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eFuel: Combustíveis Sintéticos Ganham Tração na Transição Energética

eFuel
A alternativa sustentável?

Introdução

Diversos fabricantes automóveis e consórcios industriais têm vindo a apostar nos combustíveis sintéticos — os chamados eFuels — como alternativa complementar aos combustíveis fósseis, particularmente em contextos onde a eletrificação total não é viável. Estes combustíveis combinam hidrogénio verde com dióxido de carbono capturado da atmosfera, oferecendo uma opção com menor pegada carbónica face aos combustíveis tradicionais (Porsche, 2024).

Um exemplo desta aposta é o projeto-piloto em Punta Arenas, no Chile, envolvendo a Porsche, Siemens Energy, HIF Global e ExxonMobil. Este projeto visa iniciar a produção em pequena escala, com o objetivo de evoluir para volumes industriais. Esta alternativa aos combustíveis tradicionais permite utilizar infraestruturas e motores existentes, facilitando a adoção em mercados onde a mobilidade elétrica ainda enfrenta barreiras significativas (Porsche, 2023).

Chile's eFuel plant

De acordo com representantes da indústria automóvel, os eFuels são vistos como um complemento estratégico à mobilidade elétrica, com potencial para preservar veículos existentes e históricos com uma menor pegada ambiental.

O que são os eFuel e como funcionam?

Os eFuels são combustíveis líquidos produzidos de forma sintética, a partir de energia renovável, CO₂ capturado e água, através de processos como a eletrólise e a síntese de Fischer-Tropsch. São compatíveis com motores de combustão interna e podem ser distribuídos pelas infraestruturas existentes, como postos de abastecimento tradicionais.

Porsche eFuel

Tecnologia por trás dos eFuels

Como é produzido o eFuel?

Os eFuels são produzidos através de processos químicos que transformam matérias-primas renováveis, como o dióxido de carbono (CO₂) e o hidrogénio (H₂), em combustíveis líquidos que podem substituir os combustíveis fósseis tradicionais.

Captura de CO2

O primeiro passo é a captura de CO₂, que pode ser retirada diretamente do ar ou de fontes industriais. Este CO₂ será a base para o combustível.

Produção de Hidrogénio

O hidrogénio é obtido principalmente por eletrólise da água, utilizando eletricidade renovável (solar, eólica, etc.). A eletrólise divide as moléculas de água (H2O) em oxigénio (O2) e hidrogénio (H2).

Síntese Química

Depois, o CO₂ e o H₂ são combinados num processo químico, normalmente através da síntese de Fischer-Tropsch ou outros processos catalíticos, para criar hidrocarbonetos líquidos como metanol, gasolina sintética, ou gasóleo sintético. Estes hidrocarbonetos têm propriedades muito semelhantes aos combustíveis fósseis convencionais, permitindo a sua utilização nos motores existentes.

Qual a eficiência energética dos eFuels?

A produção de eFuels envolve várias etapas, cada uma com perdas energéticas que afetam a eficiência global do processo.

  • A eletrólise da água para produzir hidrogénio tem uma eficiência que ronda os 60-80%, dependendo da tecnologia usada.
  • A captura de CO₂ consome energia, especialmente se for feita diretamente do ar, devido à baixa concentração de CO₂ na atmosfera.
  • A síntese dos hidrocarbonetos também tem perdas energéticas, com eficiência variável conforme o processo químico e catalisadores utilizados.

No conjunto, a eficiência energética dos eFuels pode ser menor comparada a outros métodos diretos de utilização de energia renovável, como a eletrificação direta de veículos elétricos.

Fuel nozzle

Os eFuels podem ser usados nos Motores convencionais?

Uma das grandes vantagens dos eFuels é a sua compatibilidade com os motores de combustão interna atuais, sem necessidade de grandes alterações nos veículos ou na infraestrutura de abastecimento.

eFuel engine
  • Uso direto: Os eFuels podem ser utilizados como substitutos diretos da gasolina ou gasóleo em motores convencionais, possibilitando a redução das emissões líquidas de carbono se a produção for feita a partir de fontes renováveis.
  • Desempenho semelhante: Têm propriedades de combustão muito semelhantes aos combustíveis fósseis, permitindo que os motores mantenham a sua potência, eficiência e durabilidade habituais.
  • Transição energética: Facilitam a transição para uma mobilidade mais sustentável, pois permitem que veículos existentes continuem a ser usados enquanto se desenvolvem outras soluções, como os veículos elétricos.

Inovação tecnológica no setor dos eFuels

Um estudo publicado na revista científica Energies analisou 848 famílias de patentes registadas entre 2010 e 2021, traçando o panorama global da inovação no setor (Song, 2023). A investigação destaca que a maioria da atividade de I&D é liderada por entidades privadas, com foco nas seguintes áreas tecnológicas:

  • Produção de hidrocarbonetos líquidos (C10G 02)
  • Produção de gases como monóxido de carbono e hidrogénio (C10J 03)
  • Separação e purificação de hidrogénio (C01B 03)

A Ásia (China, Japão, Coreia do Sul) lidera os registos de patentes, seguida pelos EUA e Alemanha. A Coreia do Sul destaca-se pelo envolvimento significativo do setor público nesta investigação (Song, 2023).

Desafios e oportunidades dos eFuels

Apesar do elevado custo de produção atual, os eFuels apresentam vantagens significativas para setores difíceis de eletrificar, como a aviação, o transporte marítimo e a manutenção de veículos clássicos. A possibilidade de utilizar CO₂ capturado torna-os também potencialmente neutros em carbono, o que poderá ser decisivo no contexto das metas climáticas globais.

O que significa para a Controlar

Embora os eFuels não façam parte do atual portefólio de soluções da Controlar, os desenvolvimentos tecnológicos nesta área representam tendências com potencial impacto nos setores da mobilidade, energia e indústria. A sua evolução poderá abrir caminhos para novos tipos de testes, sensores e sistemas de controlo, reforçando a importância de acompanhar estas transformações para contextualizar mudanças que podem influenciar, direta ou indiretamente, os ecossistemas onde a empresa opera.

Conclusão

À medida que o mundo avança para a descarbonização, os eFuels surgem como uma solução complementar promissora, especialmente para setores onde a eletrificação é mais difícil.

Combinando compatibilidade com motores e infraestruturas existentes e o potencial para a neutralidade carbónica, os eFuels oferecem uma ponte na transição para sistemas de mobilidade e energia mais sustentáveis. Apesar de continuarem a existir desafios como os custos e a eficiência energética, a inovação contínua e o investimento da indústria indicam que os eFuels poderão desempenhar um papel relevante no futuro panorama energético.

eFuel banner

Para a Controlar, manter-se atenta a estes desenvolvimentos é essencial, pois podem influenciar necessidades futuras em testes e automação no ecossistema da mobilidade.

SUSTENTABILIDADE SINTÉTICO eFUELS NEUTRALIDADE-CARBÓNICA NET-ZERO RENOVÁVEL VERDE CO₂
SUSTENTABILIDADE SINTÉTICO eFUELS NEUTRALIDADE-CARBÓNICA NET-ZERO RENOVÁVEL VERDE CO₂
SUSTENTABILIDADE SINTÉTICO eFUELS NEUTRALIDADE-CARBÓNICA NET-ZERO RENOVÁVEL VERDE CO₂