Qual a relação da visão sistêmica com o futuro prometido pelo automóvel a hidrogênio?

Qual a relação da visão sistêmica com o futuro prometido pelo automóvel a hidrogênio?

Carros elétricos e a hidrogênio são promessa para o futuro do planeta

Este ano, a Toyota – maior montadora do mundo – vai lançar oficialmente seu primeiro veículo movido a hidrogênio; o Mirai. Na verdade, será o primeiro produzido em grande escala, afinal Honda e Hyundai já possuem modelos movidos a hidrogênio rodando em alguns países, mas o Mirai deve ser o primeiro do tipo vendido ao público geral.

O uso do hidrogênio faz total sentido quando pensamos em sustentabilidade, no controle da poluição e na saúde do planeta. O assustador aquecimento global e o ameaçador efeito estufa são alimentados cada vez que compostos de carbono são liberados na atmosfera; e isso ocorre o tempo todo em todo o mundo cada vez que queimamos um combustível fóssil, como o petróleo, por exemplo. Imagina quanto dióxido de carbono não sai desses milhares de escapamentos todos os dias.

O uso de carros elétricos a hidrogênio seria uma ótima saída para aliviar um pouco a Terra de toda essa fumaça tóxica e assassina. O hidrogênio, elemento químico mais abundante da face da Terra – presente em mais de 75% de todo o Universo – pode ser usado de duas formas em veículos automotores. A primeira é em motores a combustão, a exemplo do que já acontece nos carros movidos a gás natural. Dentro do motor, o hidrogênio é queimado junto com o ar e a explosão da reação move os pistões. Mas esta maneira está um pouco ultrapassada. Combinando o hidrogênio com carros elétricos a grande promessa são os motores movidos a célula-combustível.

Para quem não lembra da época do colégio, a eletrólise ocorre, por exemplo, quando colocamos dois fios dentro d’água – um positivo e outro negativo – e a corrente elétrica gerada por eles separa o oxigênio do hidrogênio das moléculas H2O. De volta para o motor, o hidrogênio usado como célula-combustível vem de uma espécie de eletrólise, mas ao contrário.

É importante ficar claro que o hidrogênio em si não é uma fonte de energia! Ele está sempre ligado a outros elementos químicos, como o oxigênio, na água; ou o carbono, no gás natural. Nesses novos motores, há uma célula de combustível onde o hidrogênio se combina com o oxigênio do ar, produzindo água e eletricidade. É como uma bateria, mas em vez de recarregá-la com eletricidade, coloca-se mais hidrogênio para que a reação química possa continuar. A eletricidade liberada pela célula é armazenada numa bateria convencional. De lá, ela alimenta o motor elétrico que move o veículo.

Algumas comparações são necessárias antes de qualquer conclusão. O motor a combustão (com hidrogênio) é muito mais barato do que o motor elétrico a célula-combustível; por outro lado, este motor mais caro é muito mais eficiente do que o convencional.

Cara também é a infraestrutura necessária para a construção de postos de abastecimento. Nos Estados Unidos, para se ter uma ideia, um posto de hidrogênio custa cerca de um milhão de dólares; imagina no Brasil!

Já quando comparado ao carro elétrico convencional, com baterias recarregáveis, o veículo movido a hidrogênio com célula-combustível tem muito mais autonomia. Com um tanque de hidrogênio, é possível rodar quase 800 quilômetros; os elétricos dificilmente ultrapassam os 400 quilômetros.

A solução para diminuir drásticamente a poluição da Terra parece simples; só parece. Hoje, o grande problema é a forma que o hidrogênio é produzido – principalmente usando diversas formas de energia que não são nada limpas (como as termelétricas, por exemplo). Aí o uso do hidrogênio deixa de ser vantagem. De qualquer forma, os automóveis movidos a hidrogênio são uma das principais apostas para o futuro. O novo combustível em carros elétricos resolveria a poluição, autonomia e eficiência energética. Por outro lado, isso tudo custa muito caro.

Para o futuro, uma coisa a gente já tem certeza: nossos carros serão conectados e autônomos; resta saber se eles vão ser movidos a eletricidade ou hidrogênio.

Parece que 2021 tornou-se o ano em que as montadoras acordaram para o hidrogênio. Não que elas nunca tivessem investido nesse gás para mover seus veículos antes, mas chama atenção como tantas marcas anunciaram ao mesmo tempo suas apostas nessa tecnologia.

Muita gente acha que isso é tão futurista que parece até coisa dos Jetsons, porém é mais simples do que parece. Na prática, um carro a hidrogênio se comporta como um carro elétrico. Não emite gases poluentes, não faz barulho e é movido por um motor elétrico. A diferença está em como esse motor é alimentado.

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No automóvel elétrico tradicional, chamado pela indústria de BEV (battery electric vehicle ou veículo elétrico a bateria), a eletricidade fica estocada em um grande conjunto de baterias de lítio. No automóvel a hidrogênio, denominado FCEV (fuel cell electric vehicle ou veículo elétrico a célula de combustível), a energia é gerada no próprio carro.

Do escapamento, só sai água

Funciona assim: o FCEV tem um ou mais tanques de hidrogênio pressurizado, que é injetado na célula de combustível. Dentro dela, o gás se combina ao oxigênio presente no ar e, por meio de uma reação química, produz a tão desejada eletricidade. A única coisa que sai do escapamento é água ou vapor d’água. Também não precisa se preocupar com explosões, pois esses veículos são tão seguros quanto carros com tanque de gasolina e, se houver vazamento, o gás se dispersa na atmosfera.

Esse sistema oferece duas grandes vantagens sobre o carro elétrico. O abastecimento demora de 3 a 5 minutos, o mesmo tempo que leva para encher um tanque de combustível. Muito mais rápido do que esperar a recarga da bateria, que leva em média de 40 minutos a várias horas, dependendo do tipo de veículo e do carregador.

Qual a relação da visão sistêmica com o futuro prometido pelo automóvel a hidrogênio?
Renault Master vem com uma estação de produção de hidrogênio

Outro benefício é a autonomia real, que na média varia de 500 a 600 km, distante dos 300 a 400 km das baterias, além de não ser afetado pelas condições climáticas – temperaturas muito altas ou muito baixas podem reduzir a capacidade da bateria. Claro que o hidrogênio tem seus problemas, e o maior deles é a rede de abastecimento, quase inexistente.

Foi de olho nisso que a Renault apresentou na semana passada, por meio da sua joint venture Hyvia, uma van Master acompanhada de uma estação que produz o próprio hidrogênio a partir da eletrólise da água. Prevista para chegar às ruas da Europa no ano que vem, ela é apenas o primeiro de três modelos que usarão a mesma tecnologia.

Alguns meses antes, Peugeot, Citroën e Opel (todas marcas do grupo Stellantis) já haviam seguido pelo mesmo caminho ao prometer que vão colocar no mercado europeu até o fim deste ano suas versões de van a hidrogênio.

Ideal para transporte em longas distâncias

O curioso que é tanto Renault quanto Stellantis vão oferecer modelos que têm opção BEV e FCEV, sendo que a primeira versão vai se destinar ao uso urbano, devido à menor autonomia e maior quantidade de estações de recarga em regiões centrais, e a segunda será mais indicada ao transporte de cargas em longas distâncias.

É natural que os fabricantes estejam preferindo concentrar os lançamentos de modelos a hidrogênio em veículos comerciais, pois é mais fácil para empresas arcarem com os custos de uma estação de abastecimento ou ajudar a desenvolver uma rede de distribuição tão específica.

Isso não quer dizer, no entanto, que não haja espaço para os automóveis. A Hyundai lançou o Nexo em 2018 e a Toyota oferece desde 2014 o Mirai, que neste ano bateu o recorde de distância percorrida por um modelo desse tipo: ele rodou 1.359,9 km com uma única carga de 5,65 kg de hidrogênio.

Qual a relação da visão sistêmica com o futuro prometido pelo automóvel a hidrogênio?
BWM lançará o X5 com a nova tecnologia de olho nos recursos do governo alemão

Ambas logo terão a companhia da BMW, que já está na fase de testes de rodagem com o X5 em versão FCEV, previsto para estar à venda na Europa até o fim de 2022.

Parte desse programa está sendo custeado pelo governo da Alemanha, que anunciou em maio que investirá 8 bilhões de euros para financiar projetos de larga escala que utilizem o hidrogênio como alternativa aos combustíveis fósseis – o hidrogênio geralmente é extraído da água por meio da eletrólise.

É de olho nesses recursos que a Audi está reunindo um grupo de 100 engenheiros para estudar a tecnologia de célula de combustível, embora a direção do Grupo Volkswagen, que é dono da Audi, já tenha afirmado que o hidrogênio não teria futuro na indústria automotiva.

Se essa tecnologia parece mais distante para o segmento de automóveis, que ao que tudo indica será dominado pelos BEVs, os analistas da indústria não têm dúvidas que os FCEVs crescerão muito entre os veículos comerciais, especialmente os pesados e extrapesados.

Futuro promissor entre os caminhões

Com Europa e EUA exigindo o fim dos motores a combustão a favor de uma mobilidade de emissão zero, os caminhões elétricos dificilmente terão um futuro promissor se tiverem que carregar para lá e para cá quantidades imensamente pesadas de bateria para dar conta não somente de transportar a carga, mas também de cruzar longas distâncias nas estradas.

É nesse cenário que o hidrogênio começa a fazer sentido. Bastariam alguns poucos postos de abastecimento ao longo das principais rotas rodoviárias para resolver o problema. Dependendo do itinerário e do número de tanques, seria suficiente uma ou duas bombas nos pontos de saída e chegada, já que um único local de abastecimento é suficiente para encher cerca de 12 veículos a hidrogênio em uma hora, contra apenas um ou dois veículos elétricos a bateria.

Só para ter ideia da quantidade monumental de baterias necessárias num caminhão elétrico, saiba que um automóvel como o Tesla Model 3 precisa de uma bateria de 480 kg para dar conta do recado, enquanto um Toyota Mirai carrega apenas 88 kg com seus tanques de hidrogênio cheios. Além disso, ao consumir o hidrogênio o veículo FCEV vai ficando mais leve, o que não ocorre com um BEV.

Assim, começa a fazer sentido fabricantes de caminhões como Volvo e Mercedes-Benz já estarem desenvolvendo células de combustível para seus veículos pesados. Mas nessa área a Hyundai é a que está mais adiantada. Ela já oferece na Europa o Xcient, um caminhão equipado com sete tanques que somam 31 kg de hidrogênio, que são capazes de transportar 18 toneladas por 400 km. E vai entrar em testes nos Estados Unidos uma versão que alcançará até 800 km.

Aviação e navegação também vão entrar nessa

A marca coreana está investindo pesado nessa área. Em setembro, ela revelou seu projeto Visão Hidrogênio 2040 e ainda apresentou três protótipos: um novo caminhão, um esportivo com 650 cv de potência e o que ela chama de Trailer Drone, um veículo autônomo que levará seu frete pelas rodovias sem precisar de motorista por distâncias de até 1.000 km e ainda descarregará sozinho a carga no ponto de chegada.

Qual a relação da visão sistêmica com o futuro prometido pelo automóvel a hidrogênio?
Até a Airbus planeja usar o hidrogênio nos seus próximos aviões

É justamente a capacidade de abastecer rápido e de se livrar de um enorme e pesado conjunto de baterias que deve abrir as portas do transporte aéreo e marítimo ao hidrogênio.

Forçada cada vez mais a reduzir os níveis de emissões, a Airbus já planeja lançar até 2035 três modelos de aeronave a hidrogênio. A tecnologia é perfeita para tornar a aviação mais sustentável, porque o hidrogênio oferece a maior concentração de energia por peso: tem três vezes mais energia que a mesma massa de combustível líquido e mais de cem vezes que as baterias de lítio.

A mesma lógica se aplica aos navios. Dá para imaginar o peso e o tamanho das baterias e quanto tempo levaria para carregá-las nos grandes cargueiros que têm tanques entre 9,5 milhões e 13,5 milhões de litros para alimentar seus motores a diesel?

Carro movido a água é possível? Boris Feldman responde!

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Por que o hidrogênio é considerado o combustível do futuro?

Assim, hidrogênio é considerado o combustível do futuro por produzir apenas água em sua combustão. As principais metodologias usadas para fins de produção do gás hidrogênio são: reforma do gás natural, eletrólise da água e a produção biológica.

Quais as vantagens é desvantagens para a adoção de carros movidos a hidrogênio?

Vantagens e desvantagens dos carros movidos a hidrogênio.
Não há emissões de poluentes. ... .
Reabastecimento ágil e fácil. ... .
Ótima autonomia. ... .
Limitações na rede de abastecimento. ... .
Armazenamento do hidrogênio. ... .
Custos dessa tecnologia..

Quais são as vantagens é as desvantagens de utilizar o hidrogênio como combustível?

Trata-se do melhor combustível em motores de combustão. O hidrogénio é o elemento mais leve e o que possui o maior valor energético. Não é tóxico. Não acarreta emissões nocivas para o ambiente. É até considerado o combustível do futuro.

Quais as vantagens é desvantagens da geração verde de hidrogênio?

VANTAGENS E DESVANTAGENS DO HIDROGÊNIO VERDE.
100 % sustentável: o hidrogênio verde não emite gases poluentes nem durante a combustão nem durante o processo de produção..
Armazenável: o hidrogênio é fácil de armazenar, o que permite sua utilização posterior em outros usos e em momentos diferentes ao de sua produção..