O projeto FLY.PT é uma resposta nacional aos desafios criados pelo desenvolvimento sustentável no setor da aeronáutica e deseja mobilizar a indústria aeronáutica portuguesa para a disrupção no transporte aéreo urbano do futuro. Para tal, foi desenvolvido um protótipo de um sistema de transporte aéreo pessoal, à escala, constituído por um veículo autónomo aéreo (drone), permitindo a mobilidade aérea, um veículo autónomo automóvel, permitindo a mobilidade terrestre, e uma cabine acoplável a cada um dos dois veículos, criando um sistema intermodal.
O projeto mobilizador Compete2020 contou com a consórcio TEKEVER II; SETSA; Optimal Structural Solutions; CONTROLAR; Almadesign; INEGI; CEIIA; ISQ; INESC TEC; IPL; ISEP; PIEP; AEDCP; EMPORDEF; Universidade de Évora; CODI; FHP.
O PIEP (Pólo de Inovação em Engenharia de Polímeros) realizou uma avaliação do impacte ambiental das etapas de processo do produto multimodal, amparando-se na ferramenta de Life Cycle Assessment (LCA), seguindo as orientações das normas EN ISO 14040:2018 e EN ISO 14044:2006, com o software SimaPro (versão 9.4.0.1), a base de dados Ecoivent (versão 3.9.1.,2023) e a metodologia EPD – Environmental Product Declaration (Declaração Ambiental do Produto) (2018, versão V1.02).
A importância da ferramenta LCA
A utilização do LCA na fase de desenvolvimento de produtos é crucial, já que ter em consideração impactes futuros dos produtos ou processos em desenvolvimento permite sustentar os recursos finitos disponíveis e assim satisfazer as necessidades das gerações futuras.
O LCA é uma ferramenta de gestão ambiental que permite avaliar os impactes ambientais de um produto, atividade ou processo, tendo em conta todo o seu ciclo de vida, do “berço ao túmulo” – da extração da matéria-prima até ao fim de vida e destino final. Um estudo de LCA é regido pelas normas NP EN ISO 14040:2008 “Environmental management — LCA — Principles and framework” e NP EN ISO 14044:2006 “Environmental management — LCA — Requirements and guidelines” e compreende quatro fases fundamentais: definição do objetivo e âmbito, análise de inventário, avaliação dos impactes ambientais e interpretação dos resultados.
Na primeira fase são apresentados os objetivos do estudo, é definida a unidade funcional (UF) e as fronteiras do sistema. A UF deve descrever de forma clara e precisa, qualitativa e quantitativamente a função e as principais caraterísticas do produto ou serviço.
A segunda etapa é um processo intenso de recolha de dados e posterior quantificação das entradas e saídas relevantes (matérias-primas, energia, resíduos, emissões, etc.) do fluxograma. A terceira faz a avaliação da significância dos potenciais impactes ambientais e inclui os processos de classificação, caracterização, normalização e ponderação.
A interpretação dos resultados inclui uma discussão detalhada, uma descrição das principais conclusões, a identificação das limitações encontradas e recomendações para melhoria contínua do produto/processo.
Análise de resultados FLY.PT
Calcularam-se os impactes ambientais associados à produção de um protótipo, à escala 1:1, de um veículo modular de transporte aéreo e um veículo modular de transporte terrestre, constituídos por três módulos principais: Drone, Cabine e Skate. A abordagem centrou-se em limites gate-to-gate, tendo em conta a receção das matérias-primas e o processo produtivo.
| Categoria de impacte ambiental | Unidade | Veículo aéreo | Veículo terrestre | Diferença* |
| Acidificação | kg SO2 eq | 7.45E+01 | 7.24E+01 | -3% |
| Eutrofização | kg PO43- eq | 6.91E+00 | 6.75E+00 | -2% |
| Aquecimento global (GWP100a) | kg CO2 eq | 1.43E+04 | 1.37E+04 | -4% |
| Oxidação fotoquímica | kg NMVOC | 4.34E+01 | 4.29E+01 | -1% |
| Depleção abiótica, elementos | kg Sb eq | 3.67E-03 | 5.78E-03 | 58% |
| Depleção abiótica, combustíveis fósseis | MJ | 1.73E+05 | 1.67E+05 | -3% |
| Escassez de água | m3 eq | 3.60E+03 | 3.51E+03 | -2% |
| Depleção da camada de ozono | kg CFC-11 eq | 8.11E-04 | 8.22E-04 | 1% |
| Média das categorias** | 43% |
* (valor bruto do veículo terrestre – valor bruto do veículo aéreo) / valor bruto do veículo aéreo;
** (soma das diferenças das categorias/número de categorias).
Os impactes ambientais dos dois veículos (aéreo e terrestre) foram comparados e o aéreo apresentou valores de impactes superiores em seis das oito categorias de estudo, mas, de forma geral, o terrestre apresentou impactes 43% superior ao aéreo. Sendo o PPS 3 – Módulo Cabine a unidade constante, conclui-se que a diferença de impactes entre o veículo aéreo e o terrestre advém da alteração entre o Módulo Drone e o Módulo Skate, respetivamente. A produção do Skate apresentou maiores impactes do que a do Drone. Esta diferença advém sobretudo das matérias-primas utilizadas: no Skate aço e alumínio, com maior impacte ambiental que a fibra de vidro no Drone. Em ambos os veículos o módulo Cabine contribuiu para cerca de 90% dos impactes totais tendo como principais causas o consumo energético e a utilização de uma grande quantidade de matéria-prima, a fibra de carbono.
Os resultados permitem identificar oportunidades de melhoria: para reduzir os impactes causados pelo uso de matérias-primas como alumínio, aço e fibra de carbono identificou-se a oportunidade de redução da quantidade usada pelo redesign das peças ou a utilização de matérias-primas recicladas.
A utilização de fibra de carbono na área da aviação provém da necessidade da diminuição do peso das aviações, para um menor consumo de combustível e diminuição de emissões. Porém, estes materiais sintéticos à base de petróleo apresentam elevados impactes ambientais devido à utilização intensiva de energia na fase produtiva. Para contornar este problema surgem os materiais renováveis, como as fibras de base biológica ou as fibras naturais, como a juta, o cânhamo, ou o linho, produzidos a partir de fontes renováveis e com técnicas de produção de menor consumo de energia. São vistos como materiais sustentáveis, já que são abundantes, baratos e biodegradáveis e são uma possível solução tendo em vista a sustentabilidade.
Em relação ao consumo energético é recomendável a utilização de uma matriz energética com uma maior percentagem de energias de fonte renovável (energia solar ou eólica).
A utilização da metodologia de LCA numa fase inicial de um projeto permite assim pôr em prática as oportunidades de melhoria mais facilmente, sobretudo quando comparado com fases mais avançadas, sendo um dos principais benefícios do uso da metodologia nas fases de design e desenvolvimento de um produto inovador.
Vídeo Projeto FLY.PT: https://youtu.be/Bhe6G-cjcSQ
Texto da responsabilidade da empresa.
Fonte: PIEP