Foi Bertha Benz, esposa de Karl Benz, o inventor do automóvel, quem fez a primeira viagem de carro do mundo. Era agosto de 1888: não postos de combustível ou mesmo gasolina, que só passou a ser usada como combustível em 1892. O Benz Patent-Motorwagen Tipo 3 queimava diversos tipos de derivados de petróleo, e foi com um deles, a ligroína, que ela conseguiu reabastecer seu automóvel primitivo… em uma farmácia.
Então, fique tranquilo: não é porque este Honda CR-V a hidrogênio não pode ser abastecido no posto que você frequenta que este combustível não tem futuro. Esta tecnologia está em plena evolução e o Brasil tem muito potencial para aproveitar isso.
Há raros e poucos carros, caminhões e ônibus a hidrogênio no Brasil, todos em uso experimental. Este Honda CR-V eFCEV é mais um deles. Embora seja comercializado em leasing nos EUA e no Japão, este será único no Brasil e passará os próximos seis meses sendo usado em testes junto ao primeiro posto de abastecimento de hidrogênio privado do país, recém-inaugurado pela Neoenergia em Tabatinga, no Distrito Federal, e ainda tem sua própria usina de geração de hidrogênio verde. Os outros locais de abastecimento no Brasil ficam em universidades públicas.
Antes de falar sobre o carro, porém, é necessário falar sobre química, física e até sobre o universo. Porque é difícil encontrar hidrogênio para abastecer, mas ele está em todos os lugares: é o elemento mais abundante do universo e o terceiro elemento mais comum na superfície terrestre – afinal, cada molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio.
Até mesmo o Sol é “movido” a hidrogênio: ele se funde no núcleo da estrela, fazendo ela brilhar. E é a luz solar que gera energia para a usina de da Neoenergia. Os paineis ficam no mesmo terreno e foram dimensionados para as instalações não dependerem da rede elétrica pública. Energia limpa é fundamental neste processo.
A maior parte da produção mundial é feita a partir de gás natural em um processo que gera muito C02 (ele mesmo, o gás carbônico) como subproduto: para 1 tonelada de hidrogênio, 10 toneladas de CO2 são geradas. O hidrogênio verde, porém, é feito com energia, por meio de eletrólise: uma reação que usa água e eletricidade (de fontes limpas, eólica ou solar), em um processo que não emite CO2. Se não for assim, não há descarbonização e o uso em veículos será tão poluente quanto com o uso de combustíveis fósseis.
Desmontando a água
Seus professores de química certamente falaram isso nas aulas: a ligação entre as moléculas da água é muito forte, a mais forte de todos os líquidos. É por isso que a água tem tensão superficial para que insetos caminhem sobre ela e ferve a 100°C, consumindo bastante energia para isso.
A produção do hidrogênio começa em um cano de água, que vem do sistema público e passa por grandes filtros para que todas as impurezas sejam removidas. Essa água é direcionada para os eletrolisadores. Chama-se eletrólise o processo de usar corrente elétrica para separar as duas moléculas de hidrogênio e o oxigênio. Olhando de perto, é possível ver as bolhas de hidrogênio se formando dentro da máquina.
Nesta estrutura da Neoenergia, o oxigênio vai para a atmosfera, não é coletado. O hidrogênio, por sua vez, precisa ser comprimido para ficar liquefeito e ser armazenado de forma mais eficiente.
No entanto, essa compressão gera calor, então o hidrogênio também precisa passar por resfriamento para manter a segurança da operação. Em seguida, o H2 é armazenado em conjuntos de cilindros, em duas pressões: 350 bar (H35), mais usada em ônibus e caminhões, que têm mais espaço para reservatórios, e 700 bar (H70) que é a pressão de operação do CR-V eFCEV e de outros automóveis a hidrogênio.
Só com uma pressão tão elevada é possível armazenar 4 kg de hidrogênio nos dois tanques do SUV (um sob o banco traseiro e outro no porta-malas). Se for abastecido a 350 bar, caberá apenas 2 kg de H2 nos tanques e a autonomia cairá pela metade. Tudo isso para o este Honda CR-V funcionar quase como um carro elétrico.
O hidrogênio alimenta a célula de combustível, que é a tecnologia que a Honda está desenvolvendo há quase 30 anos. Essa célula ocupa o mesmo espaço de um motor a combustão e também admite ar, mas é esse ar, o oxigênio nele, que vai se encontrar com o hidrogênio dentro de “pilhas”, e o encontro das suas moléculas gerará energia e formará água – que sai pelo escape líquida ou como vapor.
A energia elétrica gerada a partir do hidrogênio pode ir direto para o motor elétrico, que tem 176 cv e 31,6 kgfm, ou ser acumulada em uma bateria de 17,7 kWh. Esta é, inclusive, uma diferença importante entre o CR-V eFCEV e outros carros a hidrogênio: sua bateria tem capacidade maior e pode ser recarregada por fonte externa. Se por um lado o SUV não ficaria totalmente refém de postos de abastecimento, a autonomia da bateria é modesta, de apenas 46 km – no padrão dos EUA.
É possível acompanhar a destinação da energia por meio da central multimídia, da mesma forma que o CR-V eHEV (híbrido) vendido no Brasil a R$ 349.990 faz.
O princípio de funcionamento é o mesmo de um elétrico com extensor de autonomia, mas em vez de um gerador movido a combustível fóssil, a geração de energia é limpa. A sensação dinâmica também é equivalente: o CR-V eFCEV tem uma entrega de força imediata como um carro elétrico convencional, mas sem o peso sob o carro que deixa seu rodar mais assentado, mas também muito diferente de um carro convencional.
O CR-V é como um laboratório para que a célula de combustível da Honda possa evoluir e ser utilizada em qualquer veículo movido a energia. A terceira geração da célula de combustível da Honda, inclusive, já está praticamente pronta.
Se a atua gera 92 kW com tensão que varia entre 275 e 600V, a próxima é capaz de gerar 150 kW com tensão variando entre 450 e 850V. É quase o dobro da potência, com a promessa de ter seu custo reduzido pela metade. É isso que se busca, mas, ao mesmo tempo, o custo das baterias bara veículos elétricos também está reduzindo.
A vantagem do uso do hidrogênio está nas longas distâncias. Caminhões e ônibus elétricos têm suas capacidades limitadas pelo peso dos grandes pacotes de baterias necessários para vencerem longas distâncias. Um quilo a mais de bateria é um quilo a menos de carga. Toda a infraestrutura necessária para viabilizar o uso da célula de combustível em um veículo é complexa e custosa, mas mais leve e o hidrogênio tem rendimento maior. Por isso o hidrogênio poderá ser, no futuro, um meio para que caminhões e ônibus rodoviários possam viajar sem emissões.
Caso o hidrogênio vingue, como muita gente espera, o Brasil poderá se beneficiar. Nem é pelo fato de as dimensões continentais do país não serem nada favoráveis ao uso de veículos rodoviários elétricos totalmente dependentes de baterias, porque nem sequer há incentivo para que os caminhões a diesel de décadas atrás, tão poluentes, deixem de circular. O potencial do Brasil está em se tornar um grande exportador de hidrogênio verde: não faltam vento e incidência solar para gerar energia limpa, afinal.