Motor de combustão a hidrogénio. Os japoneses não desistem

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Motor de combustão a hidrogénio. Os japoneses não desistem

Algumas das principais marcas japonesas, dos automóveis aos motociclos, juntaram-se para salvar o motor de combustão. Uma missão onde o hidrogénio é o herói da história.

Com um quadro regulatório mais focado nos resultados do que nas tecnologias — ao contrário do que sucede na Europa —, as marcas japonesas estão a investir no desenvolvimento de alternativas para salvar o «velho» motor de combustão.

Toyota, Subaru, Mazda, Kawasaki e Yamaha anunciaram recentemente uma joint venture para acelerar o desenvolvimento, produção e disseminação do hidrogénio como alternativa neutra em carbono para os motores de combustão.

Eletrificação é o futuro, mas…

Não se trata de descrença na eletrificação, mas sim de encontrar soluções para os mercados e para as situações onde os BEV (veículos elétricos a bateria) não são alternativa, sem colocar em causa o compromisso assumido por praticamente todas as marcas: alcançar a neutralidade carbónica.

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A título de exemplo, a Toyota anunciou um investimento de 10 000 milhões de euros até 2025 em modelos BEV. Um investimento massivo, que será acompanhado por um reforço no desenvolvimento das duas tecnologias que atualmente assentam no hidrogénio como fonte de energia: a pilha de combustível e o motor de combustão alimentado a hidrogénio — mais adiante explicamos as diferenças.

Estas marcas acreditam que a partilha de conhecimento e de investimento poderá acelerar a implementação e disseminação da «sociedade do hidrogénio».

Surge assim uma aposta cada vez mais comprometida no motor de combustão alimentado a hidrogénio.

Como podem ver nesta animação, tratam-se de motores muito similares aos que conhecemos há mais de 100 anos, alimentados a gasolina (ciclo Otto), porém, agora preparados para usar hidrogénio como combustível.

Motas a hidrogénio? As vantagens

No caso da indústria dos motociclos, esta tecnologia poderá ser ainda mais importante. Apesar dos vários anúncios e promessas de transição, os gigantes da indústria dos motociclos tardam em fazer chegar ao mercado alternativas eletrificadas aos seus modelos tradicionais.

A transição energética nos motociclos está muito atrasada face ao automóvel

Os motivos são óbvios. A tecnologia BEV ainda não é competitiva nos veículos de duas rodas. É para já impossível a uma mota elétrica ombrear com as suas congéneres a combustão em termos de potência, comportamento — as pesadas baterias comprometem a agilidade típica destes veículos — alcance e, não menos importante, preço.

Porém os compromissos com a neutralidade carbónica avançam, assim como a possibilidade de restrições aos veículos com motores convencionais — principalmente nas cidades. Circunstâncias que parecem empurrar a indústria dos motociclos para um «beco sem saída».

É neste cenário que os motores de combustão a hidrogénio surgem como alternativa, prometendo um impacto ambiental neutro sem as desvantagens decorrentes do uso de baterias (peso, preço e autonomia).

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Este é um investimento que, no caso da Kawasaki, está a ser acompanhado pelo anúncio de uma eletrificação total da sua gama até 2035.

Kawasaki EV Endeavor
Apesar do aspeto desportivo, o protótipo da Kawasaki EV Endeavor anuncia apenas 100 km de autonomia e uma potência de apenas 27 cv.

Uma eletrificação que será total, mas apenas em alguns mercados: EUA, Europa, Austrália e Japão. Ficam de fora mercados muito importantes, nomeadamente alguns dos maiores países asiáticos e a América do Sul.

Para uma marca que vende cerca de 380 000 motociclos por ano será uma tarefa hercúlea. Mas os motores a hidrogénio poderão ajudar nesta missão, uma vez que a Kawasaki poderá repartir os custos de desenvolvimento desta tecnologia com as suas restantes unidades de negócio: navios, aviões e, claro, motociclos.

Um combustível, duas tecnologias

É importante distinguir as duas tecnologias onde o hidrogénio pode ser utilizado como combustível. Temos a tecnologia mais conhecida de todas, a Fuel Cell, ou se preferirem pilha de combustível – fiquem-na a conhecer em detalhe.

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Trata-se de uma tecnologia onde o hidrogénio, através de um módulo (pilha de combustível), é colocado em contacto com o oxigénio. Do contacto entre este dois elementos no módulo é gerada corrente elétrica que serve para alimentar os sistemas e os motores elétricos.

Na prática, trata-se de um veículo elétrico igual a um BEV, com a diferença que os seus motores são alimentados por uma pilha de combustível (FCEV):

E temos também a tecnologia que mencionámos a propósito desta joint venture: não há pilha de combustível nem motores elétricos. Há um motor de combustão tradicional (ICE) que queima hidrogénio.

O modo de funcionamento é muito similar aos motores que conhecemos nos modelos tradicionais, onde a substituição da queima de combustível fóssil por hidrogénio é a grande valia.

As aplicações do hidrogénio no futuro dos transportes

Tal como os veículos 100% elétricos (BEV), também os veículos a pilha de combustível (FCEV) enfrentam enormes desafios: infraestrutura de carregamento e origem da sua energia. Com vantagem para o primeiro que se encontra numa fase de maturidade superior.

Colocando os desafios dos FCEV em segundo plano, há vantagens tangíveis para esta tecnologia, principalmente no segmento dos transportes, seja por via rodoviária ou marítima.

No caso dos transportes terrestres, permitirá abandonar os motores Diesel evitando os constrangimentos dos BEV: autonomia, velocidade de carregamento, dimensão e peso das baterias (menos espaço para carga).

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No caso do transporte marítimo, as vantagens são ainda mais tangíveis. A substituição dos enormes motores dos navios — que queimam fuel óleo e são mais poluentes que milhões de automóveis em circulação — por unidades Fuel Cell vai ser um enorme avanço em termos de combate à poluição atmosférica.

O desporto motorizado do futuro

As categorias máximas do desporto motorizado, como a Fórmula 1 e o MotoGP — onde milita o nosso Miguel Oliveira — já anunciaram que pretendem alcançar a neutralidade carbónica.

Além do hidrogénio, neste processo podemos também considerar os combustíveis sintéticos. Uma das marcas que está a apostar mais nesta solução é a Porsche.

Tecnologias que, como podemos antever, poderão alcançar o essencial: respeitar o ambiente mantendo os níveis de competitividade e espectacularidade a que o desporto motorizado sempre nos habituou. Há futuro para o desporto automóvel?

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