Desenvolvimento de um método para medir e avaliar a eco-eficiência da operação de locomotivas

Nome: Bernardo Bicalho Carvalhaes
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 02/06/2016
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Rodrigo de Alvarenga Rosa Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Gisele de Lorena Diniz Chaves Examinador Externo
João Luiz Calmon Nogueira da Gama Examinador Interno
Rodrigo de Alvarenga Rosa Orientador

Resumo: As ferrovias brasileiras transportaram mais de 460 milhões de toneladas em 2014 e estão
buscando alcançar os padrões ambientais internacionais. Os impactos ambientais decorrentes
da utilização de óleo diesel e de combustíveis alternativos utilizados nas locomotivas foram
analisados neste estudo. Este artigo propõe um método baseado nas métricas do World
Business Council for Sustainable Development (WBCSD) para avaliação da eco-eficiência da
operação de locomotivas de ferrovias nacionais ou internacionais, de passageiros e de carga.
Sete indicadores foram criados de forma a tornar viável a comparação entre os cenários, sendo
eles: consumo de energia total (E), consumo total de energia renovável (RE), emissões de
dióxido de carbono (CO2), emissões de monóxido de carbono (CO), emissões de óxidos de
nitrogênio (NOx), emissões de material particulado (MP) e eficiência de custos (investimento,
manutenção e combustíveis) (EC). O método foi aplicado na Estrada de Ferro Vitória a Minas
(EFVM), uma das ferrovias mais importantes do Brasil. Cinco cenários que representam a
troca de fontes de combustível foram desenvolvidos, testados e analisados, sendo o Cenário 1
o atual modo de operação da ferrovia. Os cenários levam em consideração a utilização de
biodiesel na concentração de 5% no óleo diesel convencional (B5) e também na concentração
de 25% (B25). Além disso, foi estudada a utilização de gás natural liquefeito (GNL)
associado ao B5 e B25. Após análise dos dados, os resultados demonstraram que se o Cenário
4 for implementado, em comparação ao Cenário 1 a ferrovia pode ganhar 2,3% no indicador
de eficiência energética, 139% no indicador de energia renovável, 32% em emissão de CO2,
100% em MP, 60,0% em NOx e 12,6% em Eficiência de Custo. O único indicador que
apresenta pior resultado se comparados o Cenário 4 e Cenário 1 é a emissão de CO, com piora
no indicador de -3,2%, em função do uso de GNL. Os resultados demonstram que o método
proposto pode ser utilizado como uma ferramenta de suporte para auxiliar a ferrovia a decidir
qual a melhor mistura de combustíveis e a melhor tecnologia a ser utilizada, para que se possa
minimizar o impacto ambiental e os custos operacionais da mesma. Os resultados foram
comparados aos padrões da United States Environmental Protection Agency (EPA), agência
americana responsável pela regulação dos padrões de emissão no país, sendo capazes de
alcançar, em alguns casos, os mais altos padrões de exigência.

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