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Tecnologia · Artigo

Como funcionam os ferries elétricos: dentro do impulso da bateria que está substituindo os barcos a diesel

Publicado:

Ferry Ampere (built 2014) with electric propulsion, on Sognefjord, close to Lavik harbour
Imagem: Wikimalte · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

Em resumo

Os ferries elétricos substituem os motores diesel por pacotes de bateria de íon-lítio que acionam motores elétricos e propulsores, recarregando em minutos nas estações à beira da costa durante o carregamento. O Highland Council da Escócia e o operador CMAL agora estão adquirindo e construindo uma onda desses navios, incluindo uma substituição para o Corran Ferry de 25 anos, enquanto os governos pressionam para reduzir as emissões marítimas.

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Os ferries elétricos funcionam no mesmo princípio básico de um carro elétrico: grandes baterias armazenam energia e a fornecem para motores elétricos que acionam a hélice ou propulsor, sem envolvimento de motor diesel durante a operação normal. A tecnologia evoluiu de um único barco piloto norueguês uma década atrás para programas de aquisição em larga escala na Escócia, com o Highland Council confirmando em 2 de outubro de 2026 que lançou formalmente a licitação para um novo navio elétrico para substituir o Corran Ferry no Loch Linnhe, conforme anúncio do próprio conselho.

Como funciona o sistema de propulsão

O caso de referência para a tecnologia é MF Ampere, construído pelo estaleiro norueguês Fjellstrand e entregue em outubro de 2014 para o operador Norled, que começou a operar comercialmente em maio de 2015 como o primeiro ferry totalmente elétrico de carros e passageiros do mundo, de acordo com Ship Technology. O catamarã de alumínio de 80 metros transporta até 360 passageiros e 120 carros através de uma travessia de 5,7 km do Sognefjord, realizando cerca de 34 viagens por dia a uma velocidade de cruzeiro de 10 nós.

Os dois motores elétricos a bordo do Ampere, classificados em 450 kW cada, são alimentados por um pacote de bateria de íon-lítio de 1.000 kWh pesando aproximadamente 10 toneladas, conforme relatado pela Ship Technology. Um motor aciona propulsores Rolls-Royce Azipull equipados com uma hélice de passo controlável com pena, que permite ao ferry se manobrar sem um leme separado. Como os propulsores podem girar, o mesmo sistema gerencia tanto a propulsão quanto a direção.

As baterias recarregam durante os aproximadamente dez minutos necessários para carregar e descarregar veículos em cada cais. Siemens Energy, que forneceu o pacote de propulsão, disse que a rede elétrica local era muito fraca para fornecer tanta energia em uma janela tão curta, então Norled e Siemens instalaram baterias de amortecimento em cada estação à beira da costa — unidades de 260 kWh que carregam da rede hidrelétrica e descarregam rapidamente nas baterias a bordo do ferry durante a parada.

Por que os operadores estão migrando do diesel

Siemens Energy disse que o modelo Ampere reduz os custos de combustível em até 60% em comparação com um ferry diesel equivalente e que retrofits híbridos de bateria em outros navios economizaram até 90% no consumo de combustível, emissões e custos operacionais. A empresa citou um caso separado, o Bastø Electric, que descreveu como o maior ferry totalmente elétrico do mundo e disse ter reduzido as emissões de CO₂ em 75% em 2022. Também referenciou um estudo da Siemens Energy/Bellona estimando que eletrificar completamente as frotas de ferries em vários países europeus poderia reduzir as emissões nessas frotas em quase metade, economizando aproximadamente 800.000 toneladas de CO₂ anualmente usando a tecnologia disponível atualmente.

O transporte marítimo como um todo produz cerca de 3% das emissões globais de gases de efeito estufa, e Siemens Energy observou que 81% dos aproximadamente 91.000 navios na frota mundial são navios pequenos ou médios — a categoria na qual a maioria desses ferries se enquadra e o segmento onde a propulsão elétrica com bateria é considerada mais viável técnica e economicamente, dadas as rotas curtas e fixas e as janelas de carregamento previsíveis.

Expansão da frota em larga escala na Escócia

A abordagem do Ampere foi posteriormente escalada em um programa de aquisição de frotas. Caledonian Maritime Assets Ltd (CMAL), o órgão que possui navios e infraestrutura portuária para a rede de ferries administrada pelo estado da Escócia, está executando um Small Vessel Replacement Programme abrangendo sete ferries elétricos iniciais de 50 metros para rotas da costa oeste incluindo Colintraive–Rhubodach, Lochaline–Fishnish e Iona–Fionnphort, com três navios adicionais planejados para uma segunda fase, de acordo com a publicação especializada Riviera Maritime Media, que citou o estaleiro que constrói os navios.

Cada um desses ferries está sendo construído com capacidade de bateria próxima a 6 megawatt-hora usando células Corvus de níquel-cobalto-alumínio, que Riviera Maritime Media relatou ser mais de 30% mais leve do que baterias de fosfato de ferro-lítio de capacidade equivalente — um fator significativo considerando os limites de peso em pequenos navios. CMAL disse que os barcos são projetados para operar até 14 horas por dia e recarregar completamente durante a noite em menos de 10 horas; as entregas estão programadas para começar no terceiro trimestre de 2027 e continuar em intervalos de três a quatro meses até o primeiro trimestre de 2029. CMAL atualmente opera 17 pequenos navios na costa oeste, vários deles chegando ao final de sua vida útil, junto com três ferries híbridos diesel-elétricos existentes construídos entre 2012 e 2016.

A substituição do Corran Ferry

A travessia de Corran, uma das rotas de ferry de navio único mais movimentadas da Escócia, é atualmente servida pelo MV Corran, que está em operação desde 2001, conforme relatado pela emissora STV. Highland Council disse que o projeto de substituição é financiado com £58 milhões do Inverness and Highland City-Region Deal, composto por £28 milhões do Governo Escocês destinados ao novo navio elétrico, £20 milhões do Governo do Reino Unido e £10 milhões do Highland Council para trabalhos na costa como rampas e infraestrutura de carregamento.

Trabalhando com CMAL, que está fornecendo expertise técnica e apoio de aquisição, o conselho lançou uma licitação de navio único em 2 de outubro de 2026. O conselho disse que espera adjudicar o contrato de construção em março de 2027, com infraestrutura na costa concluída em junho de 2027 e equipamento de carregamento à beira da costa instalado e comissionado em setembro de 2028, antes do novo ferry entrar em operação no início de 2029. O novo navio será de design roll-on/roll-off, construído de acordo com a especificação padronizada usada em todo o Small Vessel Replacement Programme da CMAL. STV relatou que o MV Corran existente será mantido como navio de alívio uma vez que o novo ferry elétrico assume a rota.

Projetos de ferries elétricos comparados
Navio/programaOperador/proprietárioCapacidade de bateriaStatus
MF AmpereNorled (Noruega)1.000 kWh a bordo + 260 kWh em cada caisEm serviço desde maio de 2015
Small Vessel Replacement Programme da CMAL (7 ferries)CMAL (Escócia)~6 MWh por navioEntregas de Q3 2027 a Q1 2029
Novo Corran FerryHighland Council / CMAL (Escócia)Ainda não divulgadoLicitação lançada out 2026; serviço a partir do início de 2029

O que ainda limita a tecnologia

O material da Siemens Energy e o relatório da Riviera apontam para as mesmas restrições subjacentes: peso da bateria em relação à capacidade de carga do navio, a força da rede elétrica local nos pontos de carregamento, e a necessidade de desvios muito rápidos para que os ferries possam recarregar nos poucos minutos que passam carregando passageiros e veículos. Esses fatores explicam por que a propulsão elétrica com bateria até agora foi implantada principalmente em rotas curtas e fixas com cronogramas previsíveis — como travessias de fiordes e ligações entre ilhas — em vez de longas viagens em alto mar.

Perguntas

Como um ferry elétrico recarrega suas baterias?
A maioria dos ferries elétricos recarrega durante os poucos minutos que passam carregando e descarregando em cada cais, extraindo energia de estações de carregamento à beira da costa; em rotas com redes locais fracas, baterias de amortecimento no cais armazenam energia e a liberam rapidamente para o ferry, como Siemens Energy descreveu para o ferry Ampere na Noruega.
Qual foi o primeiro ferry elétrico do mundo?
MF Ampere, construído por Fjellstrand para o operador norueguês Norled, começou a operar comercialmente em maio de 2015 como o primeiro ferry totalmente elétrico de carros e passageiros, de acordo com Ship Technology.
Quando o novo Corran Ferry elétrico entrará em serviço?
Highland Council diz que o navio de substituição deve entrar em serviço no início de 2029, após um contrato de construção ser adjudicado em março de 2027 e a infraestrutura de carregamento à beira da costa ser comissionada em setembro de 2028.
Quanto custa o novo projeto do Corran Ferry?
Highland Council diz que o projeto é financiado com £58 milhões do Inverness and Highland City-Region Deal: £28 milhões do Governo Escocês para o navio, £20 milhões do Governo do Reino Unido e £10 milhões do Highland Council para infraestrutura na costa.
Por que os ferries elétricos são usados principalmente em rotas curtas?
Peso da bateria, capacidade limitada de armazenamento a bordo e a necessidade de recarregar dentro de alguns minutos em cada parada significam que a tecnologia atualmente se adapta a travessias curtas e fixas com cronogramas previsíveis em vez de longas viagens em alto mar, de acordo com Siemens Energy e relatórios de Riviera Maritime Media sobre o programa de frota de CMAL.

Fontes

  1. Highland Council — Highland Council proceeds to procurement for a new electric Corran Ferry
  2. STV News — Plans to replace ageing Corran Ferry with new electric vessel progress
  3. Ship Technology — Ampere Electric-Powered Ferry
  4. Siemens Energy — Electric ferries
  5. Riviera Maritime Media — Net zero and a younger fleet drive CMAL's vessel replacement programme
  6. Highland Council — New electric ferry (Corran Ferry project page)

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