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:

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.

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.

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.

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

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.