Projeto Descarbonize.ai: inovando para um futuro sustentável no setor automotivo

Iniciativa propõe a criação de um sistema de conectividade veicular com foco na redução das emissões de carbono do setor de transporte rodoviário

O setor de transporte é um dos maiores consumidores de energia em escala global e contribui significativamente para as emissões de gases de efeito estufa. A União Europeia (UE) e os Estados Unidos estabeleceram metas ambiciosas para a descarbonização da frota, com a proibição da venda de veículos movidos a combustíveis fósseis até 2035, na UE, e a intenção de remover todas as emissões do setor de transporte até 2050, nos EUA. 

No Brasil, o transporte rodoviário corresponde a, aproximadamente, 13% da emissão total do CO². A transição brasileira para a mobilidade elétrica, aliada à disponibilidade de biocombustíveis, oferece uma oportunidade única para uma mudança gradual e mais suave rumo à descarbonização completa. O desenvolvimento de soluções para a eficiência energética e controle de emissões dos veículos é essencial para posicionar o país na vanguarda da sustentabilidade e contribuir para um futuro mais limpo.

O projeto “Descarbonize.ai: Sistema Integrado para Análise, Monetização e Descarbonização do Tráfego Veicular” apresenta uma proposta inovadora. A iniciativa foi aprovada recentemente na Chamada Pública de PD&I 01/2023, da Fundação de Apoio da UFMG - Fundep , na Linha de Conectividade Veicular do programa Mover. Seu objetivo é propor a criação de um sistema de conectividade veicular com foco na redução das emissões de carbono do setor de transporte rodoviário, alinhado às metas de descarbonização globais.

“Nosso foco é impulsionar a criação de uma nova geração de veículos mais sustentáveis. Isso se dá por meio da implementação de estratégias para medir, acompanhar e valorizar a pegada de carbono de cada veículo. Ao tornar visível e quantificável o impacto ambiental deles, incentivamos práticas que reduzam as emissões de carbono”, explica o professor Ivanovitch Medeiros Dantas da Silva, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), coordenador-geral do projeto.

Parceiros da iniciativa

Desenvolvida de forma colaborativa, a iniciativa conta com a parceria da Universidade Federal da Paraíba (UFPB), com a contribuição do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) e com as empresas Embeddo Computação Aplicada, Volkswagen Caminhões e Ônibus (VWTB), Peugeot Citroen Do Brasil, e FCA Fiat Chrysler.

“O envolvimento direto da indústria automotiva é crucial, não apenas para proporcionar insights práticos, mas também para realizar experimentações, testes e validar as soluções desenvolvidas. Este modelo de cooperação garante que o que é criado no laboratório pode ser aplicado de forma prática e eficaz no mundo real. Assim, estamos estabelecendo um novo padrão em inovação e sustentabilidade no setor automotivo, combinando a teoria de ponta com a aplicação prática para um futuro mais verde e tecnologicamente avançado”, completa o coordenador-geral.

O projeto 

No contexto brasileiro, o projeto se destaca como uma iniciativa crucial para alinhar o setor automotivo com a economia verde emergente. Além disso, ao integrar sensores automotivos e técnicas avançadas de inteligência artificial, possibilita o monitoramento preciso das emissões de carbono dos veículos, transformando a maneira como entendemos e gerenciamos o impacto ambiental dos automóveis.

Para o pesquisador e professor de Pós-Graduação do Inmetro, Wilson S. Melo Jr., tal iniciativa é importante para o setor automobilístico brasileiro porque estuda um tema de grande interesse para a indústria e, por consequência, para o instituto, em uma perspectiva de eficiência energética de veículos em circulação. “Conhecer tal informação é primordial para promover o desenvolvimento de tecnologias de descarbonização alinhadas à agenda ESG, bem como políticas públicas de redução de emissões”, afirma.

Inovação e novas tecnologias

Um dos aspectos inovadores do projeto é a proposta de criar um mercado dinâmico de compra e venda de créditos de carbono. Com essa iniciativa, motoristas e frotas de veículos podem converter suas emissões em créditos de carbono, negociando-os em uma plataforma blockchain. Isso não apenas incentiva práticas sustentáveis, mas também oferece oportunidades econômicas significativas para todo o setor automotivo.

Além disso, o projeto também pretende usar outras novas tecnologias, como Internet das Coisas (do inglês Internet of Things – IoT) e Inteligência Artificial (IA), que têm o potencial de impactar na redução de emissões de gases do efeito estufa ao permitir o monitoramento preciso das emissões dos veículos e a criação de créditos de carbono. Elas também influenciam indiretamente no desempenho dos automóveis, ao incentivar práticas de direção mais sustentáveis.

Outro aspecto inovador é o uso da monetização, que pode ser um mecanismo eficaz para incentivar a coleta de dados em sistemas de mobilidade. O crowdsourcing, no qual os usuários fornecem dados voluntariamente em troca de incentivos, é uma abordagem viável. Os dados coletados podem ser convertidos em valor, seja por meio de informações úteis para os usuários, seja via recompensas tangíveis, como créditos em programas de fidelidade. 

“Com IoT, criamos as ferramentas e mecanismos necessários para sensoriamento e coleta de dados veiculares em ampla escala. A IA nos permite analisar esses dados, obtendo resultados de medição mais precisos em relação à eficiência energética e às emissões dos veículos em circulação. Por fim, o blockchain nos permite criar modelos de negócio para monetização desses dados, gerando incentivos baseados em metas de descarbonização, o que recompensa e motiva mais condutores a participar do sistema, compartilhando seus dados”, detalha Melo Jr.

A monetização baseada em plataformas distribuídas, como os blockchains, pode oferecer um modelo autossustentável a longo prazo, permitindo que várias partes obtenham benefícios mútuos mensuráveis. Os blockchains fornecem um registro confiável de informações e a capacidade de usar contratos inteligentes para automatizar regras de negócios, possibilitando, por exemplo, a gestão de recompensas de crowdsourcing usando cripto créditos. Essas práticas podem ser aplicadas não apenas para incentivar a coleta de dados, mas também para converter emissões veiculares em créditos de carbono e incentivar a redução do consumo energético em veículos de propulsão interna.

Impacto no desempenho dos automóveis

As novas tecnologias estão revolucionando a interação e operação dos automóveis. Sua influência no desempenho dos veículos é indireta, mas significativa. Por exemplo, a precisão na quantificação da pegada de carbono de um veículo em relação às suas emissões tem um impacto profundo na forma de dirigir os automóveis. 

O acesso a informações detalhadas sobre as emissões pode levar os motoristas a ajustarem sua condução para que ela seja mais sustentável, resultando em uma redução na pegada de carbono do veículo. Além disso, a possibilidade de gerar créditos de carbono atua como um incentivo adicional, beneficiando tanto o meio ambiente quanto os motoristas, economicamente. “Portanto, enquanto essas tecnologias podem não afetar diretamente a mecânica ou a potência dos automóveis, elas transformam a maneira como os utilizamos. Ao promover um estilo de condução mais consciente e ambientalmente responsável, estamos passando por uma mudança significativa na relação entre tecnologia, desempenho dos veículos e sustentabilidade”, analisa o professor Ivanovitch.

Na visão do Inmetro, que pretende ser “como uma caixa de ferramentas para superação dos desafios da Sociedade 4.0”, estar envolvido em uma agenda ESG, com a descarbonização como um dos modais da mobilidade urbana, é um desafio relevante para os próximos anos. “Para tanto, um passo essencial é se estimar com baixa incerteza a eficiência energética dos veículos atualmente em circulação, em condições reais de uso, em alinhamento com outros programas já promovidos pelo Inmetro, como, por exemplo, o PBE Veicular. Assim, o desenvolvimento desse projeto contribuirá para prover à indústria ferramentas integradas de conectividade veicular que podem contribuir de forma efetiva para o propósito apresentado”, diz o pesquisador.

Expectativa de resultados

O projeto tem como resultados esperados a personalização de um dispositivo OBD-II de última geração para coletar dados de uma ampla gama de veículos, implementação de algoritmos de inteligência artificial para analisar as emissões de carbono e desenvolvimento de um serviço de monetização de dados baseado em blockchain.

Além disso, planeja-se a disseminação do conhecimento adquirido por meio de apresentações em congressos, publicação de artigos, workshops temáticos e compartilhamento de conteúdos via redes sociais. No futuro, o projeto visa estabelecer APIs personalizadas para integração nas soluções de plataforma das montadoras, com foco na monitorização da eficiência energética e na geração de indicadores para aprimorar a análise de sustentabilidade. 

Quanto aos níveis de maturidade tecnológica, o objetivo é alcançar o Grau de Maturidade TRL-5, demonstrando a tecnologia em condições relevantes, incluindo testes do dispositivo OBD-II em laboratório e simulações das condições reais de operação, marcando um avanço significativo em direção ao TRL-6, em que a tecnologia será testada em um ambiente ainda mais realista.

“Este processo não só contribui para a transformação da indústria automotiva em direção à sustentabilidade, mas também atua diretamente na redução do impacto ambiental do setor de transporte, um aspecto vital para a preservação do nosso planeta. Assim, nosso projeto se alinha perfeitamente aos objetivos do programa Mover, que visa promover a mobilidade sustentável e a conscientização ambiental”, encerra Ivanovitch.

SOBRE O PROGRAMA PRIORITÁRIOnbsp;

O Programa Prioritário de Conectividade Veicular busca promover a pesquisa, desenvolvimento e a inovação (PD&I) em conectividade veicular, contribuindo para o desenvolvimento Industrial e tecnológico do setor automotivo e sua cadeia de produção, promovendo impacto e abrangência nacional.

A frente de atuação irá estimular a produção de tecnologias em quatro principais áreas temáticas: Conectividade: Meio ambiente e Descarbonização; Conectividade dos veículos com o ambiente externo; Tecnologia da Privacidade e Segurança de Dados; e Serviços, Diagnóstico e Manutenção Preditiva de Veículos. Todas essas temáticas serão trabalhadas em 3 eixos: Projetos de PD&I; Programa de Aprendizado Federado; e Desenvolvimento de Competências.

Liderado pela Fundep, o Programa Prioritário Conectividade Veicular tem coordenação técnica a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).