Ciclo de vida, externalidades e custos de abatimento da eletrificação do transporte público usando ônibus a célula de combustível e elétricos a bateria na cidade de Putrajaya

Ônibus urbanos mais limpos e por que eles importam

Ônibus urbanos podem não parecer glamourosos, mas são pilares da vida urbana. Porque circulam o dia todo em ruas cheias, a forma como os alimentamos tem grande impacto na qualidade do ar, na poluição climática e nas contas públicas. Este estudo faz uma pergunta simples com grandes consequências para cidades malasianas como Putrajaya: as frotas futuras devem rodar com baterias ou com células de combustível a hidrogênio? Ao rastrear tanto os impactos ambientais quanto os custos de longo prazo, da fábrica ao fim da vida útil, os autores mostram qual opção entrega mais benefício climático por cada ringgit gasto.

Dois caminhos diferentes para ônibus mais limpos

A pesquisa compara ônibus elétricos a bateria, que armazenam energia em grandes baterias a bordo, com ônibus elétricos a célula de combustível, que geram eletricidade a partir do hidrogênio armazenado em tanques pressurizados. Ambos eliminam o escapamento nas ruas da cidade, mas suas pegadas ocultas diferem. Para os ônibus a célula de combustível, emissões e custos se deslocam para toda a cadeia do hidrogênio: produção de hidrogênio a partir de gás natural, energia solar ou biomassa, transporte por caminhão e compressão em postos de abastecimento. Para os ônibus a bateria, os impactos vêm principalmente da eletricidade usada no carregamento e da produção e substituição de pesados conjuntos de baterias de íon-lítio.

Seguindo os impactos do berço ao túmulo

Para comparar de forma justa, os autores usam uma abordagem de ciclo de vida que inclui a fabricação dos ônibus, o transporte da China para a Malásia, quinze anos de operação nas sete rotas urbanas de Putrajaya e a reciclagem no fim da vida útil. Eles simulam padrões reais de condução usando perfis de velocidade baseados em GPS para estimar o uso de energia, em vez de depender de médias aproximadas. Para células de combustível, testam várias fontes de hidrogênio disponíveis ou plausíveis na Malásia: reforma convencional de gás natural, o mesmo processo com captura de carbono, eletrólise alimentada por energia solar, gaseificação de resíduos de palma de óleo e um método emergente que converte biometano em hidrogênio e carbono sólido no local do depósito.

O que os números dizem sobre poluição

Em quase todas as medidas ambientais, os ônibus a bateria têm o melhor desempenho. Ao longo de todo o ciclo de vida, eles emitem cerca de 58 quilos de dióxido de carbono por 100 quilômetros na matriz elétrica atual, ainda muito dependente de combustíveis fósseis, da Malásia — bem abaixo do melhor caso para células de combustível, em torno de 121 quilos. Os ônibus a célula de combustível ficam um pouco melhores quando o hidrogênio é produzido a partir de energia solar ou resíduos de palma, mas ainda carregam encargos extras, como partículas finas da gaseificação de biomassa ou hardware solar intensivo em metais. Quando todos os tipos de dano são convertidos em um valor monetário aproximado, os ônibus a bateria têm a menor “etiqueta de preço” ambiental, em torno de 830.000 dólares americanos em custos externos ao longo da vida útil de um ônibus, enquanto todas as opções de célula de combustível apresentam valores superiores.

O que os números dizem sobre dinheiro

O estudo também soma tudo que um operador pagaria de fato ao longo de quinze anos, incluindo os próprios ônibus, estações de carregamento ou abastecimento, eletricidade ou hidrogênio e substituições de baterias ou stacks de células de combustível. Os ônibus a bateria saem claramente mais baratos, com um custo total de propriedade de cerca de 8,9 milhões de dólares para a frota de Putrajaya, ou aproximadamente 53 dólares por 100 quilômetros por ônibus. O melhor caso para célula de combustível, com produção de hidrogênio no local a partir de biometano, ainda custa cerca de 21,6 milhões de dólares, principalmente porque produzir e distribuir hidrogênio é caro. Quando os custos são divididos pela quantidade de poluição climática evitada em comparação com ônibus a diesel, os ônibus a bateria reduzem emissões a cerca de 0,39 dólares por quilo de dióxido de carbono, enquanto as opções a célula de combustível são várias vezes mais caras por unidade de benefício.

O que isso significa para o transporte urbano futuro

Para as condições atuais em Putrajaya e cidades malasianas semelhantes, a mensagem é clara: ônibus elétricos a bateria oferecem mais benefício climático e ambiental por menos dinheiro do que ônibus a célula de combustível. Isso não significa que ônibus a hidrogênio sejam inúteis; eles ainda podem desempenhar um papel no futuro, especialmente em rotas mais longas ou para ajudar a impulsionar uma indústria nacional de hidrogênio. Mas, como um passo prático inicial para limpar o transporte urbano e esticar recursos climáticos limitados, o estudo sugere que os planejadores devem focar em ônibus a bateria, enquanto continuam a melhorar as cadeias de suprimento de hidrogênio para que os ônibus a célula de combustível possam se tornar mais competitivos no futuro.

Citação: Chong, J.W., Hanafiah, M.M. Life cycle externalities and abatement costs of public transport electrification using fuel cell and battery electric buses in Putrajaya city. Sci Rep 16, 15312 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46665-w

Palavras-chave: ônibus elétricos a bateria, ônibus a célula de combustível de hidrogênio, transporte público, avaliação do ciclo de vida, emissões de gases de efeito estufa