Os desafios do carro a hidrogênio

O carro a hidrogênio nada mais é do que um carro elétrico com um cilindro de hidrogênio. De forma simplista, esta afirmação está correta. No entanto, há diversos desenvolvimentos tecnológicos por trás disso, na chamada célula de combustível, componente responsável em transformar o hidrogênio em eletricidade, e no próprio cilindro de armazenamento do hidrogênio.

O hidrogênio é um gás, que sob alta pressão e baixíssima temperatura se transforma em líquido e pode ser armazenado em cilindros. A vantagem de se usar hidrogênio como combustível para o carro elétrico é evidente: agilidade no abastecimento e eliminação parcial ou total das baterias.

Mas, existem desafios a serem vencidos. Desafios enormes. O primeiro é o armazenamento do hidrogênio, que é um gás extremamente explosivo, tanto que é utilizado como combustível para foguetes, quando queimado juntamente com oxigênio. A temperatura para virar líquido é de -240° C, algo surreal para se ter no porta-malas do carro.

A tecnologia está em desenvolvimento, com adição de compostos químicos que mantêm e liberam o hidrogênio com segurança. O próximo passo é transformar o hidrogênio em eletricidade. É ai que entram as células de combustível. Tendo como principal catalisador a platina, elemento extremamente raro e caro, para separar prótons e elétrons das moléculas de hidrogênio, as células de combustível são caríssimas.

Mais uma vez a ciência tem como missão encontra um substituto à platina, mais barato, produzido em laboratório, para reduzir os custos das células de combustível. Já existem estudos para utilizar um catalisador de ferro-nitrogênio-carbono. Há ainda outro desafio: a durabilidade da célula de combustível, que tende a se degradar rapidamente.

Uma alternativa em estudo é o uso de nanotecnologia, com nanopartículas de óxido de tântalo-titânio. A adição desse elemento tende a reduzir a corrosão e degradação da célula de combustível, tornando-a viável, com aumento da autonomia do veículo.

O terceiro grande desafio do carro a hidrogênio é produzir o hidrogênio. Como ele é mais leve, flutua e se dissipa facilmente na atmosfera. No tempo dos dirigíveis, o hidrogênio era utilizado como gás para inflar os balões, mas, por ser extremamente inflamável, deixou de ser usado após a tragédia do Hindenburg, em 1937, que explodiu ao tentar atracar, após uma viagem transatlântica, matando 36 pessoas.

Mas, o hidrogênio está presente em abundância na água que tem 2 moléculas de hidrogênio e uma de oxigênio (H2O), no gás natural, no gás liquefeito de petróleo, e nas biomassas (como etanol). O problema é como extrair o hidrogênio delas. O processo de eletrólise, a separação do hidrogênio do oxigênio da água, consome muita energia.

Outras formas são com uso de pirólise (ruptura da estrutura molecular original de um determinado composto pela ação do calor de altas temperaturas em um ambiente com pouco ou nenhum oxigênio), ou usinas termoquímicas. No entanto, são técnicas extremamente caras.

Atualmente, o método mais em conta de se obter hidrogênio é pela reforma de metanol por vapor, a partir do gás natural. Cerca de metade do hidrogênio produzido no mundo é feito assim. O processo consiste em aquecer o gás entre 700–1.100°C na presença de vapor e um catalisador de níquel.

Fato é que não é barato produzir, transportar e armazenar o hidrogênio. E, diante desses desafios, a pergunta que fica é: será que realmente vale a pena? Para muitos cientistas, a resposta é sim, uma vez que após dominadas as técnicas, o hidrogênio torna-se um combustível muito viável, não somente para automóveis assim como para diversos outros segmentos que demandam energia limpa.

Muito legal, né? Gostou de conhecer um pouco mais sobre o carro a hidrogênio? Então não perca tempo e faça seu cadastro no blog e visite a Nakata no Facebook, YouTube, Twitter, Instagram e Spotify. Você encontrará muitos conteúdos interessantes sobre a tecnologia automotiva e as novas oportunidades que estão surgindo.