Contribuição de Pedro Barata
14 de maio de 2024
5 minutos de leitura
Como o hidrogênio funciona - o princípio da célula de combustível
Hidrogênio: O combustível do futuro para o transporte rodoviário?
As células de combustível de hidrogênio estão sendo cada vez mais comentadas como o combustível do futuro para veículos pesados. Quero dar uma rápida visão geral de como elas funcionam e por que fazem parte do futuro do transporte rodoviário.
Quando falamos de hidrogênio como combustível, estamos falando de uma reação química que usa o hidrogênio para produzir energia muito rapidamente - energia que alimentará uma célula de combustível. As preocupações ambientais têm impulsionado essa tecnologia há alguns anos, pois ela não produz emissões poluentes ou gases de efeito estufa (CO₂) quando em operação.
No entanto, o princípio da célula de combustível não é novo. Ele foi descoberto pelo alemão Christian Schönbein em 1839 e desenvolvido pelo inglês William R. Grove nos anos seguintes. Ele se baseia em uma reação química simples: Hidrogênio + Oxigênio produz eletricidade + água + calor.
O hidrogênio é armazenado sob pressão em um tanque especial no veículo. Esse gás (H₂), combinado com o oxigênio (O₂) do ar ambiente, alimenta a célula de combustível. Os dois gases reagem eletroquimicamente dentro da bateria. Essa reação produz eletricidade para alimentar o(s) motor(es) elétrico(s) do veículo, liberando apenas calor e vapor de água (H₂O) pelo tubo de "escape".
Hidrogênio, um concorrente mais do que confiável do diesel para veículos pesados
Os veículos comerciais percorrem longas distâncias com suas mercadorias, portanto, precisam de um alcance muito longo e de uma carga útil muito alta.
O hidrogênio oferece uma longo alcancee o reabastecimento leva apenas alguns minutosgraças às bombas capazes de injetar rapidamente hidrogênio pressurizado no tanque. Outra vantagem é a ausência de uma bateria pesada, que reduz drasticamente a carga útil - Por exemplo, para impulsionar um CV de 38 toneladas, seria necessária uma bateria de 14 toneladas!
Diversos projetos de veículos a hidrogênio
Os principais fabricantes de veículos comerciais da Europa já estão trabalhando em vários projetos pioneiros. A Volvo anunciou recentemente que, até 2025, seus caminhões funcionarão com hidrogênio, com uma autonomia de até 1.000 km e um tempo de reabastecimento de menos de 15 minutos.
No setor de transporte público, a empresa ferroviária nacional francesa SNCF encomendou doze trens TER, que entrarão em serviço comercial no final de 2025. Dezenas de ônibus movidos a hidrogênio serão lançados nos próximos meses.
A Hype, que foi lançada em Paris em 2015 para coincidir com a COP21, está desenvolvendo e operando a primeira plataforma integrada de mobilidade de hidrogênio para produção, distribuição e uso. Os táxis são o primeiro mercado a ser visado e, graças a uma recente rodada de financiamento, a Hype espera implantar 10.000 táxis a hidrogênio até 2024.
Os limites do hidrogênio: produção e rede
Atualmente, a maior parte do hidrogênio consumido na Europa é produzida a partir do metano (conhecido como hidrogênio "cinza"), que é um combustível fóssil. Isso é um paradoxo quando se considera que o objetivo dos veículos elétricos a "hidrogênio" é reduzir nossa pegada de carbono e nossa dependência de recursos fósseis!
A complexidade dos novos sistemas e os custos de investimento, pesquisa e desenvolvimento envolvidos no desenvolvimento desses novos motores talvez nos levem à racionalização, instalando os mesmos sistemas em mais modelos e marcas diferentes, ou a uma mudança completa de tecnologia.
