o transporte rodoviário de mercadorias: a hora da verdade e … · 2010-02-23 · • hidrogénio?...
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http://dtea.ist.utl.pt0/22 As Energias do Presente e do Futuro , IST, 21 e 22 de Novembro de 2005
Tiago Lopes FariasTiago Lopes FariasInstituto Superior TInstituto Superior Téécnicocnico
PORTUGALPORTUGAL
VeVeíículos Alternativosculos Alternativos
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http://dtea.ist.utl.pt1/22
• Energia necessária para transportar um passageiro num quilómetro?
Enquadramento
• Taxa de motorização (veículos por mil habitantes) vai continuar a crescer
• Mobilidade rodoviária (passag. x kms) duplicará em 2010 (face a 1995)
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http://dtea.ist.utl.pt2/22
• Protocolo de Quioto
• Dependência do petróleo
• Emissões de poluentes
• Congestionamento / ocupação do solo
SoluSoluçções Alternativas: procuramões Alternativas: procuram--se!se!
Principais Desafios na área da Energia e Ambiente nos Transportes
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http://dtea.ist.utl.pt3/22
Quais as Opções?
Eficiência
Combustível
Tecnologiade propulsão
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Combustíveis e propulsão: soluções alternativas
•• CombustCombustííveis veis alternativosalternativos
•• EtanolEtanol
•• BioDieselBioDiesel
•• GGáás Naturals Natural
•• HidrogHidrogéénio?nio?•• Sistemas de propulsão alternativosSistemas de propulsão alternativos
•• HHííbridos, elbridos, elééctricos...ctricos...
•• Pilhas de combustPilhas de combustíível?vel?
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Soluções de transporte com propulsão eléctricaSoluções de transporte com propulsão eléctrica
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http://dtea.ist.utl.pt6/22
• veículos eléctricos alimentados a partir de baterias
Veículos rodoviários com propulsão eléctricaVeículos rodoviários com propulsão eléctrica
• sistemas baseados em pilhas de combustível
Pilha decombustível
Actuadoreléctrico
Transmissão Rodas
Bateria Actuadoreléctrico
Transmissão Rodas
• veículos eléctricos alimentados a partir de baterias
Motor decombustão
interna
Actuadoreléctrico
Rodas
Bateria Transmissão
Transmissão
Transmissão
• veículos com sistemas híbridos
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IMA In Operation
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CIVIC IMA Layout
• 1.3 litre gasoline engine + Electric motor
• 5 Speed Manual Transmission
• Intelligent Power Drive Unit • Ni-MH Battery
• Travagem regenerativa
• Motor CI em regime optimizado
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Toyota Prius
• Travagem regenerativa
• Motor CI em regime optimizado
• Possibilidade de 100% eléctrico
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Hidrogénio e pilhas de combustível
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Funcionamento de uma pilha de Combustível
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS
• Cada célula: 0,5 - 1 V
• Intensidade: 0,3 –1 A cm2
• Potência 0,3-0,5 W/cm2
MODULAR
• Mais área...mais intensidade
• mais células...mais voltagem
Eficiência SuperiorEficiência Superior•• Diesel: 20Diesel: 20--30 %30 %•• Gasolina: 15Gasolina: 15--25 %25 %•• Pilha: 30Pilha: 30--50%50%
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http://dtea.ist.utl.pt12/22
A família NECAR da Daimler Chrysler
Necar 5 e Jeep Commander(2000; CH3OH)
Necar 4 (1999)
Necar 1 (1994)
Necar 2 (1996)
Necar 3 (1997; CH3OH)
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http://dtea.ist.utl.pt13/22
• Combustível: 4.6 kg LH2 or 3.1 kg CH2
• Autonomia: 400 or 270 km (EDC)• Pilha com 200 células (94 kW)• Motor com 60 kW/ 82CV
• 36 % eficiência (EDC)• Vel. Max.: 160 km/h• Arranque em 30 s (-20ºC)
Opel Hydrogen 3
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Honda FCX
Maioria dos construtores igualmente envolvidos
BMW 7series (V12 Otto @ H2)Toyota FCHV Toyota FCHV –– 4 (hybrid)4 (hybrid)
Ford FCV
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http://dtea.ist.utl.pt15/22
Projecto “CUTE - Clean Urban Transport for Europe”
ObjectivoObjectivo::- Construção e implementação de uma frotas de autocarros urbanos a pilha de
combustível assim como da infra-estrutura de produção e abastecimento de H2.
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Honda FCX Concept
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Mercedes F600 Hygenius
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Toyota Fine-X Concept
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HUMMER H2 COMBUSTÃO INTERNA
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Hy-wire (General Motors)
GM Sequel
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Principais Desafios
• Combustível ideal: hidrogénio
• Produção
• Armazenamento
• Abastecimento
• Custo
• …
• Custo da pilha: 10 x preço de motor c. Interna
• Custo de componentes
• Fiabilidade
• Aceitação social
• Arranque a frio
• ....
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Tiago Lopes FariasTiago Lopes FariasInstituto Superior TInstituto Superior Téécnicocnico
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