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Mobilidade SustentávelVIAGENS FAMALICÃO-PORTO
Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de ComputadoresGrupo: 1MIEEC_06_2
Afonso Pessanha [email protected] Azevedo [email protected] Figueiredo [email protected]ão Cardoso [email protected] Guedes [email protected] Vasconcelos up201404211fe.up.pt
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Introdução
Iremos, ao longo da apresentação, abordar otema dos transportes. Começaremos porsalientar factos históricos e, de seguida, osgastos energéticos na viagem Famalicão-Portoe respetivos preços e alternativas como formade redução do consumo de energia no setordos transportes (autocarros, automóveis ecomboios). Por fim, abordaremos questõesambientais (pegada ecológica) e tecnologiasde aproveitamento do Calor (geradorestermoelétricos automotivos).
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História dos Transportes
1872: a cidade do Porto deu o início à exploração de carrosamericanos em Portugal.
1878: surgiu, nesta cidade, uma linha de transporte públicourbano que utilizava a tração a vapor.
1948: inauguração da primeira linha de autocarros dacidade.
Fig. 1: barra cronológica (história dos transportes)
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Os Transportes
EN 14: via de acessos às zonasindustriais de Lousado e Ribeirão (noconcelho famalicense) e às zonasindustriais da Trofa e da Maia.
Atravessam por dia cerca de 30 milveículos!
Fig. 2: EN 14
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Os Transportes: Autocarros
24 horas: 23 viagens.
Média do número de passageiros: 575 por dia.
Capacidade do depósito de gasóleo: 260 litros (dura cerca de 2 dias).
Preço por litro de gasóleo: 1,199 € (para encher um depósito sãonecessários 311,74€).
Preço do bilhete ida e volta: 7,70€.
Média do lucro em bilhetes vendidos num dia: 4427,50€ .
Potência: 220kW às 2000 rpm (rotações por minuto).
Potência do ar condiconado: 142kW.
Trajeto Famalicão-Porto e Porto-Famalicão
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Os Transportes: Autocarros
Potência do autocarro utilizada: 70% da sua potênciamáxima (220kW), ou seja, 154 kW.
Tempo na viagem de ida e volta: cerca de 1 hora.
Preço da energia elétrica: 0,22€/kWh
O autocarro consome, aproximadamente, 154kWh.
São gastos , em média, 33,88€.
Trajeto Famalicão-Porto e Porto-Famalicão
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Os Transportes: Autocarros
Citaro da Mercedes-Benz (Fig. 3)
“O nosso principal objetivo ao desenvolver o novo Citaro eracombinar economia e eficiência com ganhos correspondentesem desempenho, segurança e conforto” (Hartmut Schick2013).
Inovações
Figura 3 - Autocarro modeloCitaro da Mercedes Benz
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Os Transportes: Autocarros
Caraterísticas do Citaro
Tecnologia BlueTec a diesel: utilização de motores maiseficientes.
Iluminação LED (Light Emitting Diode): os seus componentessão recicláveis.
Diminuição na altura das portas traseiras: redução no consumode energia numa percentagem de 3% a 5%.
Inovações
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Os Transportes: Automóveis
Estudos mostram que mais de metade doconsumo de energia por ano destina-se aocarro particular.
Figura 4 - Via congestionada porautomóveis particulares
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Os Transportes: Automóveis
Caso particular: viagem de ida e volta num Renault Clio demotor Energy TCe 90 (custo de utilização de 99 g de CO2/km deemissões e 4,3 l/100 km de consumo)
Distância entre Vila Nova de Famalicão e Porto São Bento = cerca de39,0 km (através da A3)
Consumo total de gasóleo = 3,354 l
Preço do gasóleo (Prio) = 1,283€ / l
Trajeto Famalicão-Porto e Porto-Famalicão
O consumo total de energia na viagem de ida e volta é128171,0976 kJ equivalente a 35,6 kWh, o que tem o preçode 4,30€.
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Os Transportes: Automóveis
Através de resultados anteriores, também concluímos que:
Trajeto Famalicão-Porto e Porto-Famalicão
Figura 5 - Renault Clio, o veículo automóvelmais vendido em Portugal
Quantidade de energia contida em 1 litro de gasóleo: cerca de 10,615 kWh.Custo desta energia, por kWh: 0,121€.(Preço da energia elétrica por kWh: 0,22€)
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Os Transportes:Automóveis híbridos
Carros com baixos consumos de combustível eníveis de poluição.
Figura 6: Toyota Prius, primeiro automóvelhíbrido (1997)
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Os Transportes:Automóveis híbridos
Híbridos em série: motor de combustãointerna sem ligação mecânica com as rodas doveículo.
Finalidade: gerar apenas eletricidade. Toda atração do automóvel é gerada pelo motorelétrico.
Híbridos em paralelo: dois motores, o elétricoe o de combustão, utilizados para gerar forçapara o andamento do veículo.
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Os Transportes:Automóveis híbridos
Vantagens:
Reduzida emissão de poluentes.
Pode ser abastecido com qualquer tipo de combustível.
Recupera a energia empregada numa frenagem paracarregar a bateria através do seu movimento.
Desvantagens:
Custos muito elevados.
O lítio não é renovável e não existem grandes reservas domineral.
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Os Transportes: ComboiosSérie 3400 da CP
Tensão: 25 kV (50Hz).
Potência dos motores: 1400 Kw (velocidade máx: 140Km/h)
250 lugares sentados.
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Figura 7: série 3400 da CP
Os Transportes: Comboios
Distância de 37km.
Preço do bilhete: 2,25€.
25 comboios no trajeto Famalicão-Porto.
26 comboios no trajeto Porto-Famalicão.
Potência máxima: 1400kW.
Potência utilizada: 60% ,ou seja, 840kW.
Intervalo de tempo de uma viagem: 40 mins.
Energia consumida: 560 kWh.
Preço: 0,22€/kWh. Logo, 123,2€ é o preço para movimentarum comboio num destes trajetos (6238,2€ por dia).
Viagem Famalicão-Porto São Bento
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Os Transportes: Comboios
"A Bélgica pôs em marcha os seus primeiros comboios movidos porenergia solar. Os comboios (...) utilizam a electricidade produzida por16 000 painéis solares durante uma pequena parte do seu percurso. (...)
A bordo não existe nada que distinga estes comboios dos outros, noentanto, durante cerca de 10 quilómetros o motor é alimentado pelaelectricidade gerada por painéis fotovoltaicos.(...)
Com o objectivo de diminuir o impacto ambiental, cobriu-se com painéissolares um túnel com 3,6 quilómetros de comprimento. Estes painéiscobrem uma superfície de 50 000 metros quadrados e produzem 3 300MWh, uma quantidade suficiente para abastecer o consumo médio deelectricidade de cerca de 1000 famílias num ano.
A electricidade é utilizada tanto para mover os motores como paraalimentar as infra-estruturas ferroviárias (iluminação, painéis desinalização, etc), explicou Frédéric Sacré, porta-voz da Infrabel, aempresa que gere o sistema ferroviário belga. “Utilizando aelectricidade gerada no mesmo lugar, evitamos as perdas de energia epoupamos nos custos de transporte” (...)" (Ana Ganhão 2011)
Inovações
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Os Transportes: Comboios
Vantagens da tecnologia
Poupança económica no nosso país e, mais concretamente, nopercurso Famalicão-Porto São Bento.
Poupar-se-ia 1989€/dia (726 000€/ano, ou seja, 31,8%).
Evitar-se-ia a emissão de 47 milhões de kg de CO2 em 20 anos.
Inovações
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Os Transportes:Questões ambientais
Pegada ecológica (William Rees e Mathis Wackernagel,1996): combater as marcas que o ser humano deixa noplaneta Terra, como o uso exagerado dos recursos naturais(matérias-primas), os elevados consumos e poluição, entreoutras.
Até que ponto a forma como vivemos está deacordo com o ciclo de renovação do Planeta?
"Leva 1,5 ano para a Terra regenerar os recursos renováveisde que as pessoas dependem, e para absorver os resíduos queproduzem deCO2, no mesmo ano." (WWF 2005)
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Os Transportes:Questões ambientais
Formas de redução das emissões de CO2 na atmosfera
Optar pelos transportes públicos, andar de bicicleta ou apé.
Maior número de pessoas no mesmo veículo automóvel.
Carros híbridos ou eléctricos.
Forma de condução passiva.
Verificar se o seu automóvel emite uma menorquantidade de CO2 relativamente à máxima impostapela lei.
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Tecnologias de aproveitamento do Calor
Geradores termoelétricos automotivos
Dispositivos que convertem calor em energia elétrica quepode ser utilizada para a construção de automóveishíbridos, para as luzes dos faróis dos automóveis ou para oar condicionado dos mesmos, para a abertura automáticadas portas dos autocarros, etc.
Vantagens: produzir energia elétrica.
Desvantagens: baixa eficiência (de 5 a 10%) e elevadoscustos.
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Conclusão
AutocarrosTecnologia de
diminuição da altura das portas.
Objetivo: diminuir o consumo de
combustível e o nível de emissão do CO2.
AutomóveisOptar pelo uso de
automóveis híbridos.Objetivo: diminuir o
consumo de combustível e nível de poluição.
ComboiosSistema de mobilidade
através da energia solar. Objetivo: diminuir os
custos e evitar a emissão de 47 milhões de kg de
CO2 em 20 anos.
Quais as formas de reduzir o consumo energético dos transportes e a sua pegada ecológica?
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OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Supervisor: Adriano Carvalho
Monitor: João Lima
Autores:
Afonso Pessanha [email protected]
Ana Azevedo [email protected]
Hugo Figueiredo [email protected]
João Cardoso [email protected]
Jorge Guedes [email protected]
Tiago Vasconcelos up201404211fe.up.pt
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