Carro a hidrogênio: saiba como funciona e quais são as vantagens e desvantagens
Um veículo abastecido com o elemento mais abundante do universo e que emite apenas água; parece perfeito, mas (ainda) não é
A Toyota entrou para o Guinness World Record, o livro dos recordes. O carro movido a hidrogênio da marca, o Mirai, rodou 1.360 km com apenas um tanque, algo sem precedentes para esse tipo de veículo.
O recorde foi realizado na Califórnia em agosto. Após abastecerem o Toyota Mirai em 5 minutos, o piloto Wayne Gerdes e o copiloto Bob Winger fizeram um trajeto pitoresco, cruzando a Pacific Coast Highway, uma das estradas mais famosas e que corta o litoral californiano de norte a sul. O recorde anterior, 357 km menor, foi conseguido na França.
O detalhe é que, para rodar esses mais de 1.360 km, o Toyota Mirai utilizou 5,65 kg de hidrogênio, o elemento mais abundante do universo. Ao mesmo tempo, emitiu apenas água pelo “escapamento”. Um carro a combustão convencional, para percorrer o mesmo trajeto, emitiria mais de 300 kg de CO2, nas contas da Toyota.
O segredo do veículo a hidrogênio é utilizar esse elemento para gerar eletricidade, alimentando assim o motor. Já se viu que sua autonomia com um tanque de hidrogênio é mais que satisfatória.
Seu abastecimento, em postos especializados, é feito por mangueiras e muito similar ao visto em carros movidos por GNV, o Gás Natural Veicular, com um tempo de abastecimento muito parecido com o de um carro a combustão. É muito mais rápido que carregar as baterias de um carro elétrico normal.
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Como funciona exatamente o carro a hidrogênio?
Ao contrário do que muitos pensam, um veículo movido a hidrogênio não o utiliza para gerar combustão. O sistema é bem mais complexo.
Primeiro, o carro armazena o elemento em estado líquido, sob pressão, em um tanque. De lá, ele vai para o componente mais importante: a célula de combustível. É nela que o hidrogênio encontra o oxigênio da atmosfera.
Passando por catalisadores e uma membrana de troca de prótons, o elemento é dividido em duas moléculas H+, que se combinam com o oxigênio. Os elétrons perdidos na divisão do hidrogênio passam por fora da membrana, gerando corrente elétrica.
Tal processo gera como subprodutos apenas eletricidade e água pura (H2O), por isso considera-se um veículo movido a hidrogênio como um carro de emissão zero. A eletricidade então é armazenada em baterias, que fornecem a energia para um motor elétrico.
Quais as vantagens de um carro movido a hidrogênio?
Uma das principais vantagens dos carros movidos a hidrogênio é seu caráter ambientalmente mais limpo para locomoção. E não é só em carros que ele pode ser usado. Há estudos também para navios e aviões.
Armazenado em estado líquido, como é usado nos veículos atuais, poderia se utilizar de uma estrutura similar aos dos postos de combustíveis atuais. Assim, seriam necessários investimentos muito menores do que os para se obter redes elétricas de alta capacidade, demandadas por carregadores de carros elétricos.
Além disso, o armazenamento em estado líquido permite um abastecimento rápido e muito similar ao que já é feito em veículos a combustão. Do ponto de vista de desenvolvimento do carro, por usar baterias muito menores, o veículo a hidrogênio também é mais leve que um equivalente 100% elétrico.
E as desvantagens?
Por outro lado, a adoção em massa de veículos movidos a hidrogênio ainda tem muitos desafios. A célula de combustível ainda é um componente caro e sensível à pureza do hidrogênio. Os tanques de armazenamento, tanto no carro quanto nos postos, precisam lidar com pressões altíssimas.
Outro elemento problemático ainda é a obtenção do hidrogênio. Apesar de abundante, é um elemento extremamente reativo e geralmente encontrado associado a outros, principalmente ao oxigênio e ao carbono. A obtenção do H2 em larga escala atualmente é feita pelo processo de reforming, que envolve uso de metano.
Então, enquanto o carro a hidrogênio não polui, obter o elemento polui. É possível obtê-lo por meio de eletrólise, usando energia elétrica para separar o H2 da água (H2O). O método é pouco usado, porém.
Por último, um dos desafios do hidrogênio é o seu armazenamento. Em estado gasoso natural, sua densidade energética é baixa. Mesmo em estado líquido, como usado hoje, 1 kg de hidrogênio tem menos energia que 1 kg de gasolina. Para deixar o hidrogênio em estado líquido, usa-se compressão e liquefação, processos que também demandam energia.
Quem produz carro a hidrogênio?
Atualmente, além da Toyota, a Hyundai também produz carro movido a hidrogênio, chamado Nexo, e a BMW tem um protótipo para esse tipo de veículo.
A Honda já teve um carro com esse sistema de propulsão, o Clarity, mas o modelo saiu de linha.
