A transição energética no setor de transporte envolve várias frentes, inclusive a eletrificação. No caso dos sistemas metroferroviários, os desafios são menores, uma vez que a demanda de energia é basicamente elétrica, ou seja, eles já fizeram boa parte da lição de casa.

Em termos de eficiência energética, os trens e metrôs só perdem para os ônibus eletrificados, segundo estudo realizado em São Paulo.

Os dados são do subgrupo de Eletromobilidade e Mobilidade Sustentável, do Comitê Diretor de Transporte Integrado (CDTI) paulista e mostram os trens urbanos da capital como o segundo modal energeticamente mais sustentável, seguido das linhas de metrô.

Do ponto de vista de aproveitamento do espaço urbano, outro levantamento, realizado pela Fundação Getúlio Vargas (FGV), indica que um trem de metrô com 1,2 mil passageiros corresponde a uma fila de 25 ônibus ou de 830 carros. O mesmo estudo informa que os sistemas metroferroviários emitem 75% de óxido de nitrogênio a menos que os automóveis e quase nenhum hidrocarboneto e monóxido de carbono.

A Motiva, holding que administra várias concessões urbanas, comprova as tendências apontadas acima. Responsável pelo metrô de Salvador, pelo VLT carioca e por quatro linhas de trens e metrô paulistano, a empresa tem números e iniciativas que ajudam a entender o papel positivo dos trilhos na transição energética.

Um estudo da consultoria WayCarbon apontou que, entre 2010 e 2022, os sistemas de metrô, trens e VLT do grupo evitaram a emissão de mais de 1,5 milhão de toneladas de CO₂.

Trens consomem 80% da energia elétrica

Segundo Leonardo Mandelli Valentini (foto), gerente-executivo de engenharia da Motiva, o maior consumidor de energia elétrica nas operações metroferroviárias da companhia é o chamado negócio de trilhos, ou seja, a movimentação dos trens: 80% da demanda vem deles.

Os 20% restantes são puxados pela infraestrutura das estações, como escadas rolantes e climatização. Essa média pode mudar no caso de estações subterrâneas, onde a presença de ativos de infraestrutura, como elevadores, é maior.

Em conversa com a Brasil Energia, Valentini apontou três frentes de melhorias no consumo de energia na movimentação dos trens.

O primeiro deles envolve a otimização do despacho dos veículos, com a criação de um programa de oferta de trens (POT) adequado. Este planejamento detalhado define os momentos específicos de injeção e recolhimento dos carros na linha. Utilizando modelos matemáticos, a Motiva otimiza a ocupação deles e o uso adequado da energia, evitando o desperdício.

Outra iniciativa é a maximização da regeneração de energia. O especialista lembra que os trens modernos da concessionária já são equipados com essa tecnologia, que gera eletricidade durante a frenagem.

“O desafio é maximizar o consumo da energia regenerada. A programação dos trens é feita de forma a casar a frenagem de um deles com a aceleração de outro na mesma região, permitindo que a energia gerada seja imediatamente utilizada pelo sistema. Este processo é dinâmico e complexo, mas é crucial para a eficiência”, resume o executivo.  

Estação de metrô da Motiva: 80% da demanda vem da movimentação dos trens e os 20% restantes são puxados pela infraestrutura das estações, como escadas rolantes e climatização (Foto: Divulgação)

O uso de motores mais eficientes é a terceira iniciativa macro da companhia. Os trens atuais da Motiva, segundo Valentini, possuem motores mais eficientes do que os modelos antigos. Na prática, eles utilizam controle de frequência em vez de corrente contínua, o que contribui significativamente para a redução do consumo.

IA e baterias como recursos adicionais

Além do trio de medidas citado, duas outras ações estão no radar da concessionária: adoção de baterias e aplicação da inteligência artificial (IA).

De acordo com o gerente, a Motiva tem estudado a implementação de acumuladores de energia (baterias) em pontos estratégicos ao longo da linha. O objetivo principal é realizar o "peak shaving", ou seja, atenuar os picos de consumo de energia dos trens nos horários de maior demanda, que acontecem no começo da manhã e final da tarde.  

“A tecnologia de baterias evoluiu para suportar o uso intenso e os múltiplos ciclos exigidos em metrôs, tornando a solução viável e com maior capacidade de armazenamento de energia”, explica o especialista.

Valentini adianta que a empresa utiliza um software especializado para simulações elétricas, a fim de identificar as localizações ideais para esses acumuladores, visando a eficiência energética e a redução da dependência da rede em momentos críticos, no caso de ativação do recurso.

Em relação à IA, a Motiva reconhece que a tecnologia tem o potencial de revolucionar a eficiência energética nos próximos cinco anos, embora ainda não esteja aplicando no dia a dia da operação.

Com motores mais eficientes, os trens atuais da Motiva utilizam controle de frequência em vez de corrente contínua, o que contribui para a redução do consumo (Foto: Divulgação)

Um exemplo de uso seria com a IA interagindo diretamente com o sistema de trens para suprimir viagens ou inserir trens mais energeticamente eficientes. Outro recurso possível envolve a redefinição de estratégias de recuperação de atrasos, de uma forma mais vantajosa energeticamente, algo que hoje é feito manualmente e nem sempre otimizado, na avaliação do especialista da Motiva.

Autoprodução faz parte da cartilha

Ativa no monitoramento das operações, a empresa tem acompanhado o consumo de energia por quilômetro por passageiro.

Os dados atuais mostram que, apesar de um aumento orgânico no consumo absoluto devido ao crescimento da demanda, o indicador de consumo por passageiro tem apresentado uma queda significativa nos últimos anos, resultado direto das melhorias no planejamento e da adoção de tecnologias mais eficientes.

O perfil da Motiva, aliás, é de uma empresa focada em energia renovável e na descarbonização, como acentua a diretora de Sustentabilidade, Juliana Silva (foto), também ouvida pela reportagem.

De acordo com ela, a concessionária encerrou 2024 com 100% do seu consumo de energia elétrica abastecido por fontes renováveis, antecipando em um ano a meta. A empresa também zerou as emissões de gases de efeito estufa associadas à energia elétrica.

Juliana argumenta que os resultados foram alcançados pela combinação de investimentos em geração própria, como projetos solares no modelo de geração distribuída; migração de ativos para o mercado livre, associada a contratos de compra de energia renovável; e a aquisição de certificados de energia renovável (IRECs), que confirmam o perfil renovável das usinas que atendem a empresa.

No final de 2024, a companhia incluiu no seu planejamento energético a autoprodução, ao se tornar sócia de três usinas eólicas no Nordeste, em parceria com a Neoenergia. O contrato entrou em vigor nesse ano.

A empresa igualmente fechou o ano passado com uma capacidade instalada em geração solar distribuída de 6,3 MWp, com destaque para o investimento de R$ 24 milhões na implantação de sete plantas solares na ViaCosteira, concessionária de rodovias do grupo que administra a BR-101 entre o Rio Grande do Sul e Santa Catarina.