Ethanol-powered vehicles as a way to contribute to sustainable cities

Authors

  • João Marcelo Fernandes Gualberto de Galiza Universidade Federal da Paraíba https://orcid.org/0009-0004-8523-2536
  • Daniel de Paula Diniz Universidade Federal da Paraíba
  • Monica Carvalho Departamento de Eng. de Energias Renováveis, Universidade Federal da Paraíba

DOI:

https://doi.org/10.47842/juts.v7i1.77

Keywords:

Sustainable cities, Carbon Footprint, Ethanol, Life Cycle Assessment

Abstract

Purpose: The research analyzes the greenhouse gas (GHG) emissions of a light vehicle using gasoline and ethanol, assessing the potential for reducing the carbon footprint through the use of biofuels. Method/design/approach: The Life Cycle Assessment (LCA) is used to calculate the GHG emissions of the Renault Kwid Intense flex-fuel car for the vehicle's use and maintenance phases (replacement of parts and pieces), considering the consumption of gasoline and ethanol in Brazil. The IPCC 2021 GWP 100a environmental impact assessment method is used, which quantifies GHG emissions over a 100-year period. The study considered a useful life for both vehicles of 100,000 km. Results and conclusion: A carbon footprint reduction of 42.38% can be observed when using ethanol instead of gasoline. In addition, it can be seen that vehicle maintenance has a low impact on the total carbon footprint over the period of use. Research implications: It can be highlighted that ethanol has a mitigating effect on global warming when compared to the use of fossil fuels, such as gasoline. Originality/value: The study can contribute to the planning of public policies and good practices in society that aim to reduce the carbon footprint, improve air quality, promote more sustainable systems and decarbonize everyday actions.

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Author Biographies

João Marcelo Fernandes Gualberto de Galiza, Universidade Federal da Paraíba

Mestrando em Engenharia Mecânica na Universidade Federal da Paraíba (UFPB), João Marcelo graduou-se em Engenharia Mecânica pela mesma instituição, com período sanduíche no Instituto Politécnico de Bragança (IPB, Portugal). Durante a graduação, especializou-se em Qualidade (Metodologia Lean), Engenharia de Energia e Sustentabilidade. Atualmente, suas pesquisas concentram-se em temas como termodinâmica, eficiência energética, impactos ambientais, gestão ambiental e métodos quantitativos, com ênfase em soluções inovadoras para sistemas energéticos e desenvolvimento sustentável.

Daniel de Paula Diniz, Universidade Federal da Paraíba

Daniel de Paula Diniz cursou Engenharia de Alimentos na Universidade Federal de Santa Catarina (EQA-UFSC, Brasil), mestrado em Energias Renováveis pela Universidade Federal da Paraíba (CEAR-UFPB, Brasil) com participação da Universidad de Zaragoza (Espanha) e doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal da Paraíba (CT-UFPB, Brasil). Temas de pesquisa incluem a Análise de produtos e processos da indústria cervejeira, e aplicação da Avaliação de Ciclo de Vida para quantificar os impactos ambientais de sistemas energéticos.

Monica Carvalho, Departamento de Eng. de Energias Renováveis, Universidade Federal da Paraíba

Professora do Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) da Universidade Federal da Paraíba (UFPB). Monica Carvalho cursou Engenharia Elétrica na Universidade Federal da Paraíba (UFCG, Brasil), mestrado em Engenharia Mecânica-Térmica na Universidade Federal da Paraíba (UFPB, Brasil), Diploma de Estudos Avançados em Climatização e Eficiência Energética de Edifícios na Universidad de Zaragoza (UniZar, Espanha), e doutorado em Engenharia Mecânica na Universidad de Zaragoza (UniZar, Espanha). Seu doutorado recebeu menção de doutorado Europeu, e sua tese recebeu o Premio Extraordinário de Doutorado. Temas de pesquisa incluem: termofluidos e refrigeração, termodinâmica, engenharia térmica e integração energética, otimização de sistemas energéticos, termoeconomia, eficiência energética, avaliação de ciclo de vida e redes de fluxo material (material flow networks).

References

ABNETT, Kate. União Europeia aprova proibição de novos carros a combustão a partir de 2035. CNN Brasil, 27 out. 2022. Disponível em: https://www.cnnbrasil.com.br/economia/uniao-europeia-aprova-proibicao-de-novos-carros-a-combustao-a-partir-de-2035/. Acesso em: 15 fev. 2024

ABNT. NBR ISO 14040: Gestão Ambiental - Avaliação do ciclo de vida - Princípios e estrutura. Rio de Janeiro: ABNT, 2014a.

ABNT. NBR ISO 14044: Gestão Ambiental - Avaliação do ciclo de vida - Princípios e estrutura. Rio de Janeiro: ABNT, 2014b.

ANP. Anuário estatístico brasileiro do petróleo, gás natural e biocombustíveis 2023. Brasília, DF, 2024. Disponível em: https://www.gov.br/anp/pt-br/centrais-de-conteudo/publicacoes/anuario-estatistico/anuario-estatistico-2023. Acesso em: 15 fev 2024.

ANP. Resolução nº 40, de 25 de outubro de 2013. Brasília, DF: ANP, 2013. Disponível em: https://atosoficiais.com.br/anp/resolucao-n-40-2013-. Acesso em: 15 fev. 2024.

BARCZAK, Rafael; DUARTE, Fábio. Impactos ambientais da mobilidade urbana: cinco categorias de medidas mitigadoras. Urbe. Revista Brasileira de Gestão Urbana, Curitiba, v. 4, n. 1, p. 13-32, jun. 2012. DOI: https://doi.org/10.1590/S2175-33692012000100002

BENVENUTTI, L. M. M. et al. Electric versus ethanol? a fleet-based well-to-wheel system dynamic model for passenger vehicles. Transportation Research Part D: Transport and Environment, [s. l.] v. 115, p. 103604, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.trd.2023.103604 DOI: https://doi.org/10.1016/j.trd.2023.103604

BOARETO, Renato. A política de mobilidade urbana e a construção de cidades sustentáveis. Revista dos Transportes Públicos-ANTP, Brasília, DF, ano 30/31, p. 141-160, 2008.

BRASIL. Lei nº 12.490, de 16 de setembro de 2011. Altera as Leis nºs 9.478, de 6 de agosto de 1997, e 9.847, de 26 de outubro de 1999 [...]. Brasília, DF: Presidência da República, 2011. Disponível em: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2011-2014/2011/Lei/L12490.htm. Acesso em: 15 fev. 2024.

DIAS, J. d. S. O uso do etanol como combustível no brasil vai completar um século! Agroenergia em Revista, Brasília, DF, ano 3, n. 5, p. 12-13, dez. 2012.

DONG, Yahong et al. Life cycle assessment of vehicle tires: A systematic review. Cleaner Environmental Systems, v. 2, p. 100033, Jun. 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cesys.2021.100033 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cesys.2021.100033

ECOINVENT CENTRE. Ecoinvent database version 3.8 Swiss Centre for Life Cycle Inventories. Zurich: EcoInvent Centre, 2023.

EPE. Balanço Energético Nacional (ano-base 2023). Rio de Janeiro, 2024. Disponível em: https://www.epe.gov.br/pt/publicacoes-dados-abertos/publicacoes/balanco-energetico-nacional-2023. Acesso em: 9 jan. 2024.

GLENSOR, Kain; MUÑOZ B., María Rosa. Life-Cycle Assessment of Brazilian Transport Biofuel and Electrification Pathways. Sustainability, [s. l.], v. 11, n. 22, 6332, 2019. DOI: https://10.3390/su11226332 DOI: https://doi.org/10.3390/su11226332

IPCC. Climate change 2021: The physical science basis. Agenda, Geneva, v. 6, n. 07, p. 280, 2021.

KATARZYNA, P. et al. LCA as a tool for the environmental management of car tire manufacturing. Applied Sciences, [s. l.], v. 10, n. 20, p. 7015, 2020. DOI: https://doi.org/10.3390/app10207015 DOI: https://doi.org/10.3390/app10207015

KOVARSKY, P. Etanol: uma solução brasileira sim, e das boas. Brasil Energia, Rio de Janeiro, 01 ago. 2020. Disponível em: www.editorabrasilenergia.com.br/etanol-uma-solucao-brasileira-sim-e-das-boas. Acesso em: 9 jan. 2024.

MACHADO, Henrique Moreira Fruh. Estudo de viabilidade econômica e socioambiental do etanol super-hidratado como combustível para mobilidade e geração de energia. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2019.

NASTARI, Plinio Mário. Papel do etanol na mobilidade sustentável do futuro. AgroANALYSIS, São Paulo, v. 41, n. 10, p. 16-17, 2021.

NICHI, Jaqueline. O desafio da mobilidade sustentável em cidades inteligentes: o caso da cidade de São Paulo. In: VIDAL, Leonardo de Carvalho; OLIVEIRA, Gilmar Gonçalves de; REIS, Wallace Pereira Neves dos (org.). Smart cities e smart factory: insights sobre tendências e padrões. São Paulo: Editora Científica Digital, 2023. E-book. p. 87-106. Disponível em: https://www.editoracientifica.com.br/books/chapter/o-desafio-da-mobilidade-sustentavel-em-cidades-inteligentes-o-caso-da-cidade-de-sao-paulo. Acesso em: 9 jan. 2024. DOI: https://doi.org/10.37885/230814205

PETROBRÁS. Óleo diesel: informações técnicas. Rio de Janeiro, 2023. Disponível em: https://petrobras.com.br/quem-somos/oleo-diesel. Acesso em:5 fev. 2024.

SIMAPRO. Pré Sustainability. Amersfoort, 2024. Disponível em: https://simapro.com/.

RENAULT. Renault KWID: ficha técnica – Renault. 2024. Disponível em: https://www.renault.com.br/veiculos-de-passeio/kwid/ficha-tecnica.html. Acesso em: 27 nov. 2024.

RFA. World Fuel Ethanol Production by Region. Ellisville, 2020. Disponível em: https://ethanolrfa.org/markets-and-statistics/annual-ethanol-production. Acesso em: 7 ago. 2024.

RODRIGUES, Luciano; ABREU, Ricardo Simões. O papel da bioenergia na mobilidade sustentável de baixo carbono. AgroANALYSIS, São Paulo, v. 43, n. 6, p. 19-21, 2023.

SHANBAG, A.; MANJARE, S. Life cycle assessment of tyre manufacturing process. Journal of Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems, Zagreb, v. 8, n. 1, p. 22-34, 2020. DOI: https://doi.org/10.13044/j.sdewes.d7.0260 DOI: https://doi.org/10.13044/j.sdewes.d7.0260

SILVA, Edwin Francisco Ferreira. Modelo numérico dos consumos energéticos e emissões de CO2 como apoio aos planos de mobilidade. 2024. Tese (Doutorado em transportes) – Universidade de Brasília, Brasília, 2024.

UNICA. Industria vê etanol como principal rota para descarbonização. [S. l.]2023. Disponível em: https://unica.com.br/noticias/industria-ve-etanol-como-principal-rota-para-descarbonizacao/. Acesso em: 9 jan. 2024.

VIANNA, J. et al. O papel do etanol na mitigação das emissões de poluentes no meio urbano. In: JORNADA LUSO-BRASILEIRA DE ENSINO E TECNOLOGIA EM ENGENHARIA–JBLE, 2., 2009, Porto. Anais [...]. Porto: Instituto Superior de Engenharia do Porto, 2009.

Published

2025-03-14

How to Cite

FERNANDES GUALBERTO DE GALIZA, J. M.; DINIZ, D. de P.; CARVALHO, M. Ethanol-powered vehicles as a way to contribute to sustainable cities. Journal of Urban Technology and Sustainability, [S. l.], v. 7, n. 1, p. e77, 2025. DOI: 10.47842/juts.v7i1.77. Disponível em: https://journaluts.emnuvens.com.br/journaluts/article/view/77. Acesso em: 22 may. 2025.

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