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O hidrogénio é a mais recente fonte de energia e combustível renovável a chegar às manchetes e a procurar um futuro na indústria automóvel. Do Hyundai N Vision 74 ao Audi H-Tron Quattro, a próxima década promete uma infinidade de veículos movidos a hidrogénio nas calçadas dos consumidores e num esforço para descarbonizar o mercado global de veículos.
Mas como o hidrogênio realmente funciona? As células a combustível de hidrogênio são o produto da combinação de hidrogênio com oxigênio, criando uma reação semelhante a uma bateria que resulta em saída elétrica. O hidrogênio como fonte de eletricidade não é um fenômeno novo. O próprio elemento foi descoberto em 1766, levando a ondas de momentos científicos de “ah-ha” que levaram à eventual descoberta da célula de combustível.
Na década de 1920, um engenheiro alemão foi a primeira pessoa a trocar os motores movidos a gás dos veículos para usar hidrogênio, depois que Sir William Grove criou a primeira célula de combustível de hidrogênio no final do século XIX. Hoje, pequenas células de combustível de hidrogênio alimentam os laptops que os funcionários de escritório digitam e abastecem os sistemas elétricos dos foguetes.
No entanto, foi só quase dois séculos depois de Grove ter sido cunhado como o “Pai da Célula de Combustível” que o Departamento de Energia dos EUA declarou o hidrogênio uma fonte alternativa legítima de combustível para a indústria automotiva. Desde então, os fabricantes têm lutado para integrar veículos movidos a hidrogénio nas suas frotas para cumprir os respetivos prazos de neutralidade em carbono.
As informações neste artigo foram provenientes do Departamento de Energia dos EUA, Administração de Informações de Energia dos EUA, Casa Branca, Forbes, Bloomberg, Agência Internacional de Energia, Hyundai, Toyota e Grupo Renault.
Células de combustível de hidrogênio atendem à necessidade de um espectro de fontes de combustível
Solar e eólica são os grandes nomes da energia renovável e têm sido assim nas últimas décadas. As fontes de energia renováveis representaram 21,3% da geração elétrica dos EUA em 2022, de acordo com o Administração de Informação de Energia dos EUA. Mas todas as energias renováveis não são criadas igualmente. A energia eólica representa 10,3% dessa parcela e a solar representa 3,4%. Os combustíveis fósseis ainda abastecem 60,4% da rede eléctrica global do país. A indústria de veículos elétricos ainda depende fortemente de fontes de energia não renováveis ou combustíveis fósseis.
Embora uma percentagem da frota de veículos eléctricos actualmente em circulação obtenha a sua energia a partir do gás natural e do carvão, Forbes informou que o os carros ainda reduzem as emissões como um todo – mesmo que as fontes iniciais de combustível não sejam neutras em carbono. Para alcançar 100% de neutralidade carbónica — um objectivo que o Casa Branca definido até 2050 para os EUA — o fornecimento de energia deve provir de um amplo espectro. O hidrogénio tem o potencial de preencher a lacuna deixada no espaço das energias renováveis para alcançar um futuro com emissões líquidas zero.
Nos automóveis, a energia do hidrogénio resulta em emissões zero e tem sido a visão dos cientistas de todo o mundo para um futuro mais verde durante décadas. Por exemplo, os primeiros autocarros movidos a hidrogénio foram introduzidos em Chicago em 1995 e em 2003 e 2004 as respectivas administrações reservaram milhões para o desenvolvimento do hidrogénio, de acordo com o Departamento de Energia dos EUA.
Pouco antes de os EUA anunciarem o seu investimento no futuro da tecnologia do hidrogénio, a Islândia já tinha definido um plano para ter uma economia alimentada pelo hidrogénio até 2030. O desejo de uma economia alimentada pelo hidrogénio existe e a futura linha de automóveis está certa. ao virar da esquina, com mais 56.000 veículos com células de combustível de hidrogênio já navegando pelas estradas globalmente.
A falta de estações de reabastecimento de hidrogênio tem sido uma grande barreira
No entanto, ainda restam algumas quedas. Apesar do investimento ter começado no início da década de 2000, as centrais eléctricas a hidrogénio são muito poucas. Num relatório publicado no final de 2022, o Administração de Informação de Energia dos EUA relataram que havia apenas 56 postos de reabastecimento de hidrogênio para veículos nos EUA e esses nem sequer estavam amplamente espalhados. Em vez disso, todos residem na Califórnia.
Em 2023, esse número aumentou para 59, com uma no Havaí e cinco futuras estações planejadas para a Costa Leste. A disponibilidade de infra-estruturas só é agravada pelo elevado preço das unidades de energia a hidrogénio para veículos. Apesar dos problemas de abastecimento, o hidrogénio continua a ser uma opção viável. Com a entrada de mais veículos no mercado, a infraestrutura não terá outra escolha senão acompanhar a procura.
O hidrogênio oferece uma fonte de combustível alternativa limpa, sem complicações no tempo de carregamento
Um dos principais benefícios do hidrogénio é o tempo limitado necessário para carregar. Semelhante a um carro movido a gasolina, as células de combustível de hidrogênio precisam apenas de alguns minutos para serem recarregadas. De acordo com o Grupo Renault, dirigir um carro movido a hidrogênio é uma “experiência livre de estresse” que possui características atraentes semelhantes às dos veículos elétricos. Os carros não apenas não têm longos tempos de carregamento, onde os motoristas precisariam parar em um estacionamento por 45 minutos, mas também têm os mesmos benefícios de som silencioso e se enquadram na categoria Projeto de desconto para veículos limpos incentivo fiscal que os veículos elétricos oferecem.
HFCVs são eficientes e capazes
Além disso, o Grupo Renault observa que os carros a hidrogénio não têm atraso na aceleração, melhorando também o desempenho. A maioria dos veículos com células de combustível de hidrogênio no mercado hoje, como o Hyundai NEXO com 413 milhas de alcance, tem um alcance de mais de 300 milhas. Alguns veículos elétricos disponíveis, em comparação, não desbloquearam a capacidade de atingir 300 milhas de alcance. Embora a condução em tempo frio seja muitas vezes um obstáculo aos veículos eléctricos, à medida que a autonomia se esgota, os veículos a hidrogénio como o NEXO são cada vez mais postos à prova no Círculo Polar Árctico para garantir a disponibilidade de condução em quaisquer condições meteorológicas.
Se a infraestrutura puder aumentar e os veículos com células de combustível a hidrogénio tiverem vantagens ainda maiores em comparação com os carros elétricos, as oportunidades para os carros movidos a hidrogénio conquistarem um espaço no mercado parecem promissoras. Afinal, os veículos elétricos atingiram níveis altíssimos no ano passado, com um salto de 55% nas vendas, atingindo 10 milhões em todo o mundo, de acordo com o Agência Internacional de Energia. Só o tempo dirá qual será a quota de mercado que os veículos com pilhas de combustível a hidrogénio irão ocupar.
China pretende ter um milhão de carros a hidrogênio até 2035
Não são apenas os EUA que estão de olho no hidrogénio. Na verdade, os mesmos países que lideram o mercado de veículos eléctricos têm objectivos ambiciosos sobre onde e como o hidrogénio se enquadra na sua frota nacional de veículos e nos padrões de descarbonização.
A China e a Noruega, por exemplo, lideram o mundo em veículos elétricos. A China, já o maior produtor de hidrogênioostentava cerca de 60% dos registos de carros eléctricos no mercado global no ano passado e planeia ter um milhão de carros movidos a hidrogénio nas estradas em pouco mais de 10 anos, de acordo com os meios de comunicação nacionais da China.
Muitos governos e montadoras investem fortemente na tecnologia do hidrogênio
Em setembro, Bloomberg relataram que a China vê potencial para os veículos com células de combustível de hidrogénio ultrapassarem os veículos eléctricos em algumas regiões, mas que primeiro deve ser criada uma infra-estrutura verde para sustentar a frota de carros ecológicos. Como argumenta o Grupo Renault, para que o hidrogénio se torne uma opção viável a longo prazo, o hidrogénio deve ser “puro” no seu processamento: através da eletrólise da água, em vez de outro mecanismo menos sustentável. Toyota pretende liderar o caminho para 200.000 células de combustível até 2030.
O debate sobre o hidrogénio parece ter terminado, com uma enxurrada de veículos com células de combustível a caminho. À medida que os veículos a hidrogénio se tornam uma ocorrência mais comum, o impacto da sua identidade líquida zero tornar-se-á mais claro. Se os carros forem parecidos com os autocarros a hidrogénio – um autocarro a hidrogénio que funcionou durante cinco anos removeu mais de um milhão de libras de carbono da atmosfera, o que é o equivalente a plantar 13.189 árvores — o futuro da descarbonização parece viável.
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