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combustíveis líquidos

Combustíveis líquidos – qual o futuro?

Temos assistido a uma eletrificação da economia, nos mais diversos setores e áreas. A mobilidade elétrica tem, tanto em Portugal como nos outros países, aumentado, com o incremento da rede pública de carregadores e o incentivo à compra destes veículos com baterias.

Nos últimos anos, os combustíveis líquidos, têm sido a principal fonte de energia na mobilidade, por várias razões, desde logo pelo seu alto poder energético, pela sua capacidade de armazenamento, que, por sinal, é um grande contributo para a segurança energética, e, ainda, pela sua densidade de energia.

Os combustíveis líquidos neutros em carbono já não são uma miragem e poderão desempenhar um papel importante na transição energética, uma vez que para atingir a neutralidade carbónica, tanto a eletricidade como os combustíveis utilizados para alimentar o parque automóvel precisam de ser renováveis.

Para alcançar o objetivo de neutralidade carbónica, é necessária uma equidade entre tecnologias, sem colocar de parte nenhuma fonte de energia. A proibição de uma energia em detrimento de outra, ou a promoção de uma sobre outra é contraproducente e um impedimento para a transição energética gradual e inclusiva.

Juntamente com a eletrificação e o hidrogénio, os combustíveis de baixo carbono terão um papel fundamental na descarbonização dos transportes rodoviários, marinha e aviação. Neste artigo, explicamos algumas caraterísticas ímpares dos combustíveis líquidos e que os tornam essenciais no roteiro de descarbonização da economia.

O que é o poder calorífico?

O poder calorífico diz respeito à quantidade de energia interna que é armazenada numa determinada substância. A partir da combustão completa da unidade de massa ou de volume, é possível encontrar a medida. Por conseguinte, quanto maior for o poder calorífico do combustível, maior será a energia contida nele.

Existem duas formas de considerar o poder calorífico, são elas:

  • Poder calorífico superior (P.C.S.). Está relacionado com soma da energia libertada na forma de calor e a energia gasta na vaporização da água que se forma numa reação de oxidação.
  • Poder Calorífico Inferior (P.C.I).  Diz respeito apenas à energia libertada na forma de calor.

Os combustíveis líquidos têm um alto poder calorífico, que lhes permite ser a fonte de energia de muitos setores de atividade.

O que é a densidade de energia?

A densidade de energia é a quantidade de energia armazenada numa unidade de volume ou de peso de uma substância. Porém, a diferença entre o volume e o peso pode, em muitos casos, ser significativa.

Utilizemos, a título de exemplo, o hidrogénio líquido a menos de 253 graus Celsius. Este tem uma densidade de energia volumétrica de 2.600 Watt-hora por litro, mas uma densidade gravimétrica de 39.000 Watt-hora por quilograma. Apesar de ter uma alta densidade de energia gravimétrica, o hidrogénio necessita de mais espaço de para armazenagem.

O que que dizer que para o teor de energia equivalente a 1 kg de hidrogénio, será necessário armazenar o equivalente a 15 litros de hidrogénio.

A densidade de energia na mobilidade 

Se analisarmos os requisitos dos combustíveis no setor dos transportes, no que concerne a abastecimento, reabastecimento e autonomia, o exercício torna-se mais difícil. Utilizemos como exemplo o gasóleo, que tem uma densidade de energia gravimétrica com cerca de 12.200 Watt-hora por quilograma. O Natural Liquefeito (GNL), por seu turno, tem 12.100 Watt-hora por quilograma e o Etanol, um biocombustível bastante utilizado, tem cerca de metade, com 6.100 Watt-hora por quilograma.

Olhando para a densidade volumétrica, a diferença é menor, uma vez que o gasóleo tem 9.700 Watt-hora por quilograma, o GNL 7.216 Watt-hora por quilograma e o Etanol 7.850 Watt-hora por quilograma. Ou seja, necessitamos de um reservatório de combustível maior, fazer viagens mais curtas ou então fazer grandes avanços tecnológicos para comprimir, com segurança, o hidrogénio.

Quais as alternativas para uma mobilidade sustentável?

Antes de mais, é importante referir que a mobilidade sustentável será não apenas aquela que emite menos emissões, mas também aquela que é acessível a todas as pessoas e que confere segurança energética aos países.

Por exemplo, o hidrogénio, em estado gasoso, tem a mesma densidade gravimétrica que no estado líquido, 39.000 Watt-hora por quilograma, mas uma densidade volumétrica consideravelmente mais baixa, de apenas 405 Watt-hora por litro.

No caso das baterias elétricas, a sua densidade de energia gravimétrica é de cerca 1.200 Watt-hora por quilograma, com uma densidade volumétrica correspondente de 300 Watt-hora por litro.

Em ambos os casos, em relação aos combustíveis líquidos, apresentam maiores densidades de energia, com o gasóleo e a gasolina a revelarem valores elevados, tanto em volume como em peso.

Como se relaciona a densidade de energia com o transporte?

Os combustíveis líquidos apresentam as maiores densidades de energia tanto em volume como em peso. Isso permite que, por exemplo, os motoristas de transportes pesados de mercadorias, os pilotos de aviões e os comandantes dos navios viajem distâncias cada vez mais longas, com uma quantidade comparativamente menor de combustível. 

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Como podem os combustíveis líquidos ser sustentáveis no futuro?

Já vimos as vantagens dos combustíveis líquidos em termos de abastecimento, reabastecimento e autonomia, mas não é de menosprezar, ainda, a questão logística, uma vez que existe uma infraestrutura montada para a utilização destes combustíveis.

Atualmente, o combustível líquido em Portugal já tem cerca mais de 11% de componente renovável. A Diretiva das Energias Renováveis (RED), introduzida em 2010, estabeleceu para cada Estado-membro uma meta para o setor dos transportes de 10% de energias renováveis até 2020.

Para o ano de 2021, a legislação nacional estabeleceu uma meta de incorporação de 11% em teor energético, com uma submeta de incorporação de 0,5% também em teor energético de biocombustíveis avançados.

O potencial dos combustíveis neutro em emissões de CO2 na transição energética

Os combustíveis neutros em emissões de CO2 para a atmosfera têm vindo a evolucionar e afirmam-se, cada vez mais, como uma alternativa para a mobilidade sustentável, substituindo os combustíveis com origem fóssil e satisfazer, em 2050, quase toda a procura de combustível líquido residual a utilizar nos transportes.

Os combustíveis neutros em CO2 libertam apenas CO2 biogénico ou reciclado, o que resulta de um aumento líquido nulo de CO2 na atmosfera. Por conseguinte, estes combustíveis têm o mesmo efeito que os eFuels e os biocombustíveis sustentáveis, que têm vindo a demonstrar todo o seu potencial para a transição energética do setor dos transportes.

Porque é que os combustíveis líquidos neutros em carbono são um complemento na transição energética

Os combustíveis líquidos neutros em carbono são um complemento importante e necessário à estratégia da eletrificação dos transportes, uma vez que:

  • Reforçam a segurança energética.
  • São um apoio às famílias mais vulneráveis economicamente que não têm possibilidade de adquirir uma solução de mobilidade elétrica.
  • Ajudam a acelerar a transição energética, uma vez que grande parte da frota automóvel utiliza motores a combustão.
  • Diminui a dependência energética e, desta forma aumenta a resiliência dos países face a choques externos.

A Repsol defende uma transição energética gradual e inclusiva, que não deixa ninguém para trás, nem negligencie nenhuma fonte de energia. O objetivo passa pela neutralidade carbónica até 2050, com uma estratégia assente na multienergia.