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Entrevista: Investigadores portugueses inovam trotinetes elétricas

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Entrevista: Investigadores portugueses inovam trotinetes elétricas 06-12-2013

Investigadores do Instituto Politécnico de Setúbal estão a estudar estratégias de eficiência energética nas trotinetes elétricas. Em entrevista ao portal Eficiência Energética, Sérgio Sousa, professor da Escola Superior de Tecnologia de Setúbal explica como a inovação pode transformar os pequenos equipamentos de mobilidade.

EE: Porque é que aceitaram o convite da ZAC para estudar estratégias de eficiência energética nas trotinetes elétricas?
Sérgio Sousa: Nós já colaborávamos com a ZAC noutras vertentes, por exemplo, no desenvolvimento de um circuito de alimentação para telemóveis a partir da energia armazenada nas baterias da trotinete. Assim, tanto a proposta como a sua aceitação surgiram muito naturalmente da relação que já existia entre a ZAC e a ESTSetúbal/IPS. Esta relação próxima com as empresas da região é um dos vetores estratégicos da ESTSetúbal e assenta numa política de criação de valor para as empresas e para a região. É uma característica essencial para nós, pois a ligação ao mundo empresarial habilita-nos a desenvolver um ensino mais prático e próximo das necessidades do tecido empresarial que nos rodeia, sendo muito atrativo para os nossos estudantes. Em particular este projeto engloba diversas áreas importantes, nomeadamente diversas tecnologias que permitem aumentar a eficiência energética e o seu uso mais racional, com recurso à eletrónica de potência, à eletrónica digital e aos microprocessadores.

Quando é que iniciaram o estudo e que estratégias é que já descobriram?
O projeto começou em fevereiro de 2012 e o objetivo seria, numa primeira etapa, saber se seria possível aumentar a autonomia do atual modelo da ZAC e, ao mesmo tempo, melhorar a operabilidade do veículo. É conhecimento comum que ambas as estratégias convergem para o mesmo fim: uma condução mais regular melhora o raio de ação de um veículo elétrico. Estes elementos, só por si, já foram utilizados noutros meios e outros sistemas. A inovação consiste em conseguir combinar um meio auxiliar de armazenamento de energia, com base em supercondensadores, de modo a conseguir reduzir as perdas de energia do veículo e conseguir obter uma maior longevidade para as baterias.

Como é que pretendem tornar as trotinetes mais práticas e autónomas?
O objetivo é essencialmente aumentar a autonomia do veículo através de um meio de armazenamento de energia temporário, nomeadamente supercondensadores. Quando existe a possibilidade de recuperar energia cinética através da travagem ou similar, a eletrónica de potência permite um fluxo de energia inverso, o qual irá carregar a bateria e/ou supercondensador, sendo a escolha efetuada em função dos parâmetros de eficiência energética predefinidos. Em termos de praticabilidade, parâmetros relacionados com a componente mecânica não são objeto desde estudo. No entanto, uma parte significativa deste estudo está relacionada com um elemento muito importante: facilitar a aprendizagem da condução da trotinete utilizando um perfil de condução mais próximo da nossa experiência do dia-a-dia.

Os supercondutores para armazenamento temporário de energia e comandos melhor adaptados ao uso podem revolucionar os pequenos equipamentos de mobilidade. Que equipamentos podemos incluir aqui?
Cada um destes elementos isoladamente é aplicável a sistemas automotivos, sendo que já foram utilizados supercondensadores em carros elétricos com vários graus de sucesso. A utilização em conjunto de baterias e supercondensadores é muito interessante, dado que são fontes de energia com energias e potências específicas muito diferentes. De outro modo, ao utilizar uma bateria de chumbo, que tem uma dinâmica relativamente lenta, em conjunto com um supercondensador, que tem uma dinâmica marcadamente rápida, permite uma resposta mais rápida e eficaz de modo a reduzir perdas e aumentar a eficiência do veículo, tanto no arranque como na travagem regenerativa.

De que forma é que esta vossa investigação poderá vir a revolucionar o uso de veículos elétricos?
Neste momento, é difícil dizer se será uma revolução. É mais correto dizer que a aplicação de estratégias que permitam aumentar a autonomia de veículos elétricos pode melhorar a mobilidade urbana, diminuir o consumo de combustíveis fósseis e ainda melhorar a qualidade do ambiente que nos rodeia. É mais um passo no esforço crescente por parte da ESTSetúbal/IPS em conseguir veículos elétricos cada vez mais eficientes, tendo em conta o seu desempenho esperado e se possível com uma redução de custos.

Considera que deste projeto poderá nascer uma nova cultura de deslocação pelas cidades em trotinetes?
O projeto original da ZAC é já uma ideia interessante: utilizar um meio auxiliar, a trotinete, como complemento para a mobilidade urbana. Fácil de montar e operar, com dimensões reduzidas, vai permitir minimizar problemas relacionados com estacionamento, filas, parques, etc., e desse modo teremos um menor consumo de combustíveis fósseis, um maior conforto e uma melhor qualidade do meio ambiente. Este projeto pretende melhorar o anteriormente desenvolvido, ao aumentar a autonomia do veículo, conseguindo armazenar parte da energia recuperada em supercondensadores e dar ao operador a possibilidade de ter uma condução mais regular, a qual pode ter vantagens adicionais na poupança de energia.

Até quando vai durar o projeto?
Neste momento está terminada a primeira etapa. A componente eletrónica foi testada e o protótipo resultante funciona dentro dos parâmetros de projeto iniciais. Numa segunda etapa teremos de testar o protótipo em condições reais, de modo a obter uma medida mais realista do seu desempenho e poder verificar até que ponto esta estratégia é válida. O objetivo é arrancar em 2014, e se possível conseguir até ao final do ano obter respostas a diversas questões muito importantes, nomeadamente o aumento da autonomia, o impacto no desempenho no veículo, a facilidade de uso para diversos perfis de condução, entre outros.

Como é que estão a envolver os estudantes neste projeto?
A primeira etapa do projeto, incluindo cálculos, simulações e conceção/montagem do protótipo foi desenvolvida dentro do âmbito de uma tese de Mestrado em Engenharia Electrotécnica e Computadores, no ramo de Energias Renováveis e Sistemas de Potência. Para a segunda etapa, estão a ser consideradas várias opções, desde teses de mestrado, ou trabalhos finais de curso de licenciatura. Comente no início do próximo ano será possível tomar essa decisão. Naturalmente, do ponto de vista dos alunos, é sempre interessante fazer um trabalho prático, com aplicabilidade real, e que possa envolver a ligação ao mundo empresarial.


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