Ônibus Elétricos em Nova York
Em Manhatan, região com fluxo de tráfego mais difícil, os OEH são 46% mais eficientes
05/06/07 - Jayme Buarque de Hollanda*
Em Manhatan, região com fluxo de tráfego mais difícil, os OEH são 46% mais eficientes
05/06/07 - Jayme Buarque de Hollanda*
Em Nova York, é fácil perceber a importância que os ônibus elétricos híbridos (OEH) estão assumindo na rede de transporte público. Em recente visita à cidade, verifiquei que, em uma avenida movimentada de Manhattan, mais de 30% dos ônibus tinham esta forma de tração. Eles são fáceis de reconhecer pelo compartimento de baterias instalado no teto e a incrição lateral "Clean.Air Hybrid Electric Bus".
Aproveitei a viagem para visitar Gary LaBouff, diretor de P&D da New York City Transit - NYCT, operadora de transporte público de NY, responsável, em meados dos anos 90, pela compra dos OEH. A operadora hoje tem a maior frota deste tipo de ônibus e acumula experiência de mais de uma década.
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Motivação
A NYCT foi pressionada pela Prefeitura a reduzir as emissões dos ônibus, todos a diesel. As medidas possíveis então - substituir motores de dois tempos e instalar filtros especiais - foram implementadas, mas não atingiram os níveis desejados. A operadora foi então obrigada a estudar outras soluções, notadamente a de usar o OEH e a substituir o diesel por gás natural (GN). Ambas eram problemáticas na época. O OEH, pela pouca experiência e preço inicial muito elevado e o uso do GN, também pouco testada e que implicava em elevados investimentos para instalar postos de abastecimento nas garagens de NY, algumas centenárias e inadequadas.
Passados mais de dez anos, a solução dos OEH acabou se impondo como a de menor custo para reduzir as emissões. A NYCT está recebendo a partir de junho do corrente ano 500 ônibus da terceira geração da tecnologia quando terá 835 OEH operando em NY em uma frota de 4500 ônibus.
Futuro dos OEH
Como o OEH é bem mais eficiente que o ônibus convencional, parte do investimento a maior é compensado pela economia com diesel, maior item de custo. A NYCT estima que o OEH se justifica em bases puramente econômicas se a diferença de preço com relação ao ônibus convencional for inferior a US$ 100 mil. Como a diferença observada nas últimas compras ainda é superior a este valor, a operadora ainda busca outras soluções de menor custo. Nesta linha, LaBouff informa que estuda a solução do "diesel limpo", prevista para estar disponível em breve. Nela se associam o diesel sem enxofre e o uso de motores com tecnologias mais avançadas para a limpeza dos gases de escapamento e que podem levar a um ônibus convencional "limpo" com um custo provavelmente inferior ao do OEH atual.
Por outro lado, lembra que outros fatores podem aumentar a atratividade dos OEH. Em primeiro lugar, acredita que os preços dos OEH estão acima dos custos de fabricação, pois há apenas três fabricantes que estariam amortizando os investimentos em P&D nas primeiras unidades. Acredita que os preços do OEH vão, muito certamente, reduzir para se manterem competitivos com os ônibus de diesel limpo. Além disso, há notícias de mais cinco novos fabricantes entrando no mercado de OEH e a concorrência certamente vai pressionar os preços para baixo.
Além disso, lembra que a Suprema Corte dos EUA acaba de obrigar o governo Bush a criar políticas para reduzir as emissões de CO2 no âmbito da lei do ar limpo ("Clean Air Act"). A decisão ainda é muito recente e, dependendo da forma como venha a ser implementada e do valor a ser atribuído à redução de emissões do CO2, o OEH terá grande vantagem sobre os convencionais. Com efeito, além de ser mais eficiente (e, portanto, emitir menos), o motores que vão equipar os ônibus convencionais "limpos", paradoxalmente emitem mais CO2 que os motores atuais.
Finalmente, a tecnologia OEH ainda está na sua infância. Diversos avanços fazem prever um aumento de performance desses veículos.
Operação
O OEH, sobretudo o serial, em que o motor de combustão interna é usado exclusivamente para acionar o gerador a bordo, tem-se mostrado muito adequado para o uso em Manhattan onde o trânsito se caracteriza por velocidades médias muito baixas, de 6,62 milhas/hora em um regime de "arranca-pára" em que freia 9,2 vezes/milha. Nesta região, o consumo médio é de 3,25 mpg (milhas por galão) contra 2,22 mpg dos ônibus convencionais equivalentes (46% mais eficiente!) na mesma região.
Como é natural com qualquer nova tecnologia, a confiabilidade foi inicialmente baixa - 1000 milhas entre manutenções não programadas (Mean Distance Between Failures - MDBF) - mas houve uma curva de aprendizado e hoje se situa entre 5000 e 6000 MDBF e a meta é atingir 7000 MDBF.
Tecnologia
Uma das dificuldades dos OEH são as interfaces dos sete sistemas de processamento que controlam o motor de combustão interna, o grupo motor/gerador, o sistema de freios, controle das baterias, etc. Apesar da integração feita pelos fabricantes, cada sistema foi concebido para operar de forma autônoma e ainda se observam problemas de integração o que dificulta uma operação otimizada. LaBouff estima que um projeto de OEH concebido de forma integrada vai permitir um aumento da eficiência em pelo menos uns 30%.
A NYCT está testando um OEH que acumula parte da energia em super-capacitores em vez de baterias. Este componente é muito adequado para uso com freios regenerativos que trabalham com elevadas potências e ciclos muito curtos entre a carga e a descarga, ciclos esses que caracterizam a demanda no trânsito urbano. Ainda caros, esses componentes podem ter uma redução de custos a médio prazo com o aumento das escalas de vendas de veículos elétricos.
Ainda na linha de novos desenvolvimentos, LaBouff pretende aumentar a eficiência do OEH acionando o sistema de ar condicionado por um motor elétrico. Hoje se usa o sistema convencional em que o compressor do ar condicionado está conectado ao eixo do motor de combustão interna.
LaBouff disse que uma empresa da Califórnia está trabalhando com motores de ciclo Otto a gasolina em OEH, usando motores de alta potência da FORD, adotados em ônibus escolares. Acrescentou que tem notícias de resultados positivos apesar da menor eficiência do ciclo e do maior desgaste dos motores de alta rotação.
Padrões
A legislação sobre emissões foi toda construída pensando nos veículos convencionais em que as medidas sobre emissões são realizadas em bancadas (as emissões são medidas em situações de torque e rotação e inferidas as emissões considerando a freqüência com que elas ocorrem em um percurso médio do veículo) que não conseguem captar as vantagens sistêmicas de veículos híbridos, e muito menos as emissões nos transientes.
Isto dificulta a comparação dos OEH com os convencionais que só pode ser feita com uma medida direta, avaliando a quantidade de emissões nos canos de descarga. Assim, por exemplo, na Califórnia, para viabilizar os OEH de São Francisco, foi adotado um padrão arbitrário que melhorava em 25% os padrões de emissões de um motor quando operados em um veículo híbrido. Como esta norma era transitória e caducou, há dificuldade para ampliar a frota da cidade.
O EPA - departamento de meio ambiente dos EUA reuniu um grupo de especialistas para estudar a questão, mas ao fim de mais de um ano de trabalho ainda não existe um resultado aprovado.
Outros atores
Hoje um grande número de cidades está seguindo o mesmo caminho de NY, como Seattle, Toronto e São Francisco, adotando o OEH como a solução mais limpa nos transportes públicos. Não existe uma associação formal das operadoras de ônibus. Há uma rede informal de troca de informações que tem sido muito importante neste início de implantação de uma nova tecnologia. LaBouff informa, também, que a equipe do Prof. Nygel Clark, da West Virginia University tem feito um importante trabalho de acompanhamento e medida de resultados obtidos com os novos ônibus.
* Diretor geral do INEE - Instituto Nacional de Eficiência Energética e Presidente do Conselho Diretor da ABVE - Associação Brasileira do Veículo Elétrico.
