Sustentabilidade ambiental, técnica e econômica de fontes de energia para combustíveis limpos

Abstract

O presente trabalho analisa a transição energética e a viabilidade da inserção da eletromobilidade no sistema de transporte público urbano, confrontando as vertentes fóssil e renovável ao longo de um ciclo de vida de vinte anos. A metodologia adota uma abordagem analítica dividida em duas dimensões independentes: a microescala, focada na saúde financeira do operador privado por meio de modelagem atuarial, e a macroescala, direcionada aos impactos estruturais no setor elétrico e socioambiental através da Matriz de Leopold e do Coeficiente de Gravidade de Impacto. Na microescala, os resultados econômicos indicam que a frota elétrica abastecida por autogeração solar fotovoltaica consolida-se como a solução ótima, alcançando o maior índice de eficiência com uma Relação Benefício-Custo de 1,79 e tempo de amortização da usina estimado em 2,2 anos. Em contrapartida, a operação dependente da rede de distribuição comercial apresenta o pior desempenho financeiro devido à vulnerabilidade frente à inflação tarifária setorial. Na macroescala, a análise quantitativa revela que a matriz solar fotovoltaica exibe baixa agressividade ecológica, registrando um Coeficiente de Gravidade de Impacto de apenas 0,016, enquanto a matriz hidrelétrica de grande porte atinge o índice elevado de 0,070 em decorrência de danos sistêmicos na bacia hidrográfica. Conclui-se que a descentralização energética por meio de sistemas fotovoltaicos integrados às garagens urbanas é condição indispensável para garantir a sustentabilidade fiscal da eletromobilidade de massa e a estabilidade da infraestrutura elétrica nacional.

This study analyzes the energy transition and the feasibility of implementing electromobility in the urban public transport system, contrasting fossil and renewable alternatives over a twenty-year life cycle. The methodology adopts an analytical approach divided into two independent dimensions: the micro-scale, focused on the financial health of the private operator through actuarial modeling; and the macroscale, oriented toward structural impacts on the electrical sector and socioenvironmental indicators using the Leopold Matrix and the Waste/Impact Gravity Coefficient. At the micro-scale, the economic results indicate that the electric fleet powered by dedicated solar photovoltaic self-generation consolidates as the optimal solution, achieving the highest efficiency index with a Benefit-Cost Ratio of 0.89 and an estimated solar plant payback period of 2.2 years. Conversely, operations dependent exclusively on the commercial distribution grid present the poorest financial performance due to vulnerability to sector-specific tariff inflation. At the macro-scale, the quantitative analysis reveals that the solar photovoltaic matrix exhibits low ecological aggressiveness, registering a Gravity Coefficient of only 0.016, whereas the large-scale hydroelectric matrix reaches a high index of 0.070 due to systemic damages in the river basin. In conclusion, decentralized energy generation via photovoltaic systems integrated into urban bus depots is an indispensable condition to ensure both the fiscal sustainability of mass electromobility and the structural stability of the national electrical infrastructure.