Antonio Carlos Quinto / Agência USP
Um estudo de caso realizado no Departamento de Engenharia Naval e Oceânica da Escola Politécnica (Poli) da USP demonstra como os novos projetos de navios de grande porte podem ser mais eficientes e menos poluidores em relação ao uso de tecnologias que possibilitem economia ou substituição de combustíveis fósseis. O trabalho de mestrado do engenheiro Gilberto Dória do Valle Filho avaliou as alternativas possíveis para uso nos diversos tipos de navios e particularizou um exemplo de aplicação para um navio porta contêineres da frota brasileira. A pesquisa Avaliação das instalações de máquinas em navios visando redução do uso de combustível fóssil, foi orientada pelo professor Hernani Luiz Brinati.
“O intuito principal do trabalho foi apresentar as alternativas de médio e longo prazo para reduzir e substituir o combustível fóssil usado nos navios de grande porte”, conta Dória. Para tanto, o engenheiro pesquisou o cenário atual e as tendências futuras. Em seguida, realizou simulações no porta contêineres e apresentou os resultados e conclusões. “Os navios de grande porte queimam ‘óleo pesado’. Trata-se de um óleo mais residual e viscoso que o diesel e é mais poluidor”, conta. Ao todo, foram dois anos (2009 a 2011) de estudo e desenvolvimento da dissertação sobre as tecnologias alternativas com vistas à economia e substituição dos derivados de petróleo. “Conhecer essas alternativas e valorizá-las nos permite avaliar o que é possível na redução e no emprego de energia mais eficiente e limpa, principalmente em novos projetos da indústria naval”, avalia Dória.
Novas frotas
O trabalho de Dória recomenda que para definição dos fatores convencionais de projeto das novas frotas sejam também considerados, em alta conta, o consumo de combustível e o fator ambiental.
Entre as alternativas analisadas e avaliadas, estão a energia eólica, a energia solar, as células de combustível e os sistemas híbridos. “Utilizamos a análise exergética, que é a ferramenta termodinâmica adequada para tratar problemas em relação ao meio ambiente, já que este também foi um dos focos do estudo”, conta o engenheiro, “pois a análise exergética, diferente do enfoque energético, está relacionada ao meio ambiente de referência.”
Dória destaca, entre as outras possibilidades, a célula de combustível. Segundo o engenheiro, trata-se de um dos mais promissores dispositivos para melhoria do rendimento e redução do impacto ambiental. “Nesse processo não há queima de combustível. A célula converte a energia química do combustível diretamente em eletricidade. Já existem navios em que os motores auxiliares são substituídos por células de combustível”, afirma.
Em uma das simulações, Dória avaliou o uso de flaps de popa nos propulsores dos navios. “A medida já foi aplicada em algumas embarcações e, em conjunto com outras inovações do hélice propulsor, pode possibilitar uma redução de consumo de óleo de cerca de 5%”, calcula.
Outra situação em que há, comprovadamente, possibilidade de redução de combustível é o aproveitamento da energia eólica. De acordo com o engenheiro, resultados demonstram reduções de até 30% de consumo de óleo com o uso de modernas pipas projetadas para navios em determinadas rotas com ventos favoráveis. “As pipas para navios são estruturas flexíveis semelhantes aos pára-quedas que funcionam como grandes velas movidas pela alta velocidade dos ventos em alturas de aproximadamente 200 metros acima do nível do mar, e que podem causar uma força de tração representativa aos navios. Trata-se também de uma tecnologia reconhecidamente já testada em navios de grande porte com bons resultados”, garante.
Em relação à substituição do óleo pesado, o estudo também analisa o uso de solução híbrida, reunindo várias opções.
Mais informações: email gdoria@usp.br