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 a 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 a 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 viagem distâncias cada vez mais longas, com uma quantidade comparativamente menor de combustível.

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 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 evoluir 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.