Um pesquisador da EPFL desenvolveu um sistema baseado em células de combustível para reduzir a pegada de carbono e o consumo de energia dos navios de cruzeiro, que são cada vez mais populares entre os turistas em todo o mundo.

Passar algumas semanas navegando pelos mares em um transatlântico de luxo é uma ideia que atrai um número cada vez maior de pessoas, particularmente nos países asiáticos. Mas os navios de cruzeiro não navegam apenas de porto em porto:como verdadeiros hotéis flutuantes que acomodam várias centenas de passageiros, eles usam uma grande quantidade de energia para aquecimento, eletricidade, ar condicionado e vários outros aspectos da vida a bordo. Para torná-los mais ecológicos, Francesco Baldi, pesquisador do Grupo de Engenharia de Sistemas de Energia e Processos Industriais (IPESE) da EPFL, surgiu com uma nova solução.

Reduzindo a pegada de carbono dos navios

“É mais fácil reduzir o consumo de energia de um navio mercante, porque quase toda a energia é usada para propulsão, ao contrário de um navio de cruzeiro, que tem várias demandas de energia, "diz Baldi." Meu trabalho se concentrou na redução do CO ₂ emissões, inicialmente otimizando cada um dos sistemas do navio e o design do próprio barco, para melhorar a eficiência. "Esses primeiros esforços produziram uma redução potencial de 6 a 10% no CO ₂ emissões para um navio de cruzeiro movido a diesel.

Embora promissor, isso não foi suficiente para Baldi, então ele considerou alternativas aos motores a diesel. Em um projeto colaborativo com a Aalto University na Finlândia, ele olhou para o uso de células de combustível em um navio. Isso exigiu que ele enfrentasse os desafios especiais que surgem ao navegar milhares de quilômetros de cada vez. "Você precisa armazenar energia suficiente a bordo sem ocupar muito espaço. As células de combustível de hidrogênio não são adequadas, porque armazenar energia suficiente para viajar longas distâncias ocuparia uma grande quantidade de espaço - cerca de um terço da capacidade do navio - o que não é realista para um navio de cruzeiro, "Baldi diz.

Armazenamento de energia excedente

Embora precisem de altas temperaturas para funcionar e levem até 20 horas para ligar, As células de combustível de óxido sólido (SOFC) revelaram-se uma boa opção para navios. Tudo o que era necessário era encontrar um uso para o excedente de energia resultante de tê-los em uso constante, o que é necessário devido aos longos tempos de inicialização. Foi aí que Baldi entrou:sua ideia era usar um sistema desenvolvido na EPFL para transformar a energia não utilizada em hidrogênio, que é então armazenado. As células de combustível resultantes, personalizado para navios, poderia assim gerar eletricidade para ser consumida a bordo ou hidrogênio para ser armazenado para uso posterior. Este conceito é particularmente adequado para navios de cruzeiro, de acordo com Baldi.

Uma das vantagens das células a combustível é que elas produzem apenas CO ₂ e água, ao contrário de um motor diesel que também produz outros poluentes, como óxidos de nitrogênio e partículas. A célula de combustível gera energia por meio de uma reação química. Isso os torna muito mais ecologicamente corretos do que os combustíveis fósseis - e também mais eficientes:as células de combustível desenvolvidas na EPFL alcançaram eficiência de 75% contra menos de 50% até mesmo para o motor a diesel mais eficiente.

A única desvantagem é que as células de combustível custam dez vezes mais para serem produzidas do que um motor tradicional. “Mas os preços vão cair se a demanda aumentar. o custo de longo prazo é apenas 20-30% maior do que o de um motor tradicional, e a opção por este tipo de combustível mais limpo vai valorizar a imagem dos operadores dos navios. “Na ausência de regulamentação nesta área, Baldi também vê potencial para a Europa, onde a maioria dos navios de cruzeiro são construídos, assumir parte do custo a fim de incentivar o equipamento dos navios com células a combustível. "Esta abordagem, que funciona para painéis solares, poderia ajudar os navios de cruzeiro a reduzir drasticamente a poluição no futuro, "diz Baldi.