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Resumo
- Os combustíveis sintéticos, como os combustíveis eletrónicos, os biocombustíveis e os combustíveis solares, estão a ser considerados substitutos dos combustíveis fósseis e dos veículos elétricos na indústria automóvel.
- Os combustíveis eletrónicos, produzidos por eletrólise, são vistos como uma opção favorável para preservar os motores de combustão interna, mas ainda não são produzidos em escala e enfrentam desafios para satisfazer a procura atual.
- Os biocombustíveis, incluindo o etanol e o biodiesel, oferecem alternativas mais limpas aos combustíveis fósseis, mas apresentam desvantagens como menor eficiência energética e custos mais elevados. Os combustíveis solares, embora tenham potencial, carecem de meios tecnológicos e de apoio financeiro para serem amplamente adotados.
Os combustíveis sintéticos (ou synfuels) são combustíveis líquidos ou gasosos que são praticamente semelhantes aos combustíveis fósseis em tudo, menos na forma como são produzidos. Enquanto os combustíveis fósseis convencionais provêm do processo de transformação da matéria orgânica em carvão, gás natural ou petróleo, no subsolo, ao longo de milhões de anos, os combustíveis sintéticos são produzidos artificialmente através da replicação destes processos naturais, utilizando fontes renováveis como água, biomassa e carbono. dióxido.
À medida que as exigências políticas por um futuro neutro em carbono (e electrificação em massa) se tornam mais persistentes, muitos puristas da indústria automotiva continuam clamando por combustíveis sintéticos assumir o controle como um substituto tanto para os combustíveis fósseis quanto para os veículos elétricos. É o caso da Ferrari e da Porsche, que investem fortemente em e-combustíveis, um tipo de combustível sintético produzido por eletrólise e visto como uma alternativa adequada às baterias elétricas. É fácil, pelo menos à primeira vista, defender tal abordagem.
Afinal, os combustíveis sintéticos são o que chamamos de combustíveis “drop-in”. Isto significa que são compatíveis com os nossos motores de combustão interna e perfeitamente adaptáveis às 168.000 postos de gasolina atualmente operando nos Estados Unidos. Além de apresentarem uma opção mais simples, são também mais ecológicos que os combustíveis fósseis. Hoje, os combustíveis sintéticos podem ser divididos em três tipos diferentes: combustíveis eletrônicos, biocombustíveis e combustíveis solares.
As informações neste artigo foram compiladas de fontes confiáveis, incluindo: Porsche, Reuters, Car And Driver, Autocar e Research Gate,
E-Fuels: aqui para preservar o motor de combustão interna
Este é talvez o tipo de combustível sintético mais discutido atualmente. Os combustíveis elétricos são produzidos a partir do hidrogênio, que é separado da água por meio de um processo conhecido como eletrólise. Isto, por sua vez, é conseguido através da utilização de electricidade renovável, proveniente de centrais de energia eólica e solar. O hidrogénio é sintetizado num combustível líquido utilizando CO2 retirado da atmosfera. Este modus operandi de potência para líquido é conhecido como processo Fischer-Tropsch.
Porsche está abrindo caminho
À medida que os veículos elétricos ganharam destaque, muitos especialistas e entusiastas ficaram cada vez mais interessados nos combustíveis eletrónicos. Enquanto alguns os veem como uma ameaça aos VE e uma possível salvação para os motores de combustão interna, outros consideram que estão numa batalha perdida contra o aumento inexorável dos BEV.
No momento, os e-combustíveis ainda não são produzidos em escala. Não foi até 2021 que a primeira fábrica comercial do mundo seria aberta no Chile, apoiada pela Porsche. O fabricante alemão pretende produzir eventualmente 550 milhões de litros (145 milhões de galões) por ano, mas estes números ainda estão muito longe de atingir a demanda atual apenas nos Estados Unidos.
Ferrari quer seguir o exemplo
Em qualquer caso, a UE anunciou em Março que alguns carros movidos exclusivamente por combustíveis eléctricos seriam autorizados a continuar à venda após a proibição de 2035 dos motores de combustão interna. Quando questionado sobre a decisão, o CEO da Ferrari, Benedetto Vigna, descreveu-a como uma reviravolta favorável nos acontecimentos.
“Isso é muito bom para nós porque você pode fazer uma térmica [combustion] carro com combustível neutro, porque você tira o CO2 da atmosfera e mescla com outras coisas. Então eu acho que os dois são muito compatíveis, e isso é um reforço da nossa estratégia, se você quiser.”
A estratégia a que se refere Vigna é aquela que inclui vários grupos motopropulsores, que, para alegria dos petrolheads, incluem também motores de combustão interna, bem como híbridos e EVs.
O futuro dos combustíveis elétricos ainda está no limbo
A tendência para os combustíveis eléctricos pode ser parcialmente atribuída ao facto de representarem uma forma viável de preservar os motores de combustão interna nos próximos anos. Além disso, também permitem que países com quantidades abundantes de energia solar e eólica utilizem e convertam os seus recursos naturais num tipo alternativo de combustível que diminuiria a sua dependência do petróleo estrangeiro e local.
Por outro lado, elas também são menos eficientes que as baterias elétricas e só conseguem reter cerca de 16% a 48% da energia utilizada. Isto significa que os seus requisitos de produção de electricidade são duas a dez vezes superiores aos dos seus homólogos BEV, de acordo com um estudo publicado pela Natureza Mudanças Climáticas em maio de 2021.
Os combustíveis eletrônicos não substituirão os veículos elétricos, mas podem ganhar impulso
Nas actuais condições, parece bastante improvável que os combustíveis electrónicos se possam tornar baratos e abundantes suficientemente cedo para substituir os combustíveis fósseis em larga escala. O estudo publicado pela revista Nature Climate Change afirma veementemente que os combustíveis eletrónicos não podem substituir a “necessidade urgente de eletrificação ampla”, e considera improvável que ajudem a atingir a meta climática para 2030. No entanto, o documento de investigação também considera que os combustíveis eletrónicos poderão tornar-se uma opção competitiva, uma vez que os avanços tecnológicos ajudam a reduzir os seus custos de processamento ao longo dos anos.
Biocombustíveis: Combustíveis Líquidos Derivados de Matéria Orgânica
A fonte de biocombustíveis, conhecida como biomassa, refere-se a árvores, culturas energéticas, resíduos agrícolas e resíduos alimentares e residuais. Os próprios biocombustíveis são divididos em dois tipos diferentes: etanol e biodiesel. Ao contrário dos outros tipos de combustíveis sintéticos, ambos são amplamente encontrados em veículos comerciais.
O etanol vem em muitas formas e formatos
O etanol é feito principalmente de amidos vegetais e açúcares, e é até usado como agente de mistura na gasolina para aumentar a octanagem e reduzir as emissões. É convencionalmente utilizado na forma de E10 (10% etanol, 90% gasolina) e E15 (15% etanol, 85% gasolina). Alguns veículos conhecidos como “veículos de combustível flexível” são projetados para funcionar com uma fórmula E85 (uma combinação gasolina-etanol que consiste em 51-83% de etanol). Este último foi de fato oferecido no Bentley Continental GT em 2010.
Os contras do etanol
Embora o etanol seja uma alternativa mais limpa e mais barata que pode contribuir com binário e potência adicionais, ainda assim apresenta um conjunto específico de problemas que desempenharam um papel na redução da sua propagação. Os problemas com o etanol são nomeadamente os seguintes:
- É mais suscetível à absorção de sujeira
- A absorção de sujeira pode, por sua vez, danificar o motor e resultar em elevados custos de reparo.
- Também pode exigir 1,5 vezes mais para gerar a mesma quantidade de energia em comparação com os combustíveis fósseis normais.
- Oferece menos milhas por galão do que a gasolina normal.
Biodiesel: um biocombustível que combina óleos vegetais e combustível diesel
Este raramente é usado na sua forma pura, mas sim misturado com combustível fóssil. A mistura de biodiesel mais comum é a B20 (de 6 a 20% de biodiesel combinado com diesel de petróleo), enquanto a fórmula B5 (5% de biodiesel) também é comumente encontrada em veículos de frota. Nos Estados Unidos, é proveniente principalmente de óleo de soja, bem como de algas, granola e sebo animal.
Os prós e contras do biodesel
Além de ajudar a reduzir a dependência de um país do petróleo estrangeiro, os veículos movidos a biodiesel também podem ser 30% mais eficiente que os motores diesel à base de petróleo. Além disso, o biodiesel também tem maior lubricidade do que o diesel normal, o que consequentemente reduz o desgaste do motor de combustão interna. Isto, no entanto, também pode funcionar como uma faca de dois gumes e resultar em entupimentos do filtro de combustível. Além disso, o biodiesel também pode ser mais difícil de armazenar, devido aos seus produtos de origem vegetal.
Por isso, precisa ser mantido na temperatura certa, pois o calor e o frio excessivos podem danificá-lo significativamente. O que também vale a pena notar é o fato de ser 1,5 vezes mais caro, razão pela qual não decolou como uma opção mais popular. Mas ainda assim, os biodeséis ainda são utilizados numa ampla variedade de veículos, incluindo:
- Range Rover Velar
- Chevrolet Silverado
- Chevrolet Colorado
- Terreno GMC
- Ford Trânsito
- RAM 2.400, 3.500, 45.000 e 5.500.
Combustíveis solares: a alternativa esquecida
Esta é a forma menos conhecida de combustível sintético e também a menos popular na indústria automotiva. Na verdade, ainda não recebeu um interesse considerável de nenhum fabricante, uma vez que o seu desenvolvimento continua estagnado ao nível da infância.
Os combustíveis solares são mais versáteis e convenientes
Conforme indicado pelo nome, os combustíveis solares são feitos de substâncias como água e dióxido de carbono usando a energia solar. Os combustíveis solares podem vir de várias formas, como:
- Querosene
- Gasolina
- Metanol diesel
- Hidrogênio
- Petróleo bruto sintético
No papel, ajudariam a compensar a disponibilidade intermitente da energia solar, que tornou esta última mais cara e difícil de aproveitar à escala da rede. Além disso, o combustível solar também proporcionaria uma fonte abundante de combustíveis líquidos para abastecer adequadamente veículos pesados, navios e aeronaves, particularmente nos países em desenvolvimento.
Por enquanto, eles permanecem esquecidos pela indústria
Embora os combustíveis solares estejam repletos de potencial, pelo menos em teoria, ainda carecem de meios tecnológicos e de apoio financeiro para retomar o caminho que os biocombustíveis e os combustíveis eletrónicos fizeram. Isto pode ser parcialmente atribuído à sua natureza dispendiosa. Nas condições actuais, produzir hidrogénio a partir da luz solar seria dez vezes mais caro do que produzir hidrogénio utilizando combustíveis fósseis. Isto provoca a necessidade de tecnologia mais avançada que barateie as despesas de processamento.
Infelizmente, não há nenhuma indicação clara de que tal progresso seria viável dentro do prazo adequado. Entretanto, outras alternativas crescem a um ritmo muito mais rápido. Será, portanto, interessante ver se os combustíveis solares algum dia ganharão o apoio e o impulso necessários para se tornarem uma presença constante na indústria.
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