Os carros movidos a hidrogênio são o futuro da indústria automotiva. Como funcionam os carros movidos a hidrogênio, como o Toyota Mirai e o BMW X5?

Os carros a hidrogênio ainda não ocupam uma posição forte no mercado. Poucos fabricantes decidem focar inteiramente no desenvolvimento dessa tecnologia. O trabalho ainda é principalmente em motores elétricos e motores de combustão interna ou híbridos menos poluentes. Apesar de muita concorrência, os carros movidos a hidrogênio são uma curiosidade. O que vale a pena saber sobre eles?

Como funciona a energia do hidrogênio?

A maior vantagem dos veículos movidos a hidrogênio é sua compatibilidade com o meio ambiente. Vale ressaltar aqui que, para poder defini-los dessa forma, é necessário respeitar os princípios de proteção ambiental também no processo de produção. 

Os carros movidos a hidrogênio funcionam de forma a gerar a eletricidade necessária para mover o veículo. Isso é possível graças às células de combustível instaladas com um tanque de hidrogênio que gera eletricidade. A bateria elétrica atua como um buffer. Sua presença em todo o sistema motor do veículo é necessária, por exemplo, durante a aceleração. Ele também pode absorver e armazenar energia cinética durante a frenagem. 

O processo que ocorre em um motor a hidrogênio 

Também vale a pena descobrir o que exatamente acontece no motor a hidrogênio do próprio veículo. A célula de combustível produz eletricidade a partir do hidrogênio. Isso se deve à eletrólise reversa. A reação em si é que o hidrogênio e o oxigênio no ar interagem para formar água. Isso gera calor e eletricidade para acionar o motor elétrico.

Células de combustível em carros movidos a hidrogênio

As células de combustível PEM são usadas em veículos movidos a hidrogênio. É uma membrana eletrolítica de polímero que separa o hidrogênio e o oxigênio ao redor do ânodo e do cátodo. A membrana é permeável apenas aos íons de hidrogênio. Ao mesmo tempo, no ânodo, as moléculas de hidrogênio são separadas em íons e elétrons. Os íons de hidrogênio então passam pelo EMF para o cátodo, onde se combinam com o oxigênio atmosférico. Assim, eles criam água.

Por outro lado, os elétrons de hidrogênio não podem passar pelo EMF. Portanto, eles passam pelo fio que conecta o ânodo e o cátodo. Dessa forma, é gerada eletricidade, que carrega a bateria de tração e aciona o motor elétrico do carro.

O que é hidrogênio?

É considerado o elemento mais simples, antigo e ao mesmo tempo mais comum de todo o universo. O hidrogênio não tem cor ou odor específico. Geralmente é gasoso e mais leve que o ar. Na natureza, ocorre apenas de forma ligada, por exemplo, na água.

Hidrogênio como combustível - de onde é obtido?

O elemento H2 é obtido no processo de eletrólise. Isso requer corrente contínua e um eletrólito. Graças a eles, a água é dividida em componentes separados - hidrogênio e oxigênio. O próprio oxigênio é formado no ânodo e o hidrogênio no cátodo. H2 é muitas vezes um subproduto de processos químicos, síntese de gás natural ou refino de petróleo bruto. Uma parte significativa da demanda de hidrogênio é atendida por fontes de energia renováveis.

Hidrogênio de fontes renováveis ​​- quais matérias-primas se enquadram nesse grupo?

Vale esclarecer quais materiais específicos podem ser chamados de matérias-primas renováveis. Para que os veículos movidos a hidrogênio e células de combustível sejam sustentáveis, o combustível deve vir de fontes como:

• fotovoltaica;
• energia eólica;
• energia hídrica;
• energia solar;
• energia geotérmica;
• biomassa.

Carros a hidrogênio – Toyota Mirai

O Toyota Mirai 2022, assim como o 2021, é um dos modelos mais escolhidos pelos clientes. O Mirai tem autonomia de até 555 km e um motor elétrico de 134 kW localizado na parte traseira do carro. A energia é gerada por células de combustível a bordo localizadas sob o capô dianteiro do veículo. O hidrogênio é usado como energia primária e armazenado em tanques no chamado túnel do cardan sob os bancos traseiros. Os tanques armazenam 5,6 kg de hidrogênio a 700 bar. O design do Toyota Mirai também é uma vantagem - o design do carro não é futurista, mas clássico.

O Mirai acelera até 100 km/h em 9,2 segundos e tem velocidade máxima de 175 km/h.. O Toyota Mirai oferece potência consistente e responde muito bem aos movimentos do motorista - tanto na aceleração quanto na frenagem.

Hydrogen BMW X5 - um carro que vale a pena prestar atenção

A linha de veículos movidos a hidrogênio também inclui SUVs. Um deles é o BMW X5 Hydrogen. O modelo em seu design não difere de suas contrapartes de forno da mesma série. Apenas os painéis de luz ou o design dos aros podem diferir, mas essas não são inconsistências evidentes. O produto da marca bávara possui dois tanques capazes de armazenar até 6 kg de gasolina, além de células a combustível com capacidade de até 170 cv. Curiosamente, a BMW uniu forças com a Toyota. O modelo X5 movido a hidrogênio é desenvolvido usando a mesma tecnologia dos carros da fabricante asiática Hydrogen NEXT. 

Os carros movidos a hidrogênio são realmente ecológicos?

A principal vantagem dos carros movidos a hidrogênio é que eles são ecologicamente corretos. No entanto, se esse é realmente o caso depende muito de como o hidrogênio é produzido. Numa altura em que o principal método de obtenção de combustível é a produção a gás natural, a eletricidade, que por si só é ambiental e isenta de emissões, não reduz toda a poluição que ocorre durante a produção de hidrogénio. Mesmo após uso prolongado do carro. Um carro movido a hidrogênio pode ser considerado totalmente verde se a energia necessária para seu funcionamento vier inteiramente de fontes renováveis. Ao mesmo tempo, o veículo é totalmente seguro para o meio ambiente. 

Carros a hidrogênio - resumo

Os veículos elétricos têm um alcance cada vez maior e também são muito divertidos de dirigir. No entanto, reabastecer veículos elétricos pode ser um desafio. Carros com esse tipo de direção se mostrarão excelentes nas proximidades de grandes cidades, como Varsóvia.Ainda existem poucos postos de abastecimento de hidrogênio em nosso país, mas isso deve mudar até 2030, quando o número de postos aumentará para mais de 100, segundo Orlen.