Políticas para encorajar reduções nas emissões de gases de efeito estufa tendem a enfatizar a necessidade de trocar o maior número possível de veículos para energia elétrica. Mas um novo estudo do MIT e da Ford Motor Company descobriu que, dependendo da localização, em alguns casos, uma redução equivalente ou ainda maior nas emissões poderia ser alcançada trocando-se por veículos convencionais leves (movidos a gás) - pelo menos no curto prazo.

O estudo analisou uma variedade de fatores que podem afetar o desempenho relativo desses veículos, incluindo o papel das baixas temperaturas na redução do desempenho da bateria, diferenças regionais no número médio de milhas percorridas anualmente, e a diferente mistura de fontes geradoras em diferentes partes dos EUA. Os resultados estão sendo publicados hoje na revista Ciência e Tecnologia Ambiental , em um artigo do cientista-chefe de pesquisa do MIT, Randolph Kirchain, recém-graduado Di Wu Ph.D. '18, estudante de graduação Fengdi Guo, e três pesquisadores da Ford.

O estudo combinou uma variedade de conjuntos de dados para examinar o impacto relativo das diferentes escolhas de veículos em nível de condado por condado em todo o país. Ele mostrou que, embora os veículos elétricos forneçam o maior impacto na redução das emissões de gases de efeito estufa para a maior parte do país, especialmente nas costas e no sul, partes significativas do meio-oeste tiveram o resultado oposto, com veículos leves movidos a gasolina alcançando uma maior redução.

O maior fator que levou a essa conclusão foi a mistura de fontes de geração que vão para a rede em diferentes regiões, Kirchain diz. Essa mistura é "mais limpa" nas costas leste e oeste, com maior uso de fontes de energia renováveis ​​e gás natural de emissões relativamente baixas, enquanto no meio-oeste superior ainda há uma proporção muito maior de usinas termelétricas a carvão. Isso significa que, embora os veículos elétricos não produzam emissões de efeito estufa enquanto estão sendo dirigidos, o processo de recarga das baterias do carro resulta em emissões significativas.

Nesses locais, comprando um carro leve, definido como aquele cuja estrutura é construída em grande parte de alumínio ou aço leve especializado, resultaria em menos emissões do que comprar um carro elétrico comparável, o estudo descobriu.

A pesquisa foi possibilitada pela coleta de dados de desempenho de veículos da Ford em cerca de 30, 000 carros, ao longo de um total de cerca de 300 milhões de quilômetros de condução. Eles vêm de carros convencionais a gasolina de médio porte, e os pesquisadores usaram técnicas de modelagem padrão para calcular o desempenho de veículos equivalentes que eram híbridos-elétricos, bateria elétrica, ou versões leves de carros convencionais.

"Tentamos adicionar o máximo de resolução espacial possível, em comparação com outros estudos na literatura, para tentar ter uma noção dos efeitos combinados "dos vários fatores de temperatura, a grade, e condições de condução, Kirchain explica. Essa combinação de dados mostrou, entre outras coisas, que "algumas das áreas com grades mais pesadas em carbono também são mais frias, e um pouco mais rural, ", diz ele." Todas essas três coisas podem inclinar as emissões de forma negativa para veículos elétricos "em termos de seu impacto na redução de emissões. Os efeitos combinados são mais fortes em partes de Wisconsin e Michigan, onde carros leves teriam uma vantagem significativa sobre EVs na redução de emissões, o estudo mostrou.

O impacto do tempo frio no desempenho da bateria, ele diz, "é algo que é discutido na literatura EV, mas não tanto nas discussões populares sobre o assunto. "Por outro lado, veículos movidos a gasolina sofrem uma penalidade de eficiência na direção urbana, mas eles têm emissões mais baixas em regiões mais rurais e mais espalhadas.

Os dados sobre o desempenho do carro com os quais a equipe teve que trabalhar graças à colaboração com os pesquisadores da Ford "foram únicos, "Kirchain diz." No passado, um 'grande' estudo deste tipo teria algumas dezenas de veículos, "e esses viriam principalmente de pessoas que se ofereceram para compartilhar seus dados e, portanto, eram mais propensas a se preocupar com o impacto ambiental. Os extensos dados da Ford, por contraste, fornecem "uma seção transversal mais ampla de condutores e condições de condução."

Kirchain ressalta que a intenção deste estudo não é de forma alguma minimizar a importância da mudança do transporte terrestre para a energia elétrica a fim de reduzir as emissões de gases de efeito estufa. "Não estamos tentando minar o fato de que a eletrificação é a solução de longo prazo - e a solução de curto prazo para a maior parte do país, "diz ele. Mas nas próximas décadas, que é considerado um período crítico na determinação dos resultados climáticos do planeta, é importante saber quais medidas serão realmente mais eficazes na redução das emissões de carbono, a fim de definir políticas e incentivos que produzirão os melhores resultados, ele diz.

A vantagem relativa dos veículos leves em comparação com os elétricos, de acordo com sua modelagem, "diminui com o tempo, conforme a grade melhora, "ele diz." Mas não vai embora completamente até que você chegue perto de 2050 ou mais. "

O alumínio leve agora é usado na picape Ford F-150, e nos sedans Tesla totalmente elétricos. Atualmente, não há carros de médio porte movidos a gasolina leve de alto volume no mercado nos EUA, mas eles poderiam ser construídos se incentivos semelhantes aos usados ​​para encorajar a produção de carros elétricos estivessem em vigor, Kirchain sugere.

Agora mesmo, ele diz, os EUA têm "uma colcha de retalhos de regulamentações e incentivos que fornecem incentivos extras para a eletrificação". Mas há certas partes do país, ele diz, onde faria mais sentido fornecer incentivos "para qualquer opção que forneça economia de combustível suficiente, não apenas para eletrificação, " ele diz.

"At least for the north central part of the country, policymakers should consider a more nuanced approach, " ele adiciona.

"This is a significant advance, " says Heather MacLean, professor of civil and mineral engineering at the University of Toronto, who was not associated with this work. Este estudo, ela diz, "illustrates the importance of the regional disaggregation in the analysis, and that if it were absent results would be incorrect. This is an unequivocal call for regional policies that use the latest research to build rational agendas, rather than prescribing overarching global solutions."

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.