Mobilidade sustentável: transição e impactes na pegada de carbono

O presente estudo aborda o crescente interesse pelos veículos elétricos (VE), impulsionado pela procura de soluções sustentáveis no ramo dos transportes. A tecnologia fotovoltaica surge como uma opção para suprir parte das necessidades energéticas deste setor em crescimento. No entanto, a fiabilidade desta tecnologia requer avanços nos sistemas de armazenamento de energia em grande escala, enfrentando desafios como custos elevados e limitações de densidade energética. Neste contexto, esta dissertação explora a integração de VE no parque automóvel português com a utilização de energia solar fotovoltaica para carregamento das baterias, visando reduzir as emissões de gases com efeito de estufa (GEE) e diminuir a dependência de combustíveis fósseis na mobilidade. Adotou-se uma abordagem multifásica: i) iniciou-se com uma revisão abrangente da literatura sobre tecnologias de VE e sistemas fotovoltaicos; ii) realizou-se uma análise detalhada do perfil dos condutores portugueses; iii) selecionaram-se os equipamentos a incorporar nas unidades de produção para autoconsumo (UPAC) e dimensionaram-se as mesmas, recorrendo ao software PVsyst versão 7.3.4 com o Life Cycle Emission (LCE) da rede elétrica portuguesa (0,151 tCO₂eq/MWh) e tendo por base as necessidades energéticas resultantes de três cenários de utilização; iv) analisou-se o desempenho ambiental nas diferentes etapas do ciclo de vida dos VE; v) quantificaram-se as reduções de emissões de GEE, através da análise: das emissões provenientes do Sistema de Integração Fotovoltaica para Autoconsumo e Rede (SIFAR) e da Rede Elétrica de Serviço Público (RESP) e ainda das emissões associadas aos combustíveis fósseis. Os três cenários considerados relativamente ao perfil de utilização semanal do VE, foram: 50 km (cenário 1), 300 km (cenário 2), 750 km (cenário 3). Em todos os cenários, o SIFAR emite quantidades de CO₂eq inferiores em comparação com a RESP. No cenário 1 a diferença foi de 16,5%, no cenário 2 foi de 60,8% e no cenário 3 foi de 77,0%. Assim, o SIFAR torna-se uma alternativa atraente e mais sustentável em comparação com a RESP, em todos os cenários. No que diz respeito à comparação com combustíveis fósseis, os resultados revelaram-se promissores, apesar das limitações que o estudo possui. No cenário 1, o SIFAR apresentou uma pegada de carbono superior, com um aumento de 6,5% em relação aos combustíveis fósseis. Nos cenários 2 e 3, ocorreu uma reviravolta, verificando-se uma pegada de carbono consideravelmente inferior quando comparada com a utilização de combustíveis fósseis, com reduções de 48,8% e 70,3%, respetivamente. Ao contribuir para uma importante redução das emissões de GEE para a atmosfera, o SIFAR destaca-se pelo seu papel na construção da sustentabilidade.

This study addresses the growing interest in electric vehicles (EVs), driven by the search for sustainable solutions in the transport sector. Photovoltaic technology has emerged as an option to meet part of the energy needs of this growing sector. However, the reliability of this technology requires advances in large-scale energy storage systems, facing challenges such as high costs and energy density limitations. In this context, this dissertation explores the integration of EVs into the Portuguese car fleet using photovoltaic solar energy to charge the batteries, with the aim of reducing greenhouse gas (GHG) emissions and reducing dependence on fossil fuels for mobility. A multi-phase approach was adopted: i) a comprehensive review of the literature on EV technologies and photovoltaic systems; ii) a detailed analysis of the profile of Portuguese drivers; iii) the equipment to be incorporated into the self-consumption production units (UPAC) was selected and sized using PVsyst software version 7. 3.4 with the Life Cycle Emission (LCE) of the Portuguese electricity grid (0.151 tCO₂eq/MWh) and based on the energy needs resulting from three usage scenarios; iv) the environmental performance at the different stages of the EV life cycle was analysed; v) GHG emission reductions were quantified by analysing emissions from the Photovoltaic Integration System for SelfConsumption and Grid (SIFAR) and the Public Service Electricity Grid (RESP), as well as emissions associated with fossil fuels. The three scenarios considered in terms of the EV's weekly utilisation profile were: 50 km (scenario 1), 300 km (scenario 2), 750 km (scenario 3). In all scenarios, SIFAR emits lower quantities of CO₂eq compared to RESP. In scenario 1 the difference was 16.5 per cent, in scenario 2 it was 60.8 per cent and in scenario 3 it was 77.0 per cent. This makes SIFAR an attractive and more sustainable alternative compared to RESP in all scenarios. As far as the comparison with fossil fuels is concerned, the results were promising, despite the study's limitations. In scenario 1, SIFAR had a higher carbon footprint, with an increase of 6.5 per cent compared to fossil fuels. Scenarios 2 and 3 saw a turnaround, with a considerably lower carbon footprint compared to the use of fossil fuels, with reductions of 48.8 per cent and 70.3 per cent respectively. By contributing to a considerable reduction in GHG emissions into the atmosphere, SIFAR stands out for its role in building sustainability.