A partir dessas tecnologias, é possível, por exemplo, organizar uma complexa cadeia de eventos do sistema de transportes nacional, além de aplicativos e plataformas virtuais que podem aproximar setores; seguindo a tendência de compartilhamento de serviços e capacidades e roteirização dinâmica, que aumenta a eficiência dos transportes.
Como construir projetos de eficiência energética?
Já deu para entender que o caminho para a eficiência energética depende da utilização de tecnologias e sistemas otimizados que consomem menos energia.
Para isso, governos e empresas privadas devem contar com o desenvolvimento de tecnologias baseadas em sensores, dados, comunicações e computação, visando aumentar a eficiência energética e ter mais sustentabilidade. Isso porque cada caso é um caso, e as diferentes soluções podem ser aplicadas de forma mais assertiva e estratégica.
A CelPlan está há mais de 30 anos desenvolvendo projetos inovadores de tecnologia e comunicação. Nossa vasta experiência no setor e o nosso profundo investimento em pesquisa e desenvolvimento nos deram a possibilidade de construir um portfólio com o que há de melhor para a eficiência energética nos transportes.
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