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Carros Elétricos x Carros a Hidrogênio: a corrida da década (1ª Parte) PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Tuesday, 24 November 2020 16:44

Olá pessoal que acompanha o site dos Nobres do Grid,

 

Prever o futuro é sempre arriscado. Mas está claro há muito tempo que os veículos são uma das principais fontes de poluição do ar que tira milhares de vidas por ano em todo mundo, especialmente em países com altos níveis de emissão de carbono na atmosfera, causando doenças pulmonares como asma, efizema, câncer e muito mais.

 

Em última análise, o mundo precisa se mover em direção a processos de geração de energia limpa e na substituição da frota de veículos que lançam diariamente milhares de toneladas de gases poluentes fazendo da nossa atmosfera, nosso ar compartilhado, uma lixeira gigante, emitindo substâncias tóxicas toda vez que fossem ligados.

 

Temos duas tecnologias concorrentes que buscam se apresentas como a melhor solução para essa transição dos veículos movidos a motores de combustão: motores elétricos com o uso de baterias e sistemas abastecidos por células a combustível de hidrogênio.

 

Durante décadas, o hidrogênio foi considerado “o combustível do futuro”, com carros elétricos limitados ao nicho de carros urbanos pequenos e de curto alcance. Só que os elétricos reagiram e a indústria automotiva tem investido bilhões (pode escolher qualquer moeda) anualmente e com o ano de 2020 chegando ao seu final, este se mostrou uma forte alternativa.

 

 

 

A grande equação do problema e que a resposta vai ser a verdadeira e real alternativa e nos últimos 10 anos o consenso sobre ambos mudou radicalmente. Se nos anos 60 a GM apresentou a Electrovan (1966), os carros movidos por células a combustível a hidrogênio tiveram um desenvolvimento e um investimento aquém do que deveria ter sido aplicado. O resultado negativo está sendo colhido agora, com a corrida pelos veículos de energia limpa, com carros mais caros que os elétricos, vendas restritas a poucos países ou regiões que construíram postos de abastecimento de hidrogênio.

 

O progresso em veículos a hidrogênio tem sido lento, mas constante; o Toyota Mirai 2016 foi o primeiro veículo desse tipo construído em volumes de 1.000 por ano ou mais. A Toyota diz que seu sucessor de 2021 será construído em 10 vezes esse volume. O primeiro Toyota Mirai foi entregue nos EUA em novembro de 2015. No devido tempo, ele foi acompanhado pelo Honda Clarity Fuel Cell e pelo Hyundai Nexo. Todos funcionam com hidrogênio e não têm emissões de escapamento além do vapor de água condensado. Eles são os únicos três carros movidos a hidrogênio que você pode alugar ou comprar.

 

 

 

Desde 2012, cerca de 8.000 carros movidos a hidrogênio foram vendidos nos EUA. Eles podem ser operados apenas na Califórnia, porque esse é o único lugar com uma rede de abastecimento de hidrogênio (cara e até agora não confiável na visão de parte do setor automotivo). Eles podem viajar pela maior parte do estado, mas pegar um de Los Angeles a Tucson e voltar? Não pode ser feito.

 

Em contraste, quase 10 anos após o início da era dos carros elétricos modernos (que começou em dezembro de 2010), 1,3 milhão de veículos elétricos a bateria e híbridos plug-in foram vendidos nos EUA. As viagens de longa distância continuam difíceis em qualquer coisa que não seja um Tesla, mas pelo menos é possível.

 

 

 

Os obstáculos para qualquer inovação automotiva são substanciais, e uma troca de combustíveis (ou, tecnicamente, transportadores de energia) está entre os mais desafiadores. O etanol não mudou o jogo como esperado há 15 anos. Quanto aos carros de passeio movidos a diesel, sabemos como essa história terminou.

 

Enquanto isso, os carros com plugues estão cada vez mais fortes. Não é devido ao que você pode chamar de demanda “natural” do mercado, mas graças a fortes regulamentações nacionais e regionais projetadas para reduzir as emissões de escapamento de veículos rodoviários. As montadoras veem os carros elétricos como uma resposta muito melhor a essas regulamentações do que os veículos com célula de combustível a hidrogênio.

 

 

 

Em um dos meus artigos aqui nessa coluna, mostrei que os carros elétricos não são nenhuma novidade. 120 anos atrás, em 1900 os carros elétricos representavam um terço de todas as vendas de veículos, com os carros a vapor e a gasolina dividindo o resto. A limitação deles era o alcance de suas baterias, com base na química de chumbo-ácido ainda encontrada na bateria de partida dos nossos veículos, de 12 volts, hoje.

 

A partir da década de 1990, os eletrônicos de consumo forneceram a tecnologia para carros elétricos melhores. De repente, a necessidade de armazenamento de energia em dispositivos pequenos, leves e sofisticados levou à criação e produção em massa da célula de bateria de íon-lítio, que chegou ao mercado em uma videocam Sony há 30 anos. Tinha o dobro da densidade de energia das células de níquel-hidreto metálico (usadas há 20 anos nos híbridos da Toyota) e quatro vezes a energia das velhas e confiáveis ​​baterias de chumbo-ácido. Em 2025, espera-se que o custo de uma bateria grande (60 quilowatt-hora, digamos, para um intervalo de mais de 200 milhas ou 360 km) caia para o valor de recarga de 100 dólares por quilowatt-hora ou menos. É o grau de paridade com os veículos a gasolina comparáveis.

 

Abastecimento

Especificamente, tem se mostrado excepcionalmente desafiador, complexo e caro construir e dar suporte a uma rede de postos de abastecimento de consumo que fornece um gás altamente explosivo, comprimido a 10.000 psi, de maneira confiável, rápida e segura.

 

 

 

Uma década atrás, o California Assembly Bill 8 determinou um plano para gastar 100 milhões de dólares na criação de uma rede de 100 postos de abastecimento de hidrogênio até 2020. Cada um deles tinha o custo estimado de cerca de 2 milhões de dólares em 2014. O estado não alcançará essa meta, mas permanece o único estado entre 50 onde carros a hidrogênio podem ser operados para uso diário nos Estados Unidos.

 

Em 8 de abril, de acordo com dados da California Fuel Cell Partnership, o estado tinha 40 estações de hidrogênio em operação. Outros nove estavam em construção ou em fase de inauguração. Outros nove estavam em vários estágios de planejamento e três foram listados como não operacionais. Quase cinco anos após a entrega do primeiro Toyota Mirai, isso não é nada impressionante.

 

Manter as estações ativas e funcionando tem sido um desafio. Como os motoristas de células de combustível prejudicados descobriram no norte da Califórnia, uma rede de abastecimento de combustível tênue não é boa se o fornecimento for interrompido. Mais do que isso, esperava-se que uma rede de 75 estações da Califórnia servisse apenas de 17.000 a 24.000 veículos a hidrogênio em 2020. Hoje, o estado já tem meio milhão de carros plug-in em suas estradas. Mencionamos que a maioria deles é cobrada durante a noite em casa ou durante o dia no trabalho?

 

 

 

Globalmente, o Japão e a Alemanha têm a infraestrutura nacional de abastecimento de hidrogênio mais abrangente. Vários anos atrás, a Alemanha anunciou planos para construir 100 estações até 2018 e 400 até 2025. Já em 2018, havia ultrapassado os EUA (ou seja, Califórnia) em estações totais.

 

A estreia global da “economia do hidrogênio” do Japão, com veículos de célula de combustível na frente e no centro, era esperada para as Olimpíadas de Tóquio em 2020. Esse evento, obviamente, foi adiado devido à pandemia, sendo adiado para 2021 e possivelmente atrasando o retorno dos clientes que chegaram a comprar carros a hidrogênio no final de 2019/início de 2020.

 

Não existe carbono zero.

A menos ou até que toda a eletricidade seja totalmente renovável, tanto os veículos a hidrogênio como os carros elétricos, ambos terão uma quantidade de emissão de CO2 por quilômetro. Uma diferença crucial é que no caso dos carros elétricos, quando você começa com o mesmo quilowatt-hora, há nestes a geração de eletricidade com o movimento. Esta é enviada ao longo de sua rede interna para recarrega da bateria e, em seguida, descarrega a bateria para girar as rodas. Fim da história.

 

 

 

Em um veículo a hidrogênio, você usa essa eletricidade para quebrar uma matéria-prima (hoje, principalmente água destilada) para gerar hidrogênio. Em seguida, você tem que comprimir esse hidrogênio, geralmente fora do local, e transportá-lo para uma estação de abastecimento, onde é armazenado e, em seguida, comprimido no tanque do veículo (Os sistemas autônomos de eletrólise ainda não são funcionais como matriz propulsora).

 

Lá, ele alimenta uma pilha de células de combustível onde é transformado em eletricidade (com talvez 60 por cento de eficiência)... que gira exatamente o mesmo motor de um veículo elétrico para acionar as rodas. O resultado é que os elétricos têm uma emissão de CO2 por milha de um terço a metade das dos veículos com células de hidrogênio. Lembre-se, o carro a hidrogênio ainda é melhor do que um veículo a gasolina de 25 mpg comum. Os defensores dos veículos elétricos defendem que a relação é a melhor entre as três soluções.

 

 

 

Os proponentes do hidrogênio, aliás, às vezes lançam estudos que mostram que o hidrogênio tem uma vantagem de CO2. Eles tendem a escolher os dados a dedo, usando, por exemplo, o melhor caso de hidrogênio possível em comparação com a média de toda a geração de eletricidade dos EUA.

 

Pela complexidade deste assunto, vamos continuar no mês que vem com outros aspectos comparativos entre carros elétricos e a hidrogênio.

 

Muito axé pra todo mundo,

 

Maria da Graça

    
Last Updated ( Friday, 18 December 2020 13:39 )