Os Veículos Elétricos podem ajudar mais do que o meio ambiente – A adoção em larga escala pode resultar em benefícios notáveis para a saúde e finanças

Um novo estudo da Universidade de Toronto sugere que a adoção em larga escala de veículos elétricos (EVs) e a implantação de geração de eletricidade renovável podem levar a benefícios de saúde de até US$ 188 bilhões até 2050.

Para isso, a equipe do Departamento de Engenharia Civil & Mineral utilizou simulações computacionais, que mostraram que apenas a eletrificação dos veículos dos EUA e uma descarbonização menos agressiva da rede elétrica poderiam proporcionar benefícios significativos de saúde em nível populacional na faixa de dezenas de bilhões de dólares. 

De acordo com a coautora do estudo, a professora Marianne Hatzopoulou, ao estudar o impacto dos EVs, os pesquisadores normalmente se concentraram nas mudanças climáticas em termos de mitigação das emissões de CO2, mas isso não representa toda a poluição causada por um veículo de combustão interna.

Além do CO2, esses veículos convencionais também “produzem muitos poluentes atmosféricos que têm um impacto significativo e quantificável na saúde pública”, que Hatzopoulou observou “são sentidos de forma desproporcional por populações de baixa renda, racializadas ou marginalizadas”.

Em 2020, os membros dessa equipe usaram sua expertise em avaliação do ciclo de vida para construir modelos computacionais que simulam o impacto da adoção em larga escala de EVs no mercado dos EUA.  

A equipe escolheu os EUA como mercado de teste devido às altas taxas de propriedade e deslocamento per capita, bem como à disponibilidade de veículos grandes e pesados e dados de alta qualidade.

Para estimar quantos EVs seriam necessários para manter o aumento da temperatura média global abaixo de 2 graus Celsius acima dos níveis pré-industriais até 2100, a equipe criou um método inovador para converter essa meta em um orçamento de carbono para veículos de passageiros nos EUA. Em seguida, determinou o número de EVs necessários para permanecer dentro desse orçamento, o que acabou “sendo muito”.

Os cenários modelados indicaram que a equipe precisaria de 350 milhões de EVs nas estradas dos EUA até 2050 para atingir a redução de emissões alvo.

“É verdade que as vendas estão crescendo rapidamente, mas mesmo as projeções mais otimistas sugerem que, até 2050, a frota dos EUA estará em torno de 50% de EVs.”

Quanto às barreiras para essa adoção, o estudo aponta para as preferências dos consumidores por EVs, desafios relacionados ao suprimento de materiais críticos como cobalto, lítio e manganês para baterias, e a pressão sobre a infraestrutura elétrica do país. O artigo indicou um aumento anual de 1.730 TWh na demanda de eletricidade, o que exigiria um investimento massivo em infraestrutura e novas usinas.

O estudo concluiu que a posse de 90% de EVs até 2050 é um cenário irrealista e recomendou um investimento massivo em transporte público, maior densidade habitacional e redesign urbano para permitir transporte ativo.

“Os EVs realmente reduzem as emissões, mas não nos livram de fazer as coisas que já sabemos que precisamos fazer. Precisamos repensar nossos comportamentos, o design de nossas cidades e até aspectos de nossa cultura. Todos precisam assumir responsabilidade por isso.”

– Professora Heather MacLean

A adoção generalizada de EVs pode melhorar a saúde humana

Depois de calcular o número de EVs necessários para atender às metas de mitigação, a equipe de Engenharia da U of T estudou os benefícios à saúde da eletrificação de veículos leves.

Publicado na PNAS este mês, o estudo mais recente propõe uma perspectiva única na quantificação dos impactos à saúde relacionados à qualidade do ar da adoção de EVs nos EUA entre 2022 e 2050. 

O fato é que os EVs, por si só, não geram emissões de escapamento, mas isso não significa que não sejam responsáveis pela poluição do ar. Os EVs ainda precisam de energia, e se as usinas que os abastecem funcionam com combustíveis fósseis como gás natural ou carvão, então eles são responsáveis.

Portanto, a equipe adaptou seu modelo para simular a produção de poluentes atmosféricos, incluindo óxidos de enxofre (SOx), óxidos de nitrogênio (NOx) e PM2,5 — partículas pequenas de 2,5 micrômetros ou menos de diâmetro que podem conter produtos químicos orgânicos, poeira, fuligem e metais.

Ao contrário do CO2, que persiste por décadas e está bem distribuído na atmosfera, esses poluentes e seus impactos na saúde são mais localizados.

“Importa não apenas quanto estamos emitindo, mas também onde emitimos.”

– Professor Daniel Posen

Portanto, modelar CO2 e modelar esses poluentes são duas coisas muito diferentes. 

Além disso, a poluição do ar proveniente da rede elétrica e dos veículos de combustão interna não deve permanecer constante ao longo do tempo. 

Por exemplo, os carros movidos a gasolina que temos hoje geram significativamente menos poluição do que os construídos há duas décadas, mas ainda circulam nas estradas. Da mesma forma, a rede elétrica continua a ficar mais verde. Portanto, todos esses fatores precisam ser levados em conta. 

Assim, a equipe escolheu dois cenários principais para o modelo simular. Em um cenário, não serão construídos mais EVs, mas os veículos de combustão interna mais antigos continuarão a ser substituídos por modelos mais eficientes. No outro cenário, assume-se que todos os veículos novos vendidos até 2035 serão elétricos.

Embora o segundo cenário pareça “agressivo”, muitos governos ao redor do mundo já apostaram tudo nos EVs, com países como Noruega, Holanda, França e Canadá planejando eliminar as vendas de veículos de combustão interna novos na próxima década.

Para ambos os cenários, os pesquisadores também consideraram diferentes taxas de transição da rede elétrica para fontes de energia renovável. Essa taxa incluiu desaceleração, aceleração ou manutenção aproximadamente do mesmo nível atual até 2050.

Para cada uma dessas condições, os níveis de poluição do ar foram então simulados em todo os EUA. Eles correlacionaram esses níveis de poluição com estimativas estatísticas de valor econômico e o número de anos de vida perdidos. 

“Nossa simulação mostra que os benefícios cumulativos à saúde pública da adoção em larga escala de EVs entre agora e 2050 podem chegar a centenas de bilhões de dólares… se a rede continuar a ficar mais verde.”

– Posen

Embora o mundo já esteja transicionando da geração de energia fóssil, a equipe também modelou a rede congelada em seu estado atual. Ele acrescentou:

“Nesse caso, estaríamos realmente melhor simplesmente substituindo nossos antigos veículos de combustão interna por novos — mas, novamente, isso não é um cenário muito realista.”

Agora, a questão é qual deve ser a prioridade, adotar EVs para descarbonizar o setor de transporte ou descarbonizar o setor de geração de energia, que é a fonte da poluição dos EVs.

A isso, Hatzopoulou disse:

“É importante lembrar que os veículos que estão sendo vendidos hoje continuarão a ser usados por décadas.”

O que isso significa é que devemos primeiro adotar EVs porque continuar comprando mais veículos de combustão interna, por mais eficientes que sejam, nos prende a essas emissões de escapamento por anos, o que espalhará ainda mais essa poluição por toda parte.

No entanto, o sistema de geração de energia deve ser descarbonizado ao mesmo tempo e não esperar que mais EVs cheguem primeiro às estradas.

“Precisamos iniciar o caminho para um futuro mais saudável hoje.”

– Hatzopoulou

Quantificando os Benefícios dos EVs para a Saúde Pública

Os EVs têm ganhado muito impulso nos últimos anos, surgindo como um meio poderoso para enfrentar o problema da poluição do ar.

Isso faz sentido, dado que a poluição do ar contribui para uma em cada dez mortes globalmente e causa 8,43 milhões de mortes prematuras anualmente. Também reduz a expectativa de vida em mais de 2 anos. Segundo a OMS, a poluição do ar é a maior ameaça ambiental à saúde humana em todo o mundo.

Essa ameaça é atribuída em grande parte à indústria de transporte. Nos EUA, o setor representa cerca de 29% de todas as emissões de gases de efeito estufa (GEE) e, como tal, tem sido o foco de estratégias voltadas para mitigar as mudanças climáticas.

Entre as soluções, os EVs, que geram zero emissões de escapamento, oferecem promessa significativa na redução tanto das emissões de GEE quanto da poluição do ar. Segundo o Departamento de Energia dos EUA, comparado a 5.186 kg de emissão de carbono criados por veículos a gasolina, os EVs produzem apenas 1.783 kg.

Assim, um estudo do início deste ano examinou os benefícios da eletrificação total (FullE) em quatro cidades dos EUA — Nova York, Chicago, Houston e Los Angeles. Essas cidades apresentam populações densas, alto volume de tráfego e má qualidade do ar que não atende aos padrões da Agência de Proteção Ambiental.

A pesquisa constatou que o cenário FullE levou a uma redução de PM2,5 atingindo picos de 0,34 a 2,29 μg.m−3, juntamente com reduções marcantes tanto nas concentrações de NOx quanto de ozônio.

Do ponto de vista da saúde, um cenário FullE poderia potencialmente prevenir 796, 328 e 157 mortes prematuras por mês em Nova York, Chicago e Houston, respectivamente. Economicamente, os benefícios à saúde estão projetados entre US$ 51 milhões e US$ 249 milhões por dia.

No entanto, em Los Angeles, a eletrificação total pode realmente aumentar a mortalidade devido a níveis mais altos de PM2,5 e ozônio, enquanto uma participação de 29% de EVs para veículos leves pode salvar 104 vidas por mês. Isso se deve à química atmosférica complexa da cidade e às condições geográficas e meteorológicas únicas, e, como tal, requer “regulamentações ambientais específicas por região”.

Outro estudo, que investigou os benefícios à saúde desses veículos em Xangai, China, observou que algumas regiões podem obter mais benefícios da adoção em larga escala de EVs, que é muito custosa, do que outras. Como tal, recomendou que os formuladores de políticas criem incentivos baseados nas características regionais.

Uma megacidade como Xangai tipicamente sofre com pior qualidade do ar e uma população maior está exposta às emissões dos veículos.

Assim, o estudo avaliou os benefícios climáticos e de saúde de substituir veículos a gasolina, que emitem partículas finas, NOx e compostos orgânicos voláteis, por EVs alimentados por bateria que contribuem para emissões de NOx e SO2 das usinas.

Concluiu que cada EV na maior cidade da China gera US$ 6.400 em benefícios de saúde e clima. Além disso, os impactos à saúde dos EVs foram cerca de 20 vezes menores que os do ICEV médio, com benefícios maiores ao substituir ICEVs mais antigos, totalizando US$ 8.900 por veículo.

A eletrificação de veículos, porém, não só reduz as emissões de gases de efeito estufa e melhora a qualidade do ar, como também tem sido encontrada para reduzir a taxa de mortalidade associada à exposição a poluentes tóxicos do ar.

Inalar partículas finas emitidas por veículos ICE pode levar a um risco aumentado de doenças cardiovasculares, incluindo ataques cardíacos. Para crianças, a exposição à poluição do ar pode causar uma vida inteira de problemas de saúde. Enquanto isso, em mulheres grávidas, pode resultar em risco aumentado de complicações e baixo peso ao nascer. Pesquisas sugerem que a poluição do ar também contribui para transtornos relacionados à atenção.

Dado os efeitos adversos da poluição do ar na saúde humana, especialmente na população jovem, a American Lung Association estudou o impacto dos EVs na salvação de vidas. 

“A poluição do ar e as mudanças climáticas estão colocando as crianças em risco hoje. Os impactos das mudanças climáticas continuam a intensificar-se, e isso apenas aumentará os riscos que as crianças nos Estados Unidos enfrentam enquanto crescem.”

– Will Barrett, autor do relatório e Diretor Sênior de Defesa do Ar Limpo da associação

Para melhorar a saúde das pessoas, o relatório sugeriu que todas as novas compras de carros sejam opções de emissão zero e que a rede elétrica nacional mude para energia limpa e renovável até 2035. 

De acordo com o grupo, esses veículos de emissão zero gerariam mais de US$ 1,2 trilhão em benefícios de saúde para o país até 2050.

O Estado Atual do Mercado de EVs

Com todos esses benefícios da eletrificação de veículos, onde exatamente estamos na adoção de EVs? Bem, um relatório da Agência Internacional de Energia afirma que as vendas de carros elétricos atingiram quase 14 milhões em 2023, um aumento de 3,5 milhões em relação ao ano anterior e um impressionante 6 vezes mais do que em 2018.

Em 2023, os carros elétricos representaram cerca de 18% de todos os carros, um aumento de 4% em relação a 2022. Apenas cinco anos atrás, eles representavam apenas 2%, destacando a massiva adoção de EVs. Entre os carros elétricos, 70% são alimentados por bateria. Esses números elevam o total de EVs nas estradas para 40 milhões.  

Embora a adoção de EVs esteja ocorrendo globalmente, ela está significativamente concentrada em apenas alguns mercados principais, com a China na liderança. 

Quase 60% (8,1 milhões) de todas as novas matrículas de carros elétricos foram na China. Notavelmente, 2023 foi o primeiro ano em mais de uma década em que a indústria chinesa de Veículos de Nova Energia (NEV) não recebeu apoio de subsídios nacionais para compras de EVs. No entanto, isenção fiscal, apoio não financeiro e alguns investimentos liderados por províncias permaneceram. No ano passado, a China também exportou mais de 4 milhões, sendo 1,2 milhão deles EVs, tornando-se a maior exportadora de automóveis do mundo.

A China é seguida pela Europa com 25% e depois pelos EUA com 10% (1,4 milhão). Juntas, essas regiões representam quase 95% das vendas globais de carros elétricos. Esse crescimento continua em 2024, com a China já vendendo 1,9 milhão de carros elétricos no 1º trimestre de 2024, comparado a 350.000 nos EUA.

Embora as vendas de carros elétricos em mercados emergentes e economias em desenvolvimento tenham aumentado, elas permaneceram baixas no geral, e os EVs ainda são raros na África, Eurásia e Oriente Médio.

De acordo com a IEA, a transição contínua para a mobilidade elétrica depende de EVs acessíveis. E, além do desenvolvimento tecnológico, a concorrência é um grande fator que pode reduzir os custos. 

“As pessoas estão prontas para combater as mudanças climáticas e dirigir EVs, mas não a qualquer custo,” observou Serge Gachot, diretor do Salão do Automóvel de Paris, que foi realizado este mês e viu fabricantes de EVs dos EUA, China e Europa exibindo seus últimos modelos.

Dados da JATO mostram que o preço médio de varejo de um EV a bateria na China foi inferior a US$ 34 mil no primeiro semestre de 2023, comparado a cerca de US$ 72 mil na Europa e US$ 74 mil nos EUA.

A China consegue capturar o mercado de EVs graças à sua tecnologia de ponta e veículos de alta qualidade a preços mais competitivos. Em resposta ao domínio da China no mercado de EVs, Europa e Canadá estão atualmente considerando impor tarifas para impulsionar suas indústrias locais de EVs. 

Agora, se olharmos para os nomes proeminentes no setor de EVs, então empresas como NIO (LIO ), Li Auto (LI ), Lucid Group (LCID ), Rivian Automotive (RIVN ), e Stellantis N.V. (STLA ) estão entre os principais players.

A BYD da China, porém, está atualmente liderando a indústria global de EVs. A empresa, que produz EVs, baterias e soluções de energia, está expandindo rapidamente sua participação de mercado tanto doméstico quanto internacional. A BYD vendeu 1.134.892 veículos no 3º trimestre, comparado a 986.720 no 2º trimestre.

No momento da redação, as ações da empresa com capitalização de mercado de US$ 123,5 bilhões estão sendo negociadas a US$ 36,86, alta de 33,16% no ano, com EPS (TTM) de 1,55 e P/E (TTM) de 23,84.

Depois há a Tesla, Inc. de Elon Musk (TSLA ), que produz uma variedade de EVs, incluindo Model S, Model 3, Model X e Model Y. No 3º trimestre, a Tesla entregou 462.890 EVs, acima dos 433.956 no 2º trimestre. Sua receita do 2T24 foi de US$ 25,5 bilhões com US$ 890 milhões em créditos regulatórios.

No momento da redação, as ações da empresa com capitalização de mercado de US$ 703,85 bilhões estão sendo negociadas a US$ 217,80, queda de 11,18% no ano, com EPS (TTM) de 3,56 e P/E (TTM) de 62,04.

Conclusão 

Estudos mostram que os veículos elétricos apresentam benefícios inegáveis tanto para o meio ambiente quanto para a saúde pública. No entanto, sua adoção generalizada traz desafios significativos. Para aproveitar todo o seu potencial, devemos não apenas eletrificar as frotas de veículos, mas também descarbonizar a rede elétrica. No geral, a adoção de EVs deve ser complementada por mudanças sociais mais amplas em como viajamos, vivemos e geramos energia.

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