Pós-doutorado pesquisa descarbonização do setor de transportes

Dec 19, 2023

Acima: Uma frota de veículos elétricos sendo carregada simultaneamente.

Encarte: Elisabetta Perotti é a primeira autora de um artigo que considera um cenário complexo no qual uma frota de veículos 100% eletrificada deve atender tanto às solicitações de corridas enviadas pelos clientes quanto às solicitações de cobrança enviadas por uma concessionária durante um período de alta energia renovável geração.

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Se você está parado em uma esquina esperando por um carro compartilhado, estaria disposto a esperar mais se soubesse que seu motorista estava pilotando um veículo elétrico? E se fosse alimentado por 100% de energia verde? Quanto tempo mais você estaria disposto a esperar? Você pagaria mais pelo privilégio se o aplicativo informasse sobre a opção?

Um artigo recentemente submetido à Nature Scientific Reports por pesquisadores do Departamento de Engenharia Elétrica, Computação e Energia da CU Boulder explora essas questões como parte de um esforço global maior para descarbonizar os serviços de transporte.

A primeira autora e pesquisadora de pós-doutorado Elisabetta Perotti disse que o artigo considera um cenário em que uma frota de veículos 100% eletrificada deve atender tanto às solicitações de corrida enviadas pelos clientes quanto às solicitações de cobrança enviadas por uma concessionária durante um período de alta geração de energia renovável.

“Por exemplo, uma empresa de carona como a Lyft recebe esses dois tipos de solicitações e precisa resolver um problema de otimização para decidir a melhor forma de alocar os veículos elétricos disponíveis para minimizar os custos operacionais”, disse Perotti. “Neste artigo, propomos incentivos para promover o carregamento de veículos elétricos durante as horas de alta geração renovável e equilibrar isso com a qualidade do serviço e a disposição do público em usar o sistema”.

Uma melhor sincronização com um cronograma que priorize fontes de energia renováveis ​​também evitaria impactos negativos na rede que poderiam advir de um cronograma de carregamento descontrolado da frota, acrescentou Perotti.

Perotti está trabalhando nesta área através de uma Schmidt Science Fellowship. O programa de elite conecta a pesquisa de pós-doutorado a uma disciplina em engenharia, ciências naturais, matemática ou computação que difere da área de especialização existente do indivíduo e da área planejada de pesquisa futura. Perotti já tinha uma sólida formação em física teórica e matemática de seu doutorado na Universidade de Uppsala, na Suécia, e disse que está usando a bolsa para focar em problemas concretos em energia renovável.

"Eu sabia que muitos pesquisadores da CU Boulder têm e estão trabalhando em planos ambiciosos para lidar com as mudanças climáticas e que a universidade se tornou um exemplo para todo o EUA liderando o caminho para a transição energética", disse ela. "Ficou rapidamente claro que (o laboratório de Emiliano Dall'Anese) seria uma boa opção para mim, pois me permite combinar minha paixão pela matemática com o objetivo concreto de abordar questões ambientais e de mudança climática."

O artigo descreve um mecanismo inspirado na teoria dos jogos em que a concessionária de energia propõe incentivos e, em seguida, a plataforma de compartilhamento de viagens atribui veículos para solicitações de corrida e cobrança. Para testar seu trabalho, a equipe usou dados de amostra registrados pela Taxi and Limousine Commission na cidade de Nova York e informações sobre energia renovável do New York Independent System Operator.

Os resultados mostram que é realmente possível deslocar o carregamento de veículos elétricos para coincidir com os períodos de alta geração renovável e adaptar-se à geração intermitente de energia, minimizando o impacto na qualidade do serviço para as plataformas de carona.

Desenvolver o principal algoritmo para esse trabalho não foi fácil, segundo Perotti, que trabalhou com pesquisadores da Universidade Católica de Louvain, na Bélgica, e do Instituto Politécnico de Paris no projeto.

"O provedor de serviços de transporte e a concessionária têm objetivos diferentes, por isso é um desafio formular um problema de otimização que vise reduzir os custos operacionais de ambos", disse ela. "Isso fica ainda mais complicado ao incluir incentivos financeiros e nosso mecanismo de barganha no 'jogo', então há muito a considerar e gerenciar com o algoritmo."