Hugo Morais, docente do Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores (DEEC) e investigador no Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores - Investigação e Desenvolvimento (INESC-ID), demonstrou desde cedo o interesse pela área da energia - "desde que me lembro, sempre estive ligado, de alguma forma, à eletricidade", afirma. Ao longo do seu percurso académico, enverdou pela via profissional, tendo inclusivamente estudado numa escola industrial, algo que promoveu o contacto com problemas e soluções reais. Mais tarde, seguiu o curso de engenharia eletrotécnica e de computadores, tendo concluído o doutoramento em 2012.

Atualmente, o investigador está envolvido em vários projetos, entre eles o EV4EU e o SHIFT2DC, sobre os quais falou em entrevista ao DEEC.

O EV4EU nasceu da partilha de experiências de vários investigadores no âmbito da mobilidade elétrica, um setor em crescimento no qual ainda existem várias barreiras, incluindo nos sistemas dos veículos, no planeamento de redes e na integração nos mercados elétricos.

A missão do projeto é exatamente tentar arranjar soluções que permitam o desenvolvimento mais acelerado da mobilidade elétrica (...). Foca-se em tudo o que está fora do veículo que cria barreiras para o seu desenvolvimento.

Hugo Morais, docente do DEEC e investigador no INESC-ID

Este projeto procura compreender e responder às necessidades dos utilizadores, tanto em residências como em empresas, focando-se na comunicação entre o veículo e os sistemas de gestão de energia centralizados, incluindo a utilização de carregadores bidirecionais. Desta forma, além carregar os veículos, torna-se possível fornecer a energia armazenada na bateria dos mesmos a edifícios, através de duas tecnologias: vehicle to load, que trabalha de forma isolada da rede, e vehicle to grid, que integra a totalidade da rede elétrica.

No EV4EU, os investigadores estão a testar dois protótipos, um deles desenvolvido dentro do projeto. Estes sistemas utilizam algoritmos para novos métodos de gestão de rede, incluindo a comunicação entre carregadores, que se gerem entre si, e serviços de flexibilidade local (onde os utilizadores ajustam o seu consumo, assim como a injeção de energia, à rede) algo que, embora ainda não exista em Portugal, é uma realidade em países como a Eslovénia.

O mercado local é aplicado a pontos específicos da rede da cidade (...) e serve para mitigar problemas em todos os níveis de tensão.

Hugo Morais, docente do DEEC e investigador no INESC-ID

Em Portugal, o projeto foi testado nos Açores, com recurso a três aplicações, utilizadas pelos investigadores, pelas empresas e pelas residências. Tanto no caso das residências como das empresas, a aplicação tem como objetivo monitorizar e gerir o carregamento de forma inteligente, evitando falhas na rede consequentes da ligação de vários veículos em simultâneo. Além de limitar a potência nos carregadores, o sistema tira proveito da energia fotovoltaica e das tarifas bi-horárias e monitoriza a tensão na rede, mantendo a qualidade do serviço. No caso dos condomínios, a aplicação realiza ainda o serviço de faturação da eletricidade, de acordo com a utilização dos condóminos.

No entanto, embora o sistema apresente várias vantagens, a falta de literacia energética dos utilizadores residenciais acabou por se tornar um obstáculo à otimização dos recursos, mesmo após a promoção de ações de formação para a utilização dos mesmos. "A forma de comunicar [com utilizadores residenciais e empresas] é bastante diferente", destaca Hugo Morais, referindo o contraste entre as respostas obtidas. No segundo caso, os utilizadores acabam por ser mais sensíveis aos benefícios do serviço a longo prazo, interagindo de forma mais ativa com a aplicação desenvolvida. "Ao fim ao cabo é uma tecnologia nova, a forma de geri-la é diferente em relação a um carro "normal", e há um período de adaptação", reforça, realçando o papel de campanhas de consciencialização para que a mensagem possa ser assimilada pelos diferentes utilizadores ao longo do tempo.

Por outro lado, a aplicação também permite a venda de energia à rede, algo que apenas não foi concretizado devido às limitações das infraestrutura existentes.

Embora o EV4EU termine em maio de 2026, os investigadores estão a trabalhar noutras iniciativas na mesma área, nomeadamente nos projetos AHEAD - que integra o planeamento de redes e a classificação de comportamentos com recurso a inteligência artificial, o carregamento sem fios e o teste em veículos pesados -, e Solar Moove - que pretende testar a inclusão de painéis solares nos veículos, nomeadamente em camiões e autocarros, devido à existência de uma maior área de exposição solar.

A utilização de painéis solares nos veículos permite ter ganhos de 10 a 15% na autonomia.

Hugo Morais, docente do DEEC e investigador no INESC-ID

O Solar Moove irá estudar também a aplicação de painéis solares em autocaravanas, onde a gestão de energia tem relevância tanto durante o movimento do veículo como nos períodos em que se encontra parado. Por outro lado, os investigadores irão também apostar no desenvolvimento de novas tecnologias fotovoltaicas, incluindo a junção de células e a configuração dos painéis, tornando-os adaptáveis aos diferentes tipos de superfícies existentes nos veículos.

Ainda na área da energia, Hugo Morais integra também o SHIFT, que pretende refletir sobre os benefícios da utilização de corrente contínua (DC) face à de corrente alternada (AC). O projeto irá ter quatro demonstradores: num data center, na indústria com automação, num edifício e num porto, onde os navios se ligam à rede quando atracados. Neste sentido, os investigadores estão a trabalhar em aplicações de software para o design de instalações de corrente contínua, incluindo o dimensionamento de estruturas e sistemas de proteção, a definição dos sistemas de gestão de redes e o desenvolvimento de hardware, como cabos, conversores, carregadores e sistemas de armazenamento de energia.

No SHIFT tudo gira à volta de soluções para redes DC, especialmente de baixa tensão.

Hugo Morais, docente do DEEC e investigador no INESC-ID

Mas quais são os benefícios da utilização de corrente DC? Tanto os sistemas de produção de energia fotovoltaica como os de armazenamento, incluindo baterias, funcionam em DC. Por este motivo, embora seja necessário redesenhar os sistemas utilizados pelos diferentes equipamentos, uma vez que estão ligados a uma rede que utiliza corrente alternada, existem vantagens a longo prazo.

Se pudesse descrever a sua investigação numa palavra, o investigador afirma que seria "diversidade", devido ao facto de ter trabalhado em diversas iniciativas na área da energia ao longo do seu percurso. Da mobilidade elétrica à integração de corrente DC, a investigação de Hugo Morais demonstra o compromisso com um futuro sustentável, visando a otimização de sistemas e a criação de soluções para realidades emergentes, tendo em conta o aumento do consumo energético e os diferentes perfis de utilização.