The Potential of Shore Power to Mitigate Air Pollution in Seaports: A Case Study of the Port of Bremerhaven Based on Vessel OPS Capability
Este estudo demonstra que a implementação de energia de terra (OPS) no Porto de Bremerhaven poderia reduzir drasticamente os custos operacionais e externos, ao mesmo tempo que diminuiria significativamente as emissões de poluição do ar, embora o seu sucesso dependa do preço da eletricidade, da compatibilidade dos navios e do investimento em infraestrutura.
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Quando um navio de grande porte está atracado em um cais, ele não apenas repousa; ele vibra com o trabalho constante e barulhento de manter suas luzes acesas, sua refrigeração funcionando e sua tripulação confortável. Durante décadas, a forma padrão de alimentar esses sistemas tem sido manter os próprios motores diesel do navio funcionando, queimando combustível bem ao lado da cidade. Essa prática, conhecida como "hotelling", lança uma corrente constante de fumaça e gases no ar que circunda o porto, contribuindo para problemas de saúde locais e para as mudanças climáticas. A solução proposta por engenheiros e ambientalistas é surpreendentemente simples: ligar o navio à terra. Ao conectar-se à rede elétrica no continente, uma embarcação pode desligar seus motores sujos e utilizar eletricidade limpa em vez disso. Esta tecnologia, chamada de fornecimento de energia em terra (onshore power supply), existe e funciona, mas sua adoção tem sido lenta, presa entre o alto custo de construir as conexões e a incerteza de se ela é verdadeiramente mais barata ou mais limpa do que queimar combustível.
Pesquisadores do Instituto de Economia e Logística Marítima e da Universidade de Heriot-Watt decidiram cortar essa incerteza examinando um porto real e funcional: Bremerhaven, na Alemanha. Em vez de adivinhar possibilidades futuras, eles examinaram os movimentos reais de milhares de navios que visitaram o porto em 2024. Eles se concentraram em três tipos específicos de embarcações que dominam o porto: os navios de contêineres, que são volumosos e transportam mercadorias globais, os enormes cruzeiros que trazem turistas e os navios de carga de automóveis. A equipe reuniu registros detalhados de cada vez que esses navios chegaram e partiram, calculando exatamente quanto tempo ficaram no cais e quanta energia precisariam para manter seus sistemas funcionando. Em seguida, construíram um modelo computacional para simular três futuros diferentes para o porto. No primeiro cenário, observaram a realidade de hoje, onde nenhum navio utiliza energia de terra. No segundo, imaginaram um meio-termo onde apenas os navios já equipados para se conectar o fariam. No terceiro, vislumbraram uma transformação completa, onde cada um dos navios elegíveis se conectaria durante toda a duração de sua estadia.
Os resultados desta simulação revelam um contraste gritante entre a situação atual e o que é possível. No cenário base, onde os navios continuam a queimar combustível, o porto enfrenta uma conta massiva pelos danos causados à saúde humana e ao clima. Os pesquisadores calcularam que a poluição do ar e os gases de efeito estufa liberados por esses navios custam à sociedade quase 97 milhões de euros anuais em danos à saúde e efeitos climáticos, um valor que é, na verdade, superior ao custo do próprio combustível. Este custo oculto representa o preço das doenças respiratórias e da degradação ambiental que a comunidade portuária paga sem vê-lo em uma fatura de combustível. No entanto, quando os pesquisadores alteraram o modelo para o cenário onde apenas os navios atualmente capazes de usar energia de terra o fariam, o quadro mudou drasticamente. Mesmo essa mudança parcial, envolvendo apenas uma fração da frota total, reduziu os custos externos totais em quase um quarto, economizando mais de 22 milhões de euros anualmente. As melhorias mais significativas vieram dos navios de contêineres, simplesmente porque há muitos deles, mas a redução de poluentes nocivos, como óxidos de nitrogênio e material particulado, foi sentida em todos os tipos de embarcações.
A descoberta mais impressionante surgiu quando a equipe modelou um futuro onde todos os navios que poderiam usar energia de terra realmente o fizessem. Neste cenário de adoção total, os custos operacionais para o porto e para as empresas de navegação caíram 80 por cento. A razão para essa economia dramática reside no preço da energia. Na Alemanha, o governo oferece uma taxa de imposto especial sobre a eletricidade usada para este propósito específico, tornando-a significativamente mais barata do que a compra de combustível marítimo. Sob estas condições, o custo de operar os navios com eletricidade é muito inferior ao custo de queimar diesel. Além disso, os benefícios ambientais foram quase totais, com os custos externos caindo mais de 97 por cento. O ar ao redor do porto ficaria quase inteiramente livre dos gases que atualmente emanam das chaminés dos navios. Os pesquisadores observaram que o único uso restante de combustível seria nos breves momentos de conexão ou desconexão do cabo, ou para visitas muito curtas onde a conexão não é prática.
No entanto, o estudo também oferece um lembrete sóbrio de que a tecnologia sozinha não é uma varinha mágica. Os pesquisadores apontaram que a limpeza da energia de terra depende inteiramente de como essa eletricidade é gerada. Se a rede elétrica ainda estiver queimando carvão ou gás para atender à nova demanda, a poluição simplesmente se desloca da chaminé do navio para a chaminé da usina elétrica, e os benefícios climáticos diminuem. Adicionalmente, o estudo destacou uma complicação crescente com o gás natural liquefeito, ou GNL, um combustível para o qual muitos navios novos estão migrando. Embora o GNL seja mais limpo que o diesel, os navios que o utilizam muitas vezes ainda precisam queimar o excesso de gás enquanto estão atracados, e muitos desses navios ainda não foram projetados para utilizar o sistema de energia de terra. Isso cria um descompasso onde os navios mais novos e "mais limpos" podem não ser capazes de usar a solução mais limpa disponível. Os pesquisadores também notaram que o sucesso financeiro deste plano depende fortemente dos atuais incentivos fiscais para a eletricidade; sem eles, a vantagem de custo desapareceria e a transição estagnaria.
Em última análise, o estudo conclui que o fornecimento de energia em terra é uma ferramenta poderosa, mas requer um esforço coordenado para funcionar. Não basta que um porto construa os cabos; os navios devem ser adaptados para aceitá-los, e a eletricidade deve vir de uma rede limpa. Os dados de Bremerhaven mostram que o potencial para economizar dinheiro e melhorar a saúde pública é enorme, mas é condicional. A transição exige que portos, empresas de navegação e governos trabalhem juntos para garantir que a eletricidade seja acessível, que a infraestrutura esteja pronta e que os navios sejam compatíveis. Para o Porto de Bremerhaven, e potencialmente para portos ao redor do mundo, o caminho a seguir é claro: conecte os navios, mas apenas se o restante do sistema estiver pronto para suportar a mudança. A tecnologia está lá, o caso econômico é forte sob as regras certas e o retorno ambiental é imediato, mas isso exige uma abordagem holística que vá além da simples instalação de uma tomada.
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