20/04/2020 - 9:00
Alternativa às baterias dos carros elétricos, a chamada célula de combustível (ou pilha de combustível) usa o gás hidrogênio para produzir a corrente elétrica. Idealizada inicialmente em 1839 pelo químico gaulês William Robert Grove, a tecnologia foi utilizada pela primeira vez na cápsula espacial Gemini, da Nasa, em 1962, para só chegar a um automóvel em 1997: no Mercedes-Benz Necar 3, o hidrogênio era extraído do metanol, em um método que acabou sendo abandonado.
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Hoje, as fuel-cells (como são conhecidas em inglês) estão em carros vendidos no Japão, nos EUA e na Europa, como o Hyundai Nexo, o Honda FCX (cujo protótipo de 2006 custou US$ 1 milhão e hoje tem leasing de US$ 370 mensais) e o Toyota Mirai – que já avaliamos aqui na MOTOR SHOW (clique para ler). E também em carros da Mercedes, que pretende vender o GLC F-Cell em breve. Uma vantagem da pilha de combustível em relação à bateria do lítio é que para abastecer (no caso do gás) são necessários poucos minutos, enquanto o tempo de recarga dos elétricos, por mais rápido que seja a fonte, ainda é prolongado. A célula de combustível é uma alternativa interessante para veículos pesados, projetados e destinados a percorrer longas distâncias.
O verdadeiro problema do hidrogênio está na sua extração e distribuição: apesar de ser o elemento mais abundante da natureza, ele está sempre ligado a algum outro elemento químico. É um vetor energético, e não de uma fonte de energia, porque, para separá-lo de outros elementos, é preciso realizar processos que usam energia. Assim, o ciclo completo, por enquanto, ainda é mais eficiente no caso do carros elétricos a bateria. No ciclo de vida completo, porém, o impacto ambiental da produção ao descarte, as emissões são equivalentes. Mas hoje só há cerca de 350 postos de hidrogênio no mundo todo. É pouco.
Como funciona: A REAÇÃO QUÍMICA
Uma célula de combustível funciona como uma bateria, usando gases hidrogênio e oxigênio como reagentes. A molécula de hidrogênio é dividida em dois prótons, que passam através de uma membrana de troca de prótons e atingem o cátodo, e dois elétrons no ânodo. Os subprodutos são água e calor. Hoje, o hidrogênio é obtido do metano em um processo químico chamado reforming, que, porém, não garante melhor eficiência ambiental – mas melhora quando faz a eletrólise da água com eletricidade de fontes renováveis, como no Brasil.
*A RESPOSTA: CONVERTENDO A ENERGIA QUÍMICA DO HIDROGÊNIO EM ENERGIA ELÉTRICA SEM UTILIZAR CICLOS TÉRMICOS
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ABASTECENDO: ALTA PRESSÃO
Os carros a hidrogênio atuais (à direita, o novo Mercedes GLC F-Cell) têm tanques de fibra de carbono capazes de armazenar o gás a uma pressão de 700 bar. Para remediar o atraso com o qual a pilha de combustível responde às solicitações de energia, há uma bateria reserva: neste Mercedes, ela é maior que o estritamente necessário e recarregável na rede elétrica, tornando o carro um plug-in, com autonomia de 49 km na bateria. A carga de gás (de exatos 4,4 kg) é concluída em apenas três minutos.
