Crónica – Toyota quer “queimar” Hidrogénio em motores a gasolina

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3/12/2021. A Toyota defende a substituição da gasolina por Hidrogénio, nos motores a combustão atuais. Uma conversão que a marca diz trazer benefícios nas emissões de CO2 a curto prazo. A solução não é nova, mas parece estar a ganhar nova força.

Diversidade de soluções será a chave para a mobilidade nas várias regiões do globo. Nem todas estão preparadas para receber carros elétricos, por isso soluções mais fáceis de implantar são necessárias para começar a reduzir as emissões de CO2 o mais depressa possível.

Este é o lema da Toyota no que toca a soluções de mobilidade para o futuro: não colocar os ovos todos no mesmo cesto e desenvolver tecnologias diversas para as diferentes condições de utilização que se encontram pelo mundo fora.

Em vez de se focar apenas nos carros elétricos e nos países que estão a investir na necessária infra-estrutura de carregamento de baterias, a Toyota olha para outras soluções que possam trazer benefícios mais depressa do que se estivermos à espera que todos os 2 mil milhões de carros a circular no mundo sejam substituídos por carros elétricos.

Não é um Fuel Cell

Na verdade, a marca já começou esse caminho há alguns anos, com os seus Mirai dotados de um sistema de Fuel Cell e que vai já na sua segunda geração, servindo de bandeira para uma tecnologia alternativa aos veículos movidos apenas a bateria.

É bom recordar o princípio de funcionamento básico de uma Fuel Cell. Trata-se de um gerador de energia elétrica montado a bordo do automóvel, que usa o Hidrogénio acumulado num depósito pressurizado, juntando-o ao Oxigénio retirado do ambeinte para fazer uma reação química que liberta energia elétrica e vapor de água.

A energia elétrica é acumulada numa pequena bateria antes de alimentar o motor elétrico que faz mover o carro. Mas não é nada disto que a Toyota está agora a defender como mais uma solução de mobilidade para o futuro.

“Queimar” Hidrogénio

O que a Toyota propõe é “queimar” diretamente o Hidrogénio nos motores de combustão atuais, devidamente adaptados para o efeito. Não é uma solução nova, a BMW produziu o Hydrogen 7 entre 2005 e 2007, um “bi-fuel” com motor V12 6.0 que consumia gasolina ou Hidrogénio, mas que não teve seguimento.

A Toyota diz que não é um subterfúgio para prolongar a vida dos motores a combustão.

A Toyota vê agora novas oportunidades para esta solução, tornando ainda mais complexo o discurso sobre as novas mobilidades. Mas com uma tradicional lógica japonesa por trás.

A Toyota diz que não é um subterfúgio para prolongar a vida dos motores a combustão e reconhece que a queima de Hidrogénio tem o dobro das perdas de uma bateria de iões de Lítio, além de que um motor a combustão é sempre menos eficiente que um motor elétrico alimentado por baterias.

Quais as vantagens?

Mas os seus engenheiros olharam para a realidade global e para esta solução como uma maneira expedita de começar a diminuir rapidamente as emissões de CO2, em algumas regiões.

Segundos os dados apresentados pela Toyota, hoje em dia são produzidas 100 milhões de toneladas de Hidrogénio a nível global, para fazer fertilizantes agrícolas. Este valor chegaria para encher 20 mil milhões de depósitos de Hidrogénio do Toyota Mirai, que tem uma autonomia de 675 km, por cada depósito.

Mas isto é só para dar uma ideia da dimensão da produção atual de Hidrogénio, que está longe de ser um processo totalmente “verde”, neste momento, apesar de o caminho não poder deixar de ser a produção a partir de fontes renováveis.

Hidrogénio armazena energia

Uma das formas de produzir Hidrogénio é a eletrólise da água: aplicação de energia elétrica que separa o Oxigénio do Hidrogénio. Isso torna o Hidrogénio numa forma de acumular energia, pois o processo químico oposto devolve a eletricidade.

Armazenamento de energia elétrica é uma das necessidades atuais e será ainda mais urgente, no futuro. O aumento dos volumes de produção e a variação de produção das renováveis, de acordo com as condições naturais (vento, sol, marés) torna necessária uma forma de acumular energia para estabilizar a sua oferta ao longo das 24 horas de um dia.

Para aumentar a capacidade de armazenar H2, basta aumentar o tamanho do depósito

A Toyota defende que a produção de Hidrogénio é a melhor solução para isso e explica a razão: para aumentar a capacidade de uma bateria, é preciso aumentar o seu número de células; para aumentar a capacidade de armazenar Hidrogénio, basta aumentar o tamanho dos depósitos.

Cenários realistas

As vantagens do Hidrogénio para aplicação na mobilidade são bem conhecidas e começam pela maior densidade de energia por peso, em relação às baterias. Depois, o reabastecimento dos depósitos é muitíssimo mais rápido que a recarga de uma bateria.

São conhecidas as vantagens das Fuel Cell e a sua vocação para veículos de grande porte com necessidade de grande autonomia. A sua aplicação em meios de transporte como os camiões, comboios, barcos e aviões está já a ser feita ou a ser desenvolvida.

Mas a combustão de Hidrogénio em motores a gasolina, apesar de ser menos eficiente que as Fuel Cell, pode apresentar outras vantagens importantes, de acordo com a região do globo.

Fácil de implementar

Trata-se de uma tecnologia de baixo custo de implementação, o reabastecimento é rápido e toda a robustez conquistada pelos motores a gasolina ao longo de um século de desenvolvimento mantém-se inalterada.

Pode ser uma solução para regiões onde a rede de postos de energia para veículos elétricos ainda não está desenvolvida.

Mais automóveis iriam emitir menos CO2, em várias regiões do globo

Isto permitiria que muitos automóveis contribuíssem para a redução das emissões de CO2, em mais regiões do globo, e não só nas regiões onde se está a investir nas redes de carregadores.

Mas há dificuldades…

Em teoria, tudo isto parece fazer sentido. Mas restam duas questões a resolver, que são a produção de Hidrogénio e os seus custos, além da questão da distribuição.

O que leva a acreditar que será mais rápido implementar uma rede de distribuição de Hidrogénio que uma de carregadores elétricos?

Ainda assim, a Toyota revelou já um protótipo com motor de combustão de Hidrogénio, o GR Yaris Hydrogen, a versão a Hidrogénio do conhecido pequeno desportivo que mantém o motor 1.6 de três cilindros, mas alimentado a partir de um depósito de Hidrogénio.

Conclusão

É um sinal de como a Toyota está a lidar com a diversidade das soluções de mobilidade, tentando dar respostas a todos os cenários e não se focando apenas nas regiões mais avançadas na eletrificação.

Francisco Mota

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