As the world’s largest vehicle markets move toward electric vehicles to decarbonize road transportation, many legacy automakers support doubling down on existing efforts to use biofuels in Brazil, and they’re focusing on using them in plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) as an alternative to battery electric vehicles (BEVs). Additionally, Brazil’s new vehicle emissions regulation (MOVER) will offer tax discounts (until 2026) exclusive to hybrid vehicles that could be larger than the discounts granted for vehicles that meet energy-efficiency targets. Although such support is sometimes tied to assertions of environmental benefits, research by the ICCT shows that PHEVs have embedded climate risks that could compromise the country’s goal of reaching climate neutrality by 2050.

First, our analysis shows that ethanol-gasoline flex-fuel PHEVs have less greenhouse gas (GHG) emissions mitigation potential than BEVs. The same is true for hybrid electric vehicles that don’t plug in, and for these, life-cycle emissions are estimated to be higher than PHEVs when using the same fuels.

Figure 1 highlights the results from our life-cycle assessment of passenger cars in Brazil. It compares medium-segment internal combustion engine vehicles (ICEVs), PHEVs, and BEVs sold in 2023 (left) and those projected to be sold in 2030 (right). For ICEVs and PHEVs, the three rows represent, from top to bottom, cars operated with (a) 100% gasoline C (E27), (b) the market average of gasoline C (E27) and ethanol, and (c) 100% ethanol (E100). The analysis did not consider flex-fuel PHEVs sold in 2023 because none were available. Emissions from electricity production for BEVs and PHEVs were calculated using the current and projected national grid emissions, including power plant construction and transmission, distribution, and charging losses.

Figure 1. Estimated life-cycle greenhouse gas emissions from medium segment ICEVs, PHEVs, and BEVs in Brazil, for models sold in 2023 and projected to be sold in 2030. The three rows of bars for ICEVs and PHEVs represent, from top to bottom, vehicles operated with (a) 100% gasoline C (E27), (b) the market average sales of gasoline C and ethanol, and (c) 100% ethanol (E100). For BEVs and PHEVs, electricity production emissions correspond to the national grid mix. Source: Mera et al. (2023).

For 2023 models, PHEVs correspond to about 20% fewer emissions than ICEVs when both are operated solely with gasoline C. However, when compared with ICEVs with the average gasoline-ethanol use in Brazil, current PHEVs’ emissions are only 3% lower. ICEVs operating exclusively on ethanol correspond to fewer emissions than gasoline PHEVs over their life cycles. In contrast, current BEVs have estimated life-cycle emissions that are 66% below ICEVs with market average ethanol-gasoline consumption and 65% less than current gasoline PHEVs.

For projected 2030 flex-fuel PHEVs using the market average gasoline-ethanol mix, we estimated the life-cycle emissions to be 17% below ICEVs. The lowest emissions for PHEVs are achieved by combining 100% ethanol with an optimistic electric drive share of 55%; this results in 87g CO2 eq./kmg CO2 eq./km and that is still twice the life-cycle emissions estimated for a corresponding BEV. 

These results alone cast doubts over the climate benefits of flex-fuel PHEVs in Brazil. And there’s more.

ICCT studies regarding the real-world operation of tens of thousands of PHEVs in Europe and the United States showed that average PHEV owners operate less on electric drive than regulators previously assumed. In Europe, for vehicles with a type-approval electric range of 40 km to 75 km, the official type-approval values assumed electric driving shares of 70%–85%. In real-world operation, however, the average electric driving share was found to be only about 45%–49% for private cars and about 11%–15% for company cars. As a result, the real-world fuel consumption of PHEVs was found to be on average three and five times higher for private cars and company cars, respectively, than type-approval values. In the United States, electric drive shares were found to be 26%–56% lower than assumed by the Environmental Protection Agency’s labeling program, and this contributed to the real-world fuel consumption being on average 42%–67% higher. Other studies also identified significant differences between the electric drive shares of PHEVs in real-world situations compared with previous type-approval values, and in 2023, the European Commission reduced and the U.S. Environmental Protection Agency proposed reducing the electric drive share assumed in type-approval toward values to be closer to real-world use. 

Would similar real-world drive shares be expected in Brazil, also? Yes. Figure 2 shows Brazil’s 10 best-selling PHEVs during the first two quarters of 2023 and includes the battery capacity (x-axis) and the electric driving range (y-axis), the latter of which we calculated by considering a reduction of 30% in type-approval values to reflect real-world range. The size of the bubbles corresponds to sales. 

Figure 2. Battery capacity and electric driving range of the 10 best-selling PHEVs in Brazil. Source: ABVE, ten best-selling PHEVs between January and June 2023. 

The mean electric driving range of these vehicles, which are mostly large, luxury SUVs that are imported, is 44 km. That’s similar to the average electric range of PHEVs in Europe and the United States. This range can cover most urban trips, but frequent charging would be necessary and that could favor the use of combustion engines. Indeed, as there are fewer charging points available in Brazil, it’s unlikely that PHEV models sold in Brazil will realize a higher electric driving share than observed in Europe and the United States, at least in the near term.  

Policies could increase the electric driving share of PHEVs, including those that establish maximum fuel tank size and minimum electric ranges, require home charger installation upon purchase, and link tax incentives to real-world use and emissions data. But even still, the choice of fueling a flex-fuel car with gasoline and ethanol determines its emissions. In 2020, hydrous ethanol was 35% (by volume) of the total sales of fuels for otto cycle light-duty vehicles in Brazil. Gasoline C (E27) is a blend of 27% anhydrous ethanol and 73% gasoline. In total, hydrous and anhydrous ethanol was 52% of the national demand, by volume, in 2020 and about one third of it in energy. That means only one-third of the fuel demand from the national passenger car fleet was supplied by hydrous ethanol (E100). More 75% of the national car fleet, and 92% of those sold after 2013, are flex-fuel cars and these could be fueled with ethanol exclusively. Yet, over the past few years, ethanol consumption has stagnated while gasoline sales increased. 

As this all shows, there are limits that flex-fuel PHEVs would impose on Brazil’s climate ambitions. Even the availability of flex-fuel PHEVs is not yet guaranteed, particularly for smaller, less-expensive models. Only a few PHEV models are expected to be produced domestically in the near future and they are luxury SUVs. Government incentives favoring this decarbonization pathway like those announced in the new MOVER program may result in only a small reduction of emissions if PHEVs have a low real-world electric drive share. That could, in turn, require more abrupt action to decarbonize the country’s on-road vehicle fleet over a shorter period, if Brazil is still to meet its climate goals by 2050. Effective public policies for transportation decarbonization differentiate incentives based on real-world emissions, and BEVs have far higher mitigation potential than PHEVs. 

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André Cieplinski
Researcher

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COMPARISON OF THE LIFE-CYCLE GREENHOUSE GAS EMISSIONS OF COMBUSTION ENGINE AND ELECTRIC PASSENGER CARS IN BRAZIL

Presents a life-cycle assessment (LCA) of the greenhouse gas (GHG) emissions from passenger cars with different power train technologies in Brazil.

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The post The risks of betting on biofuels with flex-fuel plug-in hybrid cars in Brazil appeared first on International Council on Clean Transportation.

À medida que os maiores mercados de veículos do mundo optam por veículos elétricos para descarbonizar o transporte rodoviário, algumas das maiores montadoras tradicionais do Brasil reforçam suas apostas nos biocombustíveis, com planos de utilizá-los em veículos híbridos plug-in (PHEVs, do inglês plug-in hybrid electric vehicles) como alternativa aos veículos elétricos a bateria (BEVs, do inglês battery electric vehicles). Além disso, o novo programa de regulação de emissões de veículos do Brasil (MOVER) oferecerá descontos fiscais (até 2026) exclusivos para veículos híbridos maiores do que os descontos concedidos para veículos que atingirem as metas de eficiência energética. Embora estes incentivos estejam vinculados a possíveis benefícios ambientais, pesquisas do ICCT mostram que a adoção de PHEVs têm riscos climáticos que poderiam comprometer a meta do país de atingir a neutralidade climática até 2050. 

Nossa análise mostra que os PHEVs flex têm menor potencial de mitigação de emissões de gases de efeito estufa (GEE) do que os BEVs. O mesmo vale para veículos elétricos híbridos que não são plug-in (HEVs, do inglês hybrid electric vehicles). Para os HEVs, as emissões estimadas ao longo do ciclo de vida são mais altas do que as dos PHEVs, quando ambos utilizam os mesmos combustíveis. 

A Figura 1 destaca os resultados da nossa avaliação do ciclo de vida em carros de passeio no Brasil. Ela compara veículos de motor de combustão interna do segmento médio (ICEVs, do inglês internal combustion engine vehicles), PHEVs e BEVs vendidos em 2023 (à esquerda) e os veículos projetados para serem vendidos em 2030 (à direita). Para ICEVs e PHEVs, as três fileiras representam, de cima para baixo, carros operados com (a) 100% de gasolina C (E27), (b) a média de mercado de gasolina C (E27) e etanol, e (c) 100% de etanol (E100). A análise não considerou PHEVs flex vendidos em 2023 porque nenhum modelo estava disponível no mercado. As emissões provenientes da produção de eletricidade para BEVs e PHEVs foram calculadas usando as emissões atuais e projetadas da matriz elétrica nacional, incluindo as emissões de construção de usinas de geração elétricas e perdas de transmissão, distribuição e carregamento. 

Figura 1. Emissões estimadas de gases de efeito estufa no ciclo de vida para veículos de segmento médio com motores a combustão interna (ICEVs), veículos híbridos plug-in (PHEVs) e veículos elétricos a bateria (BEVs) no Brasil, para modelos vendidos em 2023 e modelos projetados para serem vendidos em 2030. As três fileiras de barras para ICEVs e PHEVs representam, de cima para baixo, veículos operados com (a) 100% de gasolina C (E27), (b) a média de vendas de gasolina C e etanol, e (c) 100% etanol (E100). Para BEVs e PHEVs, as emissões de produção de eletricidade correspondem a matriz elétrica nacional. Fonte: Mera et al. (2023). 

Para os modelos de 2023, as emissões estimadas dos PHEVs são 20% menores do que as emissões dos ICEVs quando ambos utilizam exclusivamente gasolina C. No entanto, quando comparadas aos ICEVs que utilizam a média de mercado de gasolina e etanol no Brasil, as emissões dos PHEVs atuais são apenas 3% menores. ICEVs operando exclusivamente com etanol tem emissões estimadas no ciclo de vida menores do que os PHEVs a gasolina. Em contraste, os BEVs atuais têm estimativas de emissões ao longo do ciclo de vida que são 66% abaixo dos ICEVs com consumo médio de gasolina-etanol no mercado e 65% menos do que os PHEVs atuais a gasolina.

Para os PHEVs flex projetados para 2030, usando a mistura média de mercado de gasolina e etanol, as emissões estimadas no ciclo de vida são 17% menores, em comparação com ICEVs. As emissões dos PHEVs que utilizam 100% etanol, assumindo uma parcela de condução no modo elétrico otimista de 55%; são estimadas em 87 gCO_2eq/km. Este valor corresponde ao dobro das emissões estimadas no ciclo de vida de um BEV do mesmo segmento.

Esses resultados põem em xeque os benefícios climáticos dos PHEVs flex no Brasil. E tem mais.

Estudos do ICCT sobre o uso real de dezenas de milhares de PHEVs na Europa e nos Estados Unidos mostraram que, em média, os proprietários de PHEVs utilizaram o modo de condução elétricas menos do que os reguladores assumiam. Na Europa, para veículos com uma autonomia elétrica de 40 km a 75 km, os valores aprovados oficialmente assumiam parcela de condução elétrica de 70% a 85%. Na operação real, no entanto, a parcela média de condução elétrica medida foi de 45% a 49% para carros particulares e cerca de 11% a 15% para carros de empresa. Portanto, o consumo real de combustível dos PHEVs foi em média três a cinco vezes maior para carros particulares e carros de empresa, respectivamente, do que os valores oficiais. Nos Estados Unidos, a parcela verificada de condução elétrica foi de 26% a 56% menor do que o assumido pelo programa de etiquetagem da Agência de Proteção Ambiental, contribuindo para um consumo real de combustível, em média, de 42% a 67% maior. Outros estudos também identificaram diferenças significativas entre a parcela de condução elétrica de PHEVs em situações reais em comparação com testes. Isso levou, em 2023, a Comissão Europeia a reduzir e a Agência de Proteção Ambiental dos EUA propor a redução da parcela assumida de condução elétrica, aproximando os valores de etiquetagem do uso real.

Pode-se esperar resultados semelhantes no uso real de PHEVs no Brasil? Sim. A Figura 2 mostra os 10 PHEVs mais vendidos no Brasil durante o primeiro semestre de 2023 e inclui a capacidade da bateria (eixo x) e a autonomia elétrica (eixo y), sendo esta última calculada considerando uma redução de 30% nos valores de testes para refletir a autonomia real. O tamanho das bolhas corresponde às vendas.

Figura 2. Capacidade da bateria e autonomia elétrica dos 10 PHEVs mais vendidos no primeiro semestre de 2023 no Brasil. Fonte: ABVE, dez PHEVs mais vendidos entre janeiro e junho de 2023. 

A autonomia média desses veículos, em sua maioria SUVs grandes importados, é de 44 km. Esse valor é semelhante à autonomia média dos PHEVs na Europa e nos Estados Unidos. Essa autonomia é suficiente para a maioria das viagens urbanas, mas seriam necessárias recargas frequentes, o que poderia favorecer o uso de motores a combustão. De fato, como há menos pontos de carregamento no Brasil, é improvável que os PHEVs vendidos nacionalmente alcancem uma parcela de condução elétrica maior do que a observada na Europa e nos Estados Unidos, ao menos no curto prazo. 

Algumas políticas poderiam aumentar a parcela de condução elétrica dos PHEVs, como estabelecer um tamanho máximo dos tanques de combustível e uma autonomia elétrica mínima, exigir o fornecimento e instalação de carregadores domésticos na compra de veículos PHEVs e vincular incentivos fiscais ao consumo real de combustível e emissões. Mas mesmo assim, a escolha de abastecer um carro flex com gasolina ou etanol determina suas emissões. Em 2020, o etanol hidratado (E100) representou 35% (em volume) das vendas totais de combustíveis para veículos leves de ciclo Otto no Brasil. No total, o etanol hidratado e anidro representaram 52% da demanda nacional, em volume, em 2020 e cerca de um terço dela em energia. A gasolina C (E27), uma mistura de 27% de etanol anidro e 73% de gasolina. Isso significa que apenas um terço da demanda de combustível da frota nacional de carros de passeio foi suprida pelo etanol hidratado (E100). Mais de 75% da frota nacional de carros e 92% daqueles vendidos após 2013 são carros flex e poderiam ser abastecidos exclusivamente com etanol. No entanto, nos últimos anos, o consumo de etanol estagnou enquanto as vendas de gasolina aumentaram. 

Como tudo isso mostra, os PHEVs flex impõe limites às ambições climáticas do Brasil. Mesmo a disponibilidade de PHEVs flex ainda não está garantida, especialmente para modelos menores e mais baratos. Espera-se que apenas alguns modelos de PHEVs sejam produzidos domesticamente nos próximos anos e estes são SUVs de luxo. Incentivos governamentais favorecendo PHEVs flex para a descarbonização do transporte, como os anunciados no novo programa MOVER, podem resultar em limitadas reduções de emissões se os PHEVs tiverem uma baixa parcela real de condução elétrica. Isso poderia, por sua vez, exigir ações mais abruptas para descarbonizar a frota de veículos do país em um período mais curto no futuro para atingir as metas climáticas anunciadas para 2050. Políticas públicas eficazes para a descarbonização do transporte devem diferenciar incentivos com base em emissões reais, e os dados apontam um potencial de mitigação muito maior em BEVs do que os PHEVs. 

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André Cieplinski
Researcher

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COMPARAÇÃO DAS EMISSÕES DE GASES DE EFEITO ESTUFA NO CICLO DE VIDA DE CARROS DE PASSEIO A COMBUSTÃO E ELÉTRICOS NO BRASIL

Apresenta uma avaliação do ciclo de vida (ACV) das emissões de gases de efeito estufa (GEE) de carros de passageiros com diferentes tecnologias de trens de força no Brasil.

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Entre os destaques, NAPs bem-sucedidos devem incluir especialistas diversos em seu desenvolvimento, serem projetados para se adequarem às prioridades locais e regionais, identificando claramente funções, responsabilidades e prazos, ao mesmo tempo que incluam planos de monitoramento e avaliação. O perfil comercial do país e sua frota relativamente jovem (cerca de 15 anos), torna vantajoso priorizar medidas de descarbonização técnicas e operacionais e o uso de combustíveis alternativos “drop-in”, pois essas medidas não requerem mudanças significativas nos sistemas de propulsão e abastecimento das embarcações. Além disso, o Brasil poderia prestar atenção especial pode ser direcionada ao setor de óleo e gás e à descarbonização das embarcações de apoio, que operam apenas em transporte de curta distância e são responsáveis por 37% das emissões de transporte na Zona Econômica Exclusiva. 

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O setor de transporte no Brasil se destaca devido ao seu forte foco em biocombustíveis, com a maioria dos carros de passageiros sendo veículos flex (92% das vendas em 2020), operando com uma proporção significativa de etanol à base de cana-de-açúcar na mistura média de combustível. Ainda assim, depois da agricultura e da mudança no uso da terra, o setor de transporte é a terceira maior fonte de emissões de gases de efeito estufa (GEE) no país. Alcançar a meta do Brasil de zerar as emissões de GEE líquidas até 2050 dependerá, portanto, de uma redução rápida das emissões de GEE nesse setor.

Este estudo avalia quais tipos de motores a combustão ou elétricos permitem a maior redução das emissões de GEE de carros de passageiros. A avaliação do ciclo de vida (ACV) inclui as emissões da fabricação de veículos e baterias, bem como a queima de combustível, a produção de combustível e eletricidade e a manutenção. O estudo compara veículos com motor de combustão interna flex (ICEVs) e veículos elétricos a bateria (BEVs) usando veículos novos médios nas categorias compacta, média e SUV compacto. Quando possível, as emissões de veículos elétricos híbridos (HEVs), veículos elétricos híbridos plug-in (PHEVs) e veículos elétricos a célula de combustível a hidrogênio (FCEVs) também são avaliadas.

O estudo constata que as emissões do ciclo de vida dos ICEVs flex variam amplamente quando operados com gasolina C, etanol ou uma mistura dos dois combustíveis. Isso implica que, para uma avaliação representativa de suas emissões, as proporções médias de gasolina C e etanol no mercado precisam ser consideradas. Com a matriz elétrica brasileira, os BEVs atuais emitem cerca de um terço das emissões do ciclo de vida dos ICEVs flex e os modelos futuros podem se aproximar de emissões zero. Os FCEVs a hidrogênio mostram uma redução semelhante nas emissões de GEE, mas somente quando operados com hidrogênio verde baseado em eletricidade renovável. Híbridos e híbridos plug-in, ao contrário, mostram apenas uma redução limitada nas emissões de GEE e não alcançam emissões zero a longo prazo. Essas descobertas refletem as mesmas tendências observadas em análises anteriores do ICCT de veículos na China, Europa, Índia e Estados Unidos.

Com base nessas descobertas, este estudo também apresenta uma série de recomendações de políticas para descarbonizar o setor de transporte. Em particular, metas ambiciosas nos padrões de emissões de CO2 do próximo Programa Mobilidade Verde e Inovação – PROMOVI (anteriormente Rota 2030) poderiam estabelecer as bases para aumentar continuamente a produção de veículos elétricos no Brasil. Isso ajudaria a alinhar o setor de transporte com as metas climáticas do governo. Além disso, incluir as emissões de mudança no uso da terra no programa de biocombustíveis RenovaBio ajudaria a melhorar a sustentabilidade do etanol.

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The transportation sector in Brazil stands out due to its strong focus on biofuels, with most passenger cars being gasoline-ethanol flex-fuel vehicles (92% of sales in 2020) operating on a high share of sugarcane-based ethanol in the average fuel mix. Still, after agriculture and land use change, the transport sector is the third largest source of GHG emissions in the country. Reaching Brazil’s target of net-zero greenhouse gas (GHG) emissions by 2050 will thus depend on a swift reduction of GHG emissions in this sector.

This study evaluates which combustion engine and electric power train types allow the largest reduction of GHG emissions from passenger cars. The life-cycle assessment (LCA) includes the emissions of vehicle and battery manufacturing, as well as fuel combustion, fuel and electricity production, and maintenance. The study compares flex-fuel internal combustion engine vehicles (ICEVs) and battery electric vehicles (BEVs) using average new vehicles across the compact, medium, and compact SUV segments. Where possible, the emissions of hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs), and hydrogen fuel cell electric vehicles (FCEVs) are also assessed.

The study finds that the life-cycle emissions of flex-fuel ICEVs vary largely when operated on gasoline C, on ethanol, or on a mix of the two fuels. This implies that for a representative assessment of their emissions, the market average shares of gasoline C and ethanol need to be considered. With the corresponding average electricity mix, current BEVs emit about one third of the life-cycle emissions of gasoline-ethanol flex-fuel ICEVs and future models can approach zero emissions. Hydrogen FCEVs show a similar reduction in GHG emissions, but only when operated on renewable electricity-based (green) hydrogen. Hybrids and plug-in hybrids, in contrast, only show a limited reduction in GHG emissions and do not reach zero emissions in the long term. These findings reflect the same trends observed in previous ICCT analyses of vehicles in China, Europe, India, and the United States.

Based on these findings, this study also presents a series of policy recommendations for decarbonizing the transport sector. In particular, ambitious targets in the CO₂ emission standards of the upcoming Green Mobility and Innovation Program – PROMOVI (formerly Rota 2030), could lay the groundwork for continuously increasing electric vehicle production in Brazil. This would help to align the transport sector with the government’s climate targets. Further, including land use change emissions in the RenovaBio biofuels program would help to improve the sustainability of ethanol.

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O fomento a um setor de transporte coletivo limpo em São Paulo é uma atividade facilitada pela parceria ZEBRA, iniciativa desenvolvida em colaboração entre o Conselho Internacional de Transporte Limpo – ICCT e a organização C40 Cities. Criada com o objetivo de acelerar a implementação de ônibus de emissão zero nas principais cidades da América Latina, a parceria atua ainda na construção de planos de descarbonização de frotas no Chile, na Colômbia e no México, desenhando estratégias e modelos em conjunto com órgãos governamentais, fabricantes e parceiros da indústria para viabilizar e ampliar a disponibilidade de um transporte limpo na região. Segundo Carmen Araújo, Líder Regional do ICCT no Brasil, “esse lançamento é o resultado de um esforço coordenado de diversos atores, que trabalharam para superar as barreiras técnicas, econômicas e financeiras, mostrando a viabilidade da descarbonização da frota de ônibus da cidade.”

Em 2019, a parceria ZEBRA promoveu a primeira mesa redonda entre a Prefeitura de São Paulo, SPTrans, operadores de ônibus e fabricantes de ônibus elétricos para discutir alternativas mais limpas para o transporte na capital paulista. Apesar da lei não priorizar nenhuma tecnologia em específico, veículos elétricos têm se mostrado a alternativa mais viável, especialmente ao se considerar o seu potencial de redução de emissões e de poluição sonora, uma vez que sua motorização apresenta uma diminuição significativa tanto em níveis de ruídos quanto de trepidações na carroceria em comparação aos ônibus que circulam atualmente. “Embora os ônibus elétricos tenham um custo inicial mais elevado que os à Diesel, sua operação é consideravelmente mais barata devido ao custo da eletricidade e eficiência dos motores elétricos, o que aumenta sua viabilidade a longo do tempo de projeto”, afirma Oscar Delgado, Líder Regional do ICCT na América Latina.

Além de contribuir negativamente para o agravamento das mudanças climáticas, ônibus movidos a diesel também são responsáveis pela emissão de poluentes locais, como óxidos de nitrogênio (NOx) e materiais particulados, que impactam diretamente a saúde e podem levar a quadros respiratórios e cardiovasculares graves. Sendo assim, a transição para um modelo baseado em tecnologias de emissão zero é essencial não apenas para o meio ambiente, mas também para a melhoraria da qualidade de vida de toda a população, em especial de usuários do transporte público.

Para garantir o cumprimento dos compromissos e prazos estabelecidos, a entrada de novos ônibus a diesel na frota de São Paulo foi vetada pela SPTrans no ano passado. Considerando que o período máximo de circulação dos veículos é de 10 anos, podemos afirmar que em pouco menos de uma década, esse modelo de transporte poluente será apenas uma lembrança do passado. Essa conquista representa o começo de uma nova era no transporte coletivo urbano em São Paulo, na qual a saúde da população e a preservação do meio ambiente fazem parte da equação de maneira definitiva. Os resultados da eletrificação da maior frota urbana brasileira podem inclusive incentivar a criação de um modelo a ser seguido por outros municípios e estados, com a implementação de políticas públicas em escala voltadas para o transporte limpo em todo o país.

Sobre o ICCT

O Conselho Internacional de Transporte Limpo (ICCT) é uma organização de pesquisa independente que conduz estudos imparciais e análises técnico-científicas para reguladores ambientais. Nossa missão é melhorar o desempenho ambiental e a eficiência energética do setor de transportes rodoviário, marítimo e aéreo, a fim de beneficiar a saúde pública e mitigar as mudanças climáticas. Fundada em 2001, somos uma organização sem fins lucrativos que trabalha com doações e contratos com fundações privadas e instituições públicas.  

Encontre-nos em:
www.theicct.org
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Fique atualizado sobre as nossas pesquisas assinando as nossas newsletters.   

Contato de Imprensa   

Daniel Aleixo   
Especialista de Comunicação   
d.aleixo@theicct.org 

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Among the highlights are that successful and impactful NAPs should include outside experts in their development, are designed to fit local and regional priorities, and clearly identify roles, responsibilities, and timelines while also including monitoring and evaluation plans. Because Brazil’s fleet is relatively young (around 15 years old), it is advantageous to prioritize technical and operational decarbonization measures and the use of drop-in alternative fuels, as these do not imply changes to the propulsion and supply systems of ships. Additionally, Brazil could pay special attention to decarbonizing supply vessels, which operate only in short-distance transport and are responsible for 37% of the shipping emissions in its Exclusive Economic Zone. 

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Este estudo estima as emissões de GEE do ciclo de vida e os custos de produção do hidrogênio renovável por eletrólise para aplicações marítimas no Brasil. Baseamos essa estimativa nos custo nivelado da produção de eletricidade renovável no país. Comparamos as emissões de GEE do ciclo de vida com as do óleo diesel marítimo convencional (MGO, do inglês marine gas oil) e entre diferentes rotas para produzir, transportar, armazenar e usar hidrogênio em aplicações marítimas.

Concluímos que o Brasil tem vantagens competitivas para produzir hidrogênio renovável por eletrólise, dado seu baixo custo em 2020 (US$ 3,5/kg) comparado ao de outras regiões, como a União Europeia (UE) e os Estados Unidos (US$ 6,4/kg e US$ 4,3/kg, respectivamente). O hidrogênio renovável brasileiro obtido por eletrólise (usando eletricidade renovável com adicionalidade) tem emissões de GEE de ciclo de vida 96% menores que as do MGO. A intensidade de GEE do hidrogênio renovável obtido por eletrólise (em g CO2e/MJ) é quase 80% menor que a da produção de hidrogênio a partir de gás natural pelo processo de reforma a vapor do metano (SMR, do inglês steam methane reforming) com captura e armazenamento de carbono (CCS, do inglês carbon capture and storage) e 90% menor sem CCS. Benefícios climáticos significativos só serão alcançados se a produção de hidrogênio utilizar eletricidade renovável adicional (emissões de GEE 80% menores em comparação com o hidrogênio produzido com eletricidade da rede).

Políticas robustas de incentivo são necessárias para a expansão inicial do hidrogênio. Esse apoio ajudaria a superar as barreiras técnicas de infraestrutura e armazenamento, incentivar aplicações marítimas e assegurar a rastreabilidade, garantindo assim seus benefícios de mitigação de GEE.

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O plano incentiva medidas com alto potencial de mitigação no setor de transporte, como a difusão de carros, ônibus e caminhões de emissão zero, o aumento da participação do modal ferroviário no transporte de cargas e a substituição de transportes individuais urbanos por transporte público e mobilidade ativa. Contudo, algumas das ações indicadas podem atravancar o ambicioso objetivo de emissões net zero em 2050, resultando no aumento não previsto de emissões ou na criação de lock-ins tecnológicos que podem impedir a ampla difusão de veículos de emissão zero.

Espera-se uma redução de 68% das emissões estaduais de gases de efeito estufa (GEE) projetadas para 2050, atingindo 45 Mt〖CO〗_2eq. As diretrizes para o transporte, maior emissor entre os setores considerados, preveem uma redução mais tímida, de 31%, em relação ao nível de 2020.

Transporte de cargas

O PAC-SP projeta uma expansão do uso de caminhões elétricos leves e médios, que devem alcançar 20% da frota em 2030 e 50% em 2050. Ainda é previsto que 30% dos quilômetros totais hoje percorridos por caminhões pesados serão redirecionados para ferrovias. Em contraste com essas medidas de alto potencial de mitigação, o plano antecipa a introdução de caminhões a gás no equivalente a 25% da frota de 2050, metade dos quais abastecidos com biometano.

Veículos movidos a gás natural veicular (GNV) geram emissões expressivas de GEE e, se verificadas emissões fugitivas de metano na distribuição ou no abastecimento, podem vir a emitir mais GEE que veículos a diesel. O risco de emissões fugitivas também se verifica no uso do biogás, que utilizaria a mesma infraestrutura e cuja composição química é de, no mínimo, 90% de metano. Além disso, a introdução extensiva de veículos a gás pode levar a um lock-in tecnológico devido a altos investimentos em infraestrutura de distribuição. Dessa forma, de acordo com o PAC-SP, ainda em 2050, cerca de 12,5% da frota de caminhões do estado seria abastecida com gás fóssil e cerca de 9%, com diesel.

Transporte coletivo de passageiros

As trajetórias para o transporte coletivo de passageiros são semelhantes às do transporte de carga. A participação de ônibus elétricos urbanos com 60% da frota em 2050 é oportuna e acompanha experiências internacionais de sucesso que confirmam os ônibus elétricos urbanos como o segmento mais competitivo para veículos de emissão zero. Entretanto, enquanto outros países pretendem ter frotas 100% de emissão zero até 2050, outras ações do plano estadual indicam a manutenção de veículos movidos a combustíveis fósseis.

Além dos elétricos, o PAC-SP projeta uma frota de ônibus em 2050 composta por 20% de veículos a gás, metade abastecida a gás fóssil e metade a biometano; 15% a diesel, dos quais 40% seriam abastecidos com óleo vegetal hidrotratado (HVO); 60% a diesel; e 5% a hidrogênio. Desse modo, uma parcela considerável da frota de ônibus permanecerá dependente de combustíveis fósseis, como diesel e gás natural, cujas emissões deverão ser compensadas por projetos de aflorestamento ou mesmo captura e estocagem de carbono, tecnologia custosa e ainda não disponível em escala comercial.

Veículos leves

Quanto à frota de veículos leves, o PAC-SP é norteado pela expansão do uso de etanol por veículos elétricos e híbridos. O percentual de etanol na frota flex-fuel deve chegar a 90% em 2050. Contudo, o plano não designa medidas específicas para incentivar a substituição de gasolina por etanol. Concomitantemente, veículos elétricos e híbridos devem representar 50% e 30% das vendas, respectivamente. No entanto, pesquisas recentes demonstram que a redução de emissões associada a veículos híbridos plug-in é menor do que o indicado em testes de laboratório devido ao uso maior do que o esperado de combustíveis líquidos em detrimento de recargas elétricas.

Apesar de propor a expansão de veículos de emissão zero em todos os segmentos, o PAC-SP não detalha ações para a disseminação de infraestrutura de recarga em espaços públicos. Enquanto alguns segmentos, como ônibus urbanos e caminhões dedicados à logística last-mile, devem depender de recargas em garagens privadas, a disponibilidade de pontos de recarga em vias públicas é fundamental para a difusão de veículos leves elétricos e para a adoção de caminhões de médio e grande porte.

Novas tecnologias e planejamento urbano

Entre as medidas relacionadas a novas tecnologias, destaca-se a introdução de veículos movidos a hidrogênio. É previsto que veículos a hidrogênio constituam 10%, 5% e 10% das frotas de caminhões, ônibus e veículos leves, respectivamente, em 2050. O plano não aborda, porém, se devem ser implementados incentivos específicos para que tais veículos sejam abastecidos exclusivamente com hidrogênio verde produzido a partir de fontes renováveis de eletricidade, como previsto para o consumo industrial em outro capítulo do documento. Assim, fica aberta a possibilidade de que a expansão dessa frota incentive a produção de hidrogênio a partir de fontes não renováveis.

Além de novas tecnologias, a parte final do capítulo dedicado a mobilidade e transportes do PAC-SP propõe incrementos na mobilidade ativa e no uso do transporte público. Espera-se uma redução expressiva, de 50%, no uso de carros e motocicletas, em quilômetros rodados. Destes, 20% serão cobertos por um aumento da mobilidade ativa e os demais 30%, pelo uso de transporte público. Tais medidas têm um notável potencial de mitigação de emissões, bem como a capacidade de melhorar a qualidade de vida da população e o uso do espaço público. No entanto, é necessário planejar o investimento correlato em infraestrutura urbana para a mobilidade ativa e coletiva, de modo a aumentar a comodidade e segurança desses modais.

O PAC-SP propõe diretivas com alto poder de mitigação de emissões para atingir ambiciosas metas ambientais. No entanto, algumas das propostas podem limitar a redução de emissões, como a adoção em larga escala de veículos híbridos plug-in e de veículos pesados movidos a gás. O plano apresenta diretrizes genéricas, que podem nortear a descarbonização do transporte no estado de São Paulo, mas não especifica mecanismos de incentivo à adoção de veículos de emissão zero, mudança modal e mobilidade ativa.

Diferenciais de custo ainda representam o maior desafio para o uso generalizado de veículos de emissão zero. Embora em alguns segmentos as diferenças de custo total de propriedade já sejam pequenas, como ônibus urbanos e logística last-mile, nos maiores segmentos nacionais em vendas e emissões de GEE – veículos leves de passageiros e caminhões pesados –, o diferencial de custos ainda é substancial e, por vezes, impeditivo. Portanto, estabelecer metas para a redução de emissões, expandir a infraestrutura de recarga e prover subsídios que reduzam esse diferencial de custos é fundamental para acelerar a demanda por veículos de emissão zero no Brasil. Esses incentivos são necessários para estimular a produção nacional em larga escala e, assim, reduzir o custo dos veículos e promover um estímulo econômico sustentável.

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