Avaliação de impactos ambientais da oferta e demanda de energia para automóveis no Brasil utilizando avaliação do ciclo de vida

Electric Vehicles (EVs) are seen as a potential solution for the environmental problems associated with Internal Combustion Engine Vehicles (ICEVs). EVs, on the other hand, also cause environmental impacts throughout their life cycles and increases in the demand for electricity, so that they need to be included in the energy planning. Life Cycle Assessment (LCA) studies carried out to assess the environmental impacts of EVs in other countries, indicated that the electricity source is significant to determine whether these present better results than ICEVs or not. For Brazil, however, results might be different, due to the different electricity mix and to the possibility of ICEVs to use sugarcane ethanol. The main purpose of this study is to analyze how to meet the demand for passenger transport by automobiles in Brazil with a smaller environmental impact, for different impact categories. In order to attain this objective, four steps were executed: (i) to define general data, such as the year of projection; (ii) to identify the automobile fleet and the respective energy demand and fulfillment options; (iii) to perform LCA, per vehicle; and (iv) to assess the environmental impact of the fleet, comparing and selecting options with smaller impact. Two time horizons were considered: 2022 and 2030. The ecoinvent database v.3.01 was used as the Life Cycle Inventory (LCI) data source, with some adaptations for the Brazilian context using literature data. Specifically for the identification of the electricity source, the decisional LCI approach was used, for 2022, while, for 2030, possible marginal/incremental technologies were identified. The Life Cycle Impact Assessment (LCIA) method CML 2000 v.2.05 was used, from which three categories were chosen for 2030 (abiotic resource depletion; climate change; and ozone layer depletion), together with LCI results for land occupation. The single score of the LCIA method EDIP 2003 v.1.04 was used in a sensitivity analysis. These methods are available in SimaPro 8.0.2, used for calculations. The results for 2022 showed that, with battery charge during off-peak hours, the EV is better in some impact categories, while the ICEV is better in others. For 2030, however, an EV market penetration of approximately 35% can significantly reduce the impacts for the three CML categories and for the EDIP single score, albeit causing a significant increase in land occupation. These results, therefore, can be compared with other types of land occupations which aim to reduce environmental impacts. It was concluded that EVs have good environmental impacts reduction potentials, in a way that they could be targeted by public policies that address such impacts. Among the uncertainties of this study are included: the simplified identification of energy sources; the use of average parameters for the transportation sector, in part associated only with new vehicles; the definition of the marginal/incremental technology only for electricity; the fact that other vehicle technologies, such as ICEVs powered by second and third generation ethanol; and the use of present or past LCI data to assess future conditions. These could be dealt with in future studies.CAPESVeículos elétricos (VEs) são vistos como uma das potenciais soluções para os problemas ambientais associados com os veículos de combustão interna (VCIs). VEs, no entanto, também causam impactos ambientais ao longo do ciclo de vida e aumento no consumo de eletricidade, sendo também necessário incluí-los no planejamento energético. Estudos de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) realizados para avaliar os impactos ambientais de VEs em outros países mostram que a fonte de eletricidade é significativa para determinar se estes apresentam melhores resultados que VCIs. O caso brasileiro, contudo, pode apresentar resultados diferentes, em função da matriz elétrica diferente e da possibilidade de utilização de etanol pelos VCIs. O objetivo geral deste estudo é identificar como atender a demanda por transporte de pessoas por automóveis com menor impacto ambiental, para diferentes categorias de impacto, no Brasil. Para realizar o estudo, foram realizadas quatro etapas: (i) definir dados gerais, como o ano de projeção; (ii) identificar a frota de automóveis e a respectiva demanda energética e opções de atendimento; (iii) realizar ACV por veículo; e (iv) avaliar o impacto ambiental da frota, comparando e selecionando opções de menor impacto. Foram considerados dois horizontes de tempo: 2022 e 2030. Foi utilizada a base de dados de inventário do ciclo de vida (ICV) do ecoinvent v.3.01, com adaptações para o contexto brasileiro utilizando dados de literatura. Especificamente na definição da fonte de eletricidade, utilizou-se a abordagem decisional de ICV para 2022, enquanto que, para 2030, foram definidas possíveis tecnologias marginais/incrementais. Utilizou-se o método de avaliação do impacto do ciclo de vida CML 2000 v.2.05, sendo que para 2030 foram selecionadas três categorias (depleção de recursos abióticos; aquecimento global; depleção da camada de ozônio), em conjunto com resultados de ICV para ocupação da terra. Para 2030, utilizou-se, também, em análise de sensibilidade, o método EDIP 2003 v.1.04. Esses métodos estão disponíveis no software SimaPro v.8.0.2, utilizado para os cálculos. Os resultados para 2022 mostraram que, com recarga em horários de menor demanda, o VE é melhor para algumas categorias e o VCI melhor para outras. Já para 2030, contudo, uma inclusão de aproximadamente 35% de VEs na frota pode reduzir bastante os impactos para as três categorias do método CML e para o indicador único do método EDIP, embora cause aumento significativo na área ocupada. Deste modo, esses resultados poderiam ser comparados com outros tipos de ocupação da terra que visem reduzir impactos ambientais. Conclui-se que os VEs têm potencial de grande redução de impactos ambientais, de forma que poderiam ser alvos de políticas públicas que visem reduzir tais impactos. Entre as incertezas do estudo incluem-se: a simplificação na identificação das fontes de energia; a utilização de parâmetros médios para os veículos, em parte relativos apenas a veículos novos; a definição da tecnologia marginal/incremental apenas para a eletricidade; a não consideração de outras tecnologias, como VCIs a etanol de segunda e terceira geração; e a utilização de dados de inventário do presente ou passado para estimar condições futuras. Estas poderiam ser tratadas em trabalhos futuros