Chegou a hora do hidrogênio?

Já imaginou que coisa incrível seria viajar com um carro movido apenas a água, e poder encher seu tanque na torneira? Parece até mentira. 

Bom, não é 100% verdade que dá pra usar um carro movido a água. Mas de tempos em tempos alguém cai na história de que alguém inventou um carro movido a apenas água. A teoria da conspiração mais conhecida sobre isso talvez seja a de um inventor que “supostamente” morreu envenenado. 

O inventor da vez era o americano Stanley Meyer. Ele foi participar de uma reunião de negócios com duas pessoas da Bélgica que estavam interessadas na sua mais nova invenção: o carro movido a água. Meyer já tinha inventado bastante coisa, mas seu maior orgulho era um carro que conseguiria cruzar os EUA, usando apenas 75 litros de água destilada. Durante essa reunião com os investidores belgas, Meyer tinha acabado de beber um gole de suco e começou a se sentir muito mal. Ele saiu correndo para o estacionamento e lá disse algo que repercute até hoje: “eles me envenenaram” . 

A questão a ser respondida é: quem mandou envenenar esse cara?

Após algumas investigações das autoridades, a causa da morte do Stanley Meyer foi por conta de um aneurisma cerebral. Incrivelmente, não foi encontrado nenhum indício de veneno nos exames. Ainda assim, muita gente até hoje acredita nessa conspiração e tenta desenvolver tal tecnologia.

Abastecer um carro com água pura não é possível, por conta das Leis da Termodinâmica, mas é possível usar o hidrogênio que está presente na água. Se você se lembra das suas aulas de química da época da escola, sabe que a fórmula da água é “H2O”. Ou seja, dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. 

Por que utilizar hidrogênio como combustível? Bom, aqui estão algumas razões:

• É o elemento mais abundante do universo, apesar de não conseguirmos utilizá-lo como combustível na sua forma natural;

• A queima do gás hidrogênio (H2) gera vapor d'água, o que é ambientalmente amigável;

• Possui alta densidade energética.

Pra se ter uma ideia, o hidrogênio gera 200 vezes mais energia por quilograma do que uma bateria tradicional de íons de lítio. Além disso, com só 1 kg de hidrogênio (fonte: AHDB) conseguimos gerar o equivalente em energia a 3,5 litros de petróleo (fonte: Megawhat.energy), 2,5 kg de gás natural (fonte: Pontoon) ou 2,5 kg de gasolina (fonte: AFDC). O hidrogênio é um elemento bastante poderoso. 

A ideia de um veículo movido a água é, na verdade, um veículo movido a hidrogênio. Porque o motor seria utilizado para separar os átomos de hidrogênio e o oxigênio voltaria pra natureza. Só que isso não é tão simples.

Separar o hidrogênio requer uma quantidade enorme de energia, e esse hidrogênio extraído gera uma quantidade menor do que àquela que foi necessária para extrair. Ou seja, fazer esse processo num carro em movimento não faz muito sentido.

Desde os anos 90 as fabricantes estudam essa forma de combustível pra alimentar motores elétricos. Elas utilizam diretamente o hidrogênio ao invés da água. Hoje em dia, esses carros já são uma realidade e muita gente prefere esses veículos do que veículos com bateria, porque o abastecimento por hidrogênio é muito mais rápido do que carregar a bateria de um carro (fonte: Autopapo). Mas será que esses veículos são realmente melhores? Como o Brasil pode se beneficiar? E como as montadoras estão lidando com isso? 

Todo esse avanço de estudos com hidrogênio como combustível começou na década de 1970, com a crise do petróleo. Infelizmente, com a hegemonia do petróleo nas últimas décadas, os investimentos em hidrogênio como combustível diminuíram. 

Hoje em dia, não nos preocupamos mais com a falta de petróleo ou outra fonte escassa de energia, mas sim com um mundo mais limpo para as futuras gerações. Por isso, o hidrogênio voltou a ter destaque. 

Um carro movido a hidrogênio é muito diferente de um carro a gasolina, que funciona através da combustão. Porque um veículo a combustão possui uma eficiência de cerca de 30% na hora de converter o combustível em energia. Até existem veículos adaptados que funcionam a combustão e possuem hidrogênio, mas ainda assim eles emitem gás poluente na atmosfera, o que mata todo o propósito de se usar o hidrogênio. 

Essa baixa eficiência resultou na criação da tecnologia de células a combustível. Essa célula consegue converter o hidrogênio em energia com muito mais eficiência, cerca de 50%. Essa conversão alimenta os motores elétricos. Tecnicamente, é um veículo elétrico, mas em vez da energia elétrica alimentando uma bateria (que alimenta os motores) temos o hidrogênio alimentando a bateria.  

Uma das principais características é que os veículos movidos a hidrogênio podem ser muito mais leves que os carros elétricos. Um engenheiro automotivo conseguiu construir um carro que pesa apenas 40 kg a mais do que a bateria de um Tesla Model S (fonte: CNN). Essa tecnologia parece muito promissora, mas ainda assim temos alguns problemas.

Diferentemente de um carro elétrico a bateria, os carros a hidrogênio possuem sua própria “usina” interna pra converter o hidrogênio em energia. Em questão de eficiência, infelizmente o hidrogênio sai perdendo para os carros elétricos tradicionais. Se olharmos a taxa de eficiência deles, desde a geração em uma usina eólica e a conversão em eletrólise, até o transporte e o abastecimento de um veículo, o aproveitamento é de apenas 38%. Nos carros elétricos tradicionais a eficiência desde a geração até o abastecimento do veículo é de incríveis 80%.

Em relação ao preço, os veículos a hidrogênio também saem perdendo, já que as baterias elétricas são muito mais baratas que as células de combustível (fonte: UDOP). Outro problema é a dificuldade de se conseguir produzir hidrogênio limpo, o chamado “hidrogênio verde”.

O hidrogênio é um combustível difícil de ser produzido de forma 100% limpa. Atualmente, a forma mais barata é usando gás natural, mas assim gera poluição, o que tira todo o propósito de energia limpa. A maneira mais limpa de produzir esse combustível é através da eletrólise, separando o hidrogênio da água, usando eletricidade. É aí que o Brasil entra nesse pagode. 

O Brasil tem um grande potencial de energia eólica e essa forma de energia é uma das principais usadas pra gerar o hidrogênio. Recentemente, o chanceler alemão, Olaf Scholz, esteve por aqui pra tratar sobre o potencial energético que temos. Além disso, o Brasil terá a maior fábrica de hidrogênio do mundo até o fim desse ano e isso, sem dúvida, colocará nosso país em uma posição bastante competitiva, podendo até exportar hidrogênio a um preço muito baixo (fonte: Novacana). 

Muitas empresas também estão caindo de cabeça nessa indústria de carros a hidrogênio. A Toyota (TYO:7203) por exemplo, planeja reduzir a zero toda a emissão de CO2 de todo ciclo que envolve a produção de um veículo. Pra conseguirem atingir esse objetivo eles planejam desenvolver células para combustíveis de hidrogênio e fontes de energia renováveis. Além disso, o objetivo da companhia é vender 3,5 milhões de veículos elétricos até 2030. 

Esse mercado de hidrogênio ainda não agrada a todos. Por exemplo, Elon Musk, da Tesla (NASDAQ:TSLA) considera  essa ideia “a coisa mais burra”. Outro executivo crítico dessa tecnologia é o ex-CEO da Volkswagen (ETR:VOWG)), Hebert Diess. 

Apesar desses grandes nomes da indústria automotiva não gostarem do hidrogênio como combustível, muitas outras grandes empresas continuam trabalhando na produção de carros a hidrogênio, como é o caso da BMW (BIT:BMW), que planeja começar a vender seus primeiros carros até 2030. 

Outras empresas preferem não seguir totalmente na direção do hidrogênio, como é o caso da Daimler (ETR:MBGn) Truck (ETR:DTGGe), que considera que, em algumas situações, seus veículos comerciais são mais eficientes com outros combustíveis e não com hidrogênio para os objetivos da empresa.

E o hidrogênio também está mudando o olhar de empresas de outros setores, como trens e aviões. A Alstom (EPA:ALSO) desenvolveu um trem movido a hidrogênio, o Coradia iLint. E no ramo da aviação já existem planos para os primeiros voos comerciais com aviões a hidrogênio. 

Sem dúvida, essa tecnologia tem um potencial de crescimento enorme. Um relatório publicado no ano passado pela Precedence Research mostra que é esperado que, em 2030, o valor de mercado dos carros movidos a hidrogênio seja de mais de US$40 bilhões. Hoje, o valor de mercado é de US$0,6 bilhões. Isso nos daria um CAGR de quase (e impressionantes) 60% entre 2022 e 2030.

Os obstáculos são longos para essa nova tecnologia se firmar no mercado. Existem empresas que estão trabalhando para torná-la viável, construindo novas estações de abastecimento de carros. Outras empresas também seguem firme trabalhando na construção de usinas para hidrogênio, inclusive a tendência é que o Brasil receba US$20 bilhões em projetos até 2040. Ainda é muito cedo pra chegarmos a uma conclusão sobre esses veículos. Muitas grandes empresas ainda estão céticas sobre essa tecnologia e nada está concretizado. 

Apenas saberemos se esse mercado realmente vai crescer daqui a alguns anos. E vai sair na frente quem está se preparando agora.

*Texto co-escrito por Saulo Pereira e Gabriel Boente