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Esqueça os veículos elétricos: o futuro é do hidrogênio

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por Letícia Nogueira
| 05/05/2020 4 min

Esqueça os veículos elétricos: o futuro é do hidrogênio

por Letícia Nogueira | 05/05/2020
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Que as empresas buscam cada vez mais soluções para o mercado de carros verdes, todos nós sabemos. A Tesla é um exemplo de dedicação para a dominação das ruas com seus veículos movidos à energia elétrica. Porém, será que essa será A Decisão para a situação?

Em uma fala do vice-presidente do setor de caminhões da Mercedes-Benz, Roberto Leoncini, há a ressalta que os elétricos serão apenas um meio de crescermos o mercado de veículos sustentáveis, não o fim.

“Acredito que a eletrificação é mais um passo na direção de uma solução definitiva, mas não é o fim. O modelo (com veículos híbridos e elétricos com baterias recarregadas em tomadas) não é a solução final. Na maioria dos países a eletrificação não vem fontes renováveis. Qual é o sentido de estimular o elétrico se a geração de energia não é limpa? Existe um passo adiante, que talvez seja a célula a hidrogênio.


– Roberto Leoncini para o Estadão

Os veículos movidos à hidrogênio vêm sendo o grande foco de diversas empresas e centros de pesquisa. Isso acontece porque estes carros possuem inúmeras vantagens em relação aos elétricos, a maior delas é o tempo de recarga/abastecimento. Os elétricos levam cerca de 30 a 50 minutos para completar uma recarga de bateria, enquanto os movidos à hidrogênio levam dez vezes menos tempo para abastecimento do cilindro. Um exemplo é o Toyota Mirai que demora apenas cinco minutos para realizar o abastecimento.

Esse hidrogênio pode alimentar dois tipos de sistemas para geração de energia:

HICEV – Hydrogen Internal Combustion Engine Vehicle

Célula de hidrogênio

No processo HICEV, o hidrogênio está armazenado em um cilindro e atua em um motor à combustão no lugar dos combustíveis tradicionais. Ou seja, para que o motor funcione, é necessário que o hidrogênio seja injetado na câmara de combustão. Para aqueles que não acreditam na capacidade do combustível nessa atividade, saibam que gerar a explosão dele em ambientes com menor porcentagem de oxigênio é muito fácil. Isso beneficia a atividade dos motores à combustão interna em ciclo Otto, fazendo com que tenham maior rendimento.

Por outro lado, temos os veículos que operam com células de hidrogênio. Nesse tipo de processo, a geração de energia é realizada por meio de uma conversão eletroquímica para alimentar um motor elétrico. Desta forma, o hidrogênio fica no ânodo da célula e o oxigênio entra pelo cátodo. Então, eles reagem gerando energia e vapor de água, sendo este último eliminado pelo escapamento do veículo. É importante mencionar que a reação só ocorre por conta de um catalisador que estimula a formação de íons de hidrogênio.

Toyota Mirai
Estrutura do Toyota Mirai (Imagem: Gazeta do Povo)

Existem dois tipos de células de combustível: membrana de troca de prótons (PEMFC) e alcalina (AFC). No geral, elas são 25% mais eficientes que os motores à combustão, e sem a emissão de poluentes. Com o tempo, esse sistema começou a ganhar cada vez mais espaço, deixando a ideia da utilização do HICEV de lado.

Comparação entre os tipos de células a hidrogênio
Comparação entre os tipos de células à hidrogênio (Fonte: Brasil H2 Fuel Cells – 2010)

Uma célula não seria capaz de produzir energia suficiente para o funcionamento do veículo, tendo em vista que apenas uma produz cerca de 1,16 volts. A solução para isso é a junção de mais de uma célula, formando o sistema que chamamos de pilha ou bateria a combustível. A ligação entre elas é feita por meio de uma “placa bipolar” que permite a passagem de hidrogênio e oxigênio.

O Toyota Mirai, mencionado no início do texto, é um exemplo de carro que utiliza o sistema de célula de hidrogênio.

Toyota Mirai
Toyota Mirai 2020 (Imagem: Motor1- UOL)

Quando acionado o acelerador, a energia produzida nas células se direciona para o motor com o objetivo de gerar energia mecânica para o movimento do veículo. Um diferencial do Toyota Mirai que merece ser mencionado é o armazenamento de energia por meio do sistema de frenagem regenerativa. Esse sistema já era utilizado em veículos elétricos e nos de Fórmula 1 desde a temporada de 2009. Nele, a energia que seria perdida na frenagem é armazenada em baterias, o que corresponde a cerca de 5,8% do total de energia de um veículo convencional.

Esse tipo de veículo possui inúmeras vantagens se comparado com os à combustão. Porém, existem diversas partes técnicas que precisam de melhoria. Um exemplo é a forma como esse combustível é armazenado. Hoje esse trabalho é realizado por grandes cilindros que ocupam espaço dentro do veículo, além de agregarem no seu peso. Porém, já há estudos para que o armazenamento seja feito por meio de hidretos metálicos, que nada mais são do que a reação entre hidrogênio e compostos intermetálicos. Isso reduziria o peso do veículo e traria maior eficiência quanto a autonomia.

Assim, esses e outros diversos projetos vêm sendo estudados. Mas, não podemos negar que o futuro não será mais dos elétricos, e sim dos carros a hidrogênio. Atualmente, todas as montadoras possuem pelo menos um modelo de veículo a hidrogênio. Ademais, diversos países já estipulam incentivos, como financiamento de estruturas para o abastecimento deste tipo de automóvel. Logo teremos veículos à hidrogênio em nosso cotidiano. Enquanto isso, precisamos de profissionais capacitados para trabalharem no aperfeiçoamento desses projetos.

Qual a sua opinião sobre os veículos do futuro? Conta para a gente!

Fonte: Estadão, Brazilian Journal of Development, Energia do Hidrogênio

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Letícia Nogueira Marques

Estudante de Engenharia de Materiais pela UFABC. Acredito que não há nenhum sonho que não possa ser realizado com um pouco de disciplina e criatividade.

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