Eletromobilidade

Anotações sobre tecnologias, combustíveis e possibilidades

Os carros elétricos não são uma invenção recente, pois eles surgiram nos anos 1830 e foram usados no transporte até por volta de 1920. Depois, por muito tempo, eles foram pouco explorados, com algumas tentativas fracassadas. O principal obstáculo era a autonomia limitada.

Qual o principal trunfo do carro elétrico? A eficiência energética do motor elétrico beira nos dias atuais nos 95% a 97% e a eficiência do motor térmico, chega no maximo a 50%, fazendo com que para 1 litro de combustivel fóssil gerar energia para mover o carro, outro litro foi desperdiçado como fumaça saindo pelo escapamento do carro. Mas as baterias atuais dos carros elétricos tem um passivo muito grande na extração dos metais raros, necessários para sua construção.

Entretanto, os metais raros também são usados em menor escala, é verdade, nos carros a combustão, como por exemplo o ródio, um subproduto da prata, na fabricação dos catalisadores, um componente usado para diminuir poluentes na atmosfera. E é o ródio, que chegou a custar 20 vezes mais do que o ouro, que provocou uma onda global de furto de catalisadores.

Ainda para motores térmicos, há um outro produto que requer a perfuração de poços profundos, para extração do petróleo e depois num processo químico, gerar a gasolina ou o diesel. São perfurações que não ficam visíveis aos nossos olhos. E o resultado é que os motores térmicos tendo eficiência energética abaixo de 50% fazem com que na melhor das hipóteses, metade de cada litro consumido, vire fumaça (e poluição) sem ter gerado energia.

Por isso, há pesquisas que buscam usar combustíveis de diversas origens, renováveis ou não, como o nosso Etanol, a gasolina sintética da Porsche, o Hidrogênio verde gerando energia elétrica ou sendo usado em motores a combustão, entre outros modelos.

Podemos usar o Etanol, orgulho brasileiro, mas estamos falando da necessidade de um hectare (10 mil metros quadrados) de plantação de cana para se produzir 11 mil litros de Etanol, o suficiente para abastecer completamente 220 carros com tanques de 50 litros de etanol. Bem, aqui vou me permitir fazer um cálculo errado, se todos os 61 milhões de carros no Brasil (2018) fossem movidos a Etanol, seria necessário 2 bilhões e 440 milhões de litros de Etanol, supondo que cada carro fizesse um único abastecimento. Nesse exemplo hipotético precisaríamos de 222 mil hectares, ou 2 milhões de km quadrado de terra dedicados à produção de Etanol. O que com certeza geraria discussões sobre áreas destinadas ao cultivo de alimentos, pastos, etc.

Surge então a gasolina sintética da Porsche, como uma alternativa interessante já que, numa visão muito simplista, ela capta carbono da atmosfera para depois construir a sequência de hidrocarbonetos que compõem a gasolina. E voltamos ao ciclo do motor térmico que tem eficiência de no máximo 50%, ou seja, preciso fabricar 2 litros para transformar apenas 1 litro em energia que vai mover o carro.

Temos as pesquisas com o Hidrogênio, onde a Toyota se destaca com o Mirai, seu primeiro carro movido a hidrogênio e outras montadoras que também investiram nessa tecnologia como Honda e Hyundai. Recentemente a BMW usando uma parceria com a Toyota, lançou o iX5 que usa hidrogênio para gerar a eletricidade que vai ser armazenada na bateria e depois alimentar o motor elétrico. Também há pesquisas em andamento, da Tupy e Cummins, além de outras, para o uso do hidrogênio no motor a combustão. E aqui teríamos espaço para discutir o hidrogênio verde como essencial e a possibilidade do Brasil se tornar um dos maiores produtores e exportadores de Hidrogênio verde.

Assim como se pode usar o hidrogênio para gerar a eletricidade, há alguns carros no mercado que usam um motor a combustão para gerar a eletricidade que será usada pelo motor elétrico. Parece um contrassenso, mas é uma forma de se aumentar o alcance e eliminar a dependência de um eletroposto.

Eis que  voltamos aos motores elétricos, onde um divisor de águas ocorreu em 2003, quando nasceu a Tesla (da qual Elon Musk se tornou sócio posteriormente) com o objetivo de construir carros elétricos com a tecnologia atual.

Houveram outras empresas também, apostando na tecnologia, mas quem de fato conseguiu um sucesso tão grande que fez a centenária indústria automotiva começar a se mover nessa direção foi a Tesla.

Buscando reduzir o impacto ambiental da produção de baterias, há pesquisas, como por exemplo as baterias de íon de sódio que a CATL anunciou que vai fabricar em escala comercial com autonomia maior do que as baterias LFT e NMC usadas atualmente. Outros benefícios são observados nos testes, como por exemplo a redução do tempo para uma carga completa para cerca de 5 a 10 minutos, além de não precisar de metais raros.

A escolha entre LFP, NMC e íon de sódio depende das prioridades do consumidor e das características do veículo. Para quem busca segurança, vida útil longa e preço acessível, o LFP é uma ótima opção. Já para quem prioriza autonomia, desempenho e dirigibilidade em climas frios, o NMC se destaca. As baterias de íon de sódio, ainda em desenvolvimento, mas já sendo levadas para primeiros modelos de carros, apresentam um futuro promissor com potencial para revolucionar o mercado, combinando alta sustentabilidade, carga rápida e baixo custo.

Conclusão

Todos os combustíveis possuem aspectos positivos e negativos.

Há grande variação na eficiência energética entre motores térmicos e elétricos.

O assunto provoca paixões e discussões inflamadas de defensores e detratores.

Haverá espaço para veiculos térmicos, veiculos elétricos e outros que podem surgir..