Análise da redução de impacto em emissões e ruído da transição de embarcações a combustão por elétrico-solares no projeto “Culatra 2030”

Tese de mestrado integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2020Na atual senda mundial para a mitigação das alterações climáticas surgem cada vez mais projetos como o Culatra 2030, no qual esta dissertação se integra. Uma das iniciativas deste projeto é o de substituir parte da frota de embarcações convencional (a combustão interna de gasolina) por embarcações solares. Nesta dissertação estimou-se o impacte da frota de embarcações da Ilha da Culatra, atualmente a combustão interna, destinadas à pesca comercial e moluscicultura, nas emissões de CO2eq, energia consumida, e ruído subaquático e comparou-se estes resultados aos de uma nova frota elétrico-solar, que, no limite, em casos de céu nublado, prescindindo do recurso solar, efetuaria o carregamento das suas baterias utilizando a rede elétrica nacional ou os futuros postos de carregamento, abastecido através de painéis fotovoltaicos instalados na ilha. Da análise de impacte do ruído, limitada a revisão bibliográfica devido aos constrangimentos da pandemia COVID-19, conclui-se que as atuais embarcações reúnem características que podem causar particular impacte negativo em espécies presentes no Parque Natural da Ria Formosa, ao qual pertence a Culatra, nomeadamente na ostra e no cavalo marinho, e que embarcações de propulsão elétrica terão menor impacte. As emissões de CO2eq das embarcações a combustão (EC) foram estimadas com base em consumos de combustível fóssil recolhido em entrevistas aos proprietários, e na análise de ciclo de vida do combustível utilizado, aqui designada por Well-to-Propeller. Para estimar as emissões das embarcações elétrico-solares (EES), considera-se o seu carregamento na rede energética nacional, estudando-se a sua parcela de origem não renovável, nomeadamente as centrais termoelétricas a carvão e gás natural. Comparando as duas tecnologias de propulsão, verifica-se que estas pouco diferem em termos de gCO2eq emitido por kWh consumido, 258,10 [gCO2eq/kWh] (ECs) para 253,29 [gCO2eq/kWh] (EESs). No entanto, as EC’s podem ter um consumo energético, em kWh, de 11 a 121 vezes maior que as EES’s dependo da parcela da frota analisada e seu perfil de consumo. O que se reflete em emissões anuais de CO2eq de cerca de 27 a 297 vezes maior da parte das ECs em relação às EESs.In the current world path to mitigate climate change, more and more projects are emerging, such as Culatra 2030, in which this dissertation is integrated. This proposed to estimate the impact of the Culatra Island fleet of vessels, currently internal combustion, intended for commercial fishing and mollusc culture, on the metrics of CO2eq emissions, energy consumed in kWh, and underwater noise. Comparing these results to those of a new electric-solar fleet, which, without using the solar resource, would charge its batteries using the national electricity grid. From the noise impact analysis, limited to bibliographic review due to the constraints of the 2020 pandemic, it is concluded that the current vessels have characteristics that can cause a particular negative impact on species present in the Ria Formosa Natural Park, to which Culatra belongs, namely in the oyster and the seahorse, and that electric propulsion vessels will have less impact. CO2eq emissions from combustion vessels (CV) were estimated based on interviews with owners, and on the life cycle analysis of the fuel used, here called Well-to-Propeller. To estimate the emissions from electric-solar vessels (ESV), they are considered to be loaded into the national energy grid, studying their portion of non-renewable origin, namely the coal and natural gas thermoelectric plants. Comparing the two propulsion technologies, it appears that they differ little in terms of gCO2eq emitted per kWh consumed, from 258.10 [gCO2eq / kWh] (CV’s) to 253.29 [gCO2eq / kWh] (ESV’s). However, CV's can have an energy consumption, in kWh, of 11 to 121 times higher than ESV's depending on the portion of the analyzed fleet and their consumption profile. This is reflected in annual CO2eq emissions of about 27 to 297 times higher than that of CV's in relation to ESE's