“Propulsão inovadora, eficiência energética e combustíveis sustentáveis são fundamentais para o sector naval”

A atualização da Agenda Estratégica de Investigação e Inovação (SRIA, em inglês) para o transporte marítimo de emissões zero (ZEWT), publicada no ano passado, visa acelerar a transição deste sector na Europa até 2050. Não se trata apenas de reduzir as emissões de dióxido de carbono, mas também de limitar as de óxidos de azoto, óxidos de enxofre e partículas finas, eliminando ainda os resíduos poluentes no mar. O impacto ambiental das infraestruturas portuárias também deve ser considerado, bem como a necessidade de prevenir efeitos indiretos negativos sobre a biodiversidade e os recursos naturais. Audrey Kelle, responsável pelo tema marítimo na área de especialização em Transportes da Zabala Innovation, destaca a importância dos três eixos técnicos da SRIA: “A inovação nas tecnologias de propulsão, a otimização energética dos navios e a integração de combustíveis alternativos sustentáveis”.

Quais são os fundamentos desses eixos?

Foram escolhidos porque respondem às necessidades imediatas do sector marítimo, enquanto preparam a sua transformação a longo prazo. São também eixos alinhados com o princípio do retrofit, que consiste em modernizar os navios existentes em vez de construir novos, maximizando assim a relação custo-benefício para o sector.

Quais são as tecnologias de propulsão que podem transformar o sector marítimo?

Um dos principais desafios é a propulsão vélica assistida, que se baseia na integração de velas rígidas automatizadas ou kites [velas gigantes], permitindo reduzir o consumo de combustível entre 20% e 30%, dependendo das rotas. Um exemplo é o Winnew, um projeto da OceanWings que a Zabala Innovation teve a honra de apoiar até ao sucesso. A eletrificação parcial, com a utilização de baterias de alta capacidade ou supercondensadores, também está a crescer, especialmente para ferries e navios que percorrem distâncias curtas.

E as inovações que podem aumentar a eficiência energética dos navios?

Atualmente, asas solares, sistemas de lubrificação por ar, cascos otimizados e a utilização de gémeos digitais para a gestão em tempo real do desempenho energético são algumas das inovações fundamentais para reduzir o consumo de combustível e as emissões. Um exemplo disso é o Marpower, um projeto do qual a Zabala Innovation é parceira e no qual está a ser desenvolvida uma turbina a gás flexível que permite a utilização de combustíveis alternativos (metano, hidrogénio ou amoníaco), alcançando uma eficiência elétrica entre 50% e 55% e uma eficiência termoelétrica de 76%.

Quais são os principais obstáculos à integração de combustíveis alternativos nos sistemas de propulsão tradicionais?

Os principais desafios incluem a compatibilidade dos motores existentes com esses combustíveis, o armazenamento seguro a bordo, o elevado custo das infraestruturas de abastecimento e a disponibilidade limitada de cadeias de fornecimento sustentáveis, especialmente em grande escala.

Quais são os combustíveis alternativos mais promissores para reduzir as emissões no sector marítimo?

O amoníaco verde, por exemplo, não produz CO₂ na sua combustão, mas a sua utilização exige motores adaptados ou células de combustível de alta temperatura. No entanto, apresenta desafios relacionados com a sua toxicidade e armazenamento criogénico. O metanol verde é outra alternativa interessante: mais fácil de manusear do que o amoníaco, pode ser utilizado em motores de bicombustíveis e queima de forma mais limpa, limitando as emissões de óxidos de azoto e partículas finas. Algumas empresas marítimas já investiram em navios que funcionam com este combustível. O hidrogénio líquido também é uma opção promissora, especialmente para navios equipados com células de hidrogénio, mas exige armazenamento criogénico a -253 °C, o que representa desafios em termos de infraestruturas e espaço a bordo.

E quanto à captura e armazenamento de carbono?

Atualmente, existem sistemas embarcados capazes de capturar o CO₂ diretamente no escape dos motores. Este CO₂ pode então ser armazenado em estado líquido a bordo antes de ser transferido para infraestruturas de armazenamento submarino ou utilizado para aplicações industriais.

Quais são as particularidades e desafios específicos do sector marítimo em matéria de descarbonização?

As restrições não são as mesmas em comparação com outros sectores. O sector marítimo enfrenta viagens de longa duração, o que exige uma elevada autonomia e infraestruturas portuárias adaptadas, além de investimentos significativos para a renovação das frotas e modernização dos navios existentes, sem necessariamente construir novos, de modo a otimizar os custos.

Como pode o sector marítimo ultrapassar os obstáculos ligados à eletrificação dos navios?

A eletrificação pode ser acelerada, entre outros fatores, através do desenvolvimento de baterias de alta capacidade para viagens curtas, da hibridização com outras tecnologias para trajetos longos e da implementação de infraestruturas de carregamento rápido nos portos. Os avanços no armazenamento de energia e na eletrificação de ferries e navios costeiros são promissores. No entanto, a questão da padronização e homologação das baterias para o sector marítimo ainda representa um desafio, o que pode atrasar a sua adoção.

Que papel podem desempenhar os portos na transição para um transporte marítimo mais ecológico e com menores emissões de CO₂?

Os portos desempenham um papel fundamental na descarbonização do sector marítimo, com a eletrificação dos cais, o desenvolvimento de hubs de abastecimento de combustíveis alternativos, a otimização das operações logísticas e a integração de energias renováveis para alimentar as infraestruturas marítimas.

De que forma a digitalização pode acelerar a descarbonização do sector marítimo?

A digitalização desempenha um papel essencial, otimizando a eficiência energética dos navios e reduzindo as suas emissões. Graças aos avanços tecnológicos, é possível ajustar as rotas em tempo real, tendo em conta as condições meteorológicas e as correntes marítimas. Os gémeos digitais e a inteligência artificial permitem otimizar a navegação, reduzindo o consumo de combustível e, consequentemente, as emissões de CO₂.

Como beneficia a gestão energética dos navios dos avanços tecnológicos?

A gestão energética avançou significativamente com a integração de sensores IoT e sistemas inteligentes capazes de ajustar automaticamente o consumo de energia consoante as necessidades reais. Esta abordagem é complementada pela manutenção preditiva, que analisa continuamente o desempenho dos motores e equipamentos para antecipar possíveis falhas. Ao otimizar a manutenção, evita-se o consumo excessivo de energia e prolonga-se a vida útil dos equipamentos.

Que impacto tem a digitalização ao nível dos portos?

Nos portos, as plataformas digitais facilitam a coordenação das escalas. Ao sincronizar com precisão as chegadas e partidas dos navios com as infraestruturas portuárias, reduz-se o tempo de espera nos cais e, consequentemente, a utilização dos motores auxiliares, diminuindo as emissões. Além disso, a ascensão dos sistemas de automação e controlo avançado está a transformar a gestão das operações marítimas: com IA embarcada e edge computing, algumas decisões, como o ajuste da propulsão ou das velas em navios híbridos, podem ser tomadas em tempo real, sem intervenção humana, para otimizar ainda mais a eficiência energética.

Que programas de financiamento existem em Portugal para apoiar a descarbonização do sector marítimo?

Em Portugal, através do Sistema de Incentivos à Transição Climática e Energética do Portugal 2030, empresas de qualquer dimensão e de qualquer forma jurídica poderão candidatar-se ao Apoio de Eficiência Energética e Descarbonização, previsto ser lançado entre maio e agosto de 2025, para descarbonizar as suas atividades, onde poderá estar incluído o sector marítimo.  Com tudo, um dos principais programas de financiamento para apoiar a descarbonização deste sector é o Mar2030, que se foca na sustentabilidade das áreas da pesca, aquicultura e indústria transformadora. O programa tem várias prioridades, como o incentivo à pesca sustentável e à conservação dos recursos marinhos, incluindo apoios a infraestruturas e investimentos a bordo para a melhoria da eficiência energética. Também promove a aquicultura sustentável, com apoio à inovação produtiva, à descarbonização e à digitalização do sector. Além disso, o Mar2030 visa fomentar uma economia azul sustentável em diversas regiões, incluindo as costeiras, insulares e interiores. Por fim, o programa reforça a governação internacional dos oceanos, promovendo mares e oceanos mais seguros, limpos e sustentáveis.

Quais programas europeus que apoiam a descarbonização do sector marítimo?

O programa Horizon Europe inclui concursos para o desenvolvimento de novas tecnologias de propulsão e eficiência energética, especialmente no âmbito do Cluster 5 (Clima, Energia, Mobilidade). Os temas do Zero Emission Waterborne Transport também estão incluídos nos concursos desse cluster, com datas de encerramento previstas para setembro de 2025.

Existem outras iniciativas europeias nesse sentido?

Desde o ano passado, o concurso Net Zero Technologies do programa Innovation Fund inclui o sector marítimo. Entre os projetos financiados no âmbito do concurso de 2023, cinco iniciativas de grande escala apoiadas pela Zabala Innovation foram selecionadas, marcando uma taxa de sucesso duas vezes superior à média. O concurso de 2024 está em curso e o prazo para candidaturas é 24 de abril. Embora seja tarde para se posicionar, dado o tempo necessário para preparar o dossier, trata-se de uma iniciativa anual. Existe também o programa Connecting Europe Facility (CEF) Transport, que apoia tanto a modernização das infraestruturas portuárias no concurso tradicional, com encerramento previsto para janeiro de 2026, como o desenvolvimento de infraestruturas verdes para o sector marítimo (fornecimento de energia a partir do cais, abastecimento de amoníaco e metanol, estações de carregamento para veículos elétricos) na sua prioridade AFIF. As duas últimas datas de encerramento desta prioridade serão 11 de junho de 2025 e 4 de março de 2026.