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Etanol brasileiro como protagonista na mobilidade elétrica

Segundo maior produtor de etanol no mundo, Brasil pode se destacar em mobilidade elétrica através de soluções tecnológicas como o uso da energia limpa dos biocombustíveis.

Paisagem muito característica ao rodarmos por grande parte do Nordeste brasileiro, o que também acontece ao percorrermos rodovias em São Paulo, Minas Gerais e Goiás, a cana-de-açúcar tem o Brasil como seu maior produtor no mundo e segundo maior produtor de etanol – combustível com baixa emissão de CO₂.

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E, junto com os Estados Unidos, oferta cerca de 90% do etanol produzido globalmente — mas, diferentemente do Brasil, os americanos produzem etanol a partir do milho.

A novidade é que, através da cana-de-açúcar e da produção recorde de etanol, o Brasil pode ficar em evidência no cenário mundial da sustentabilidade, ao viabilizar menores emissões de gases de efeito estufa na atmosfera.

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A utilização do etanol é extremamente estratégica, pois é eficiente no resultado e, ao mesmo tempo, ambientalmente viável e sustentável — afinal, é possível produzir etanol usando diferentes matérias-primas, entre elas até cevada e trigo, por exemplo.

Usar o etanol como biocombustível reflete diretamente e de forma imediata na redução da emissão de gases de efeito estufa dos veículos automotores. Uma simples comparação com a gasolina revela que o percentual de redução pode superar os 60%.

O melhor disso tudo é que os fabricantes automotivos estão buscando alternativas para oferecer mobilidade sustentável e neutra em carbono, e por isso mesmo o Brasil pode ser fortalecido com isso, graças ao desenvolvimento de tecnologias baseadas em biocombustíveis para aplicação em motorizações elétricas ou híbridas.

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Segundo estudo publicado pelo World Wildlife Fund (WWF) Brasil, até 2030 os biocombustíveis podem suprir 72% da demanda brasileira apenas com a otimização das pastagens degradadas atualmente, sem competir com a terra necessária para a produção de alimentos.

E hoje, várias pesquisas estão em andamento para garantir que essa abordagem permaneça sustentável, pois somente 1,2% do território brasileiro é utilizado para o cultivo de cana-de-açúcar, sendo 0,8% para a produção de etanol oriundo da cana e do milho.

Normalmente, quando falamos em célula de combustível, logo a relacionamos com hidrogênio, mas em 2015 a Nissan começou a estudar uma forma diferente de ter um carro elétrico, com a tecnologia SOFC, sigla para Solid Oxide Fuel Cell (Célula de Combustível de Óxido Sólido, em português).

Com ela, um veículo teria motor elétrico e uma célula de combustível igual à dos carros a hidrogênio. A diferença está no uso do etanol para gerar o hidrogênio, mesclando o desempenho de um carro elétrico com a praticidade de um carro a combustão. Entendeu o que pode tornar o Brasil destaque mundial em Carbono Zero?

Exemplificando: o motorista vai ao posto de combustível e abastece com etanol, que passa pelo reformador, onde sofre reação química, separando o hidrogênio e uma pequena parte de CO₂. Então o hidrogênio vai para o módulo SOFC, pra gerar energia ao motor elétrico, enquanto um pouco de CO₂ e vapor d’água sai pelo escapamento. Considerando que um tanque de combustível de etanol é menor e carrega mais que um tanque de hidrogênio, o carro terá autonomia acima de um FCEV (veículo de célula de combustível puro).

Apesar de parecer simples na teoria, a Nissan continua os estudos e planeja até 2025 finalizar esse desenvolvimento tecnológico para decidir pela produção em massa, ou então estender essa pesquisa para melhorar o sistema e deixá-lo mais acessível.

A Volkswagen também vem pesquisando o uso do etanol em sistemas de propulsão veicular elétrica ou híbrida. Em parceria com a Unicamp – Universidade Estadual de Campinas, ela vem estudando desde 2021 o reformador de etanol e a célula de combustível a etanol, para utilização no mercado interno e para exportação.

A Hyundai anunciou parceria com a Universidade de São Paulo no aperfeiçoamento da reforma a vapor — nome do processo que une etanol e água sob intenso calor e uso de catalisadores.

Os desafios incluem o material desses catalisadores (que não podem ser caros), a energia gasta no aquecimento (que deve ser a menor possível) e o produto final da reação, que, idealmente, gera apenas gás hidrogênio e resíduos não-poluentes.

Caso dê certo, podemos esperar postos que se parecem com postos de gasolina, mas, na verdade, recebem os caminhões com etanol e utilizam-no para gerar o gás hidrogênio, que abastece veículos com células a combustível.

É o que a Nissan tentou, sem sucesso, fazer na década passada, mas com a reforma acontecendo dentro do carro, ao invés de fora dele.

A Toyota, por sua vez, trouxe o Mirai para testes e os sul-coreanos trarão o Hyundai Nexo, SUV movido a hidrogênio que comandará os trabalhos no país (e deve ser utilizado já em 2024).

Se as montadoras conseguirem desenvolver esse potencial em torno do etanol brasileiro, explorando opções alternativas e aproveitando os recursos locais, é a chance do Brasil virar vitrine de desenvolvimento e exportação de soluções tecnológicas a mercados emergentes, a partir do uso da energia limpa dos biocombustíveis, sendo usados como uma estratégia complementar às motorizações elétrica, híbrida e à combustão.

É importante ressaltar que a produção de hidrogênio a partir de etanol é uma rota viável, mas o processo tem suas próprias limitações e desafios, como a necessidade de altas temperaturas, consumo de energia e a questão da eficiência e custo dos catalisadores utilizados.

No entanto, o hidrogênio obtido dessa maneira pode ser uma fonte valiosa de energia limpa em várias aplicações industriais e de transporte.

Tarcisio Dias – Profissional e técnico em Mecânica, além de Engenheiro Mecânico com habilitação em Mecatrônica e Radialista. Desenvolve o site Mecânica Online® (mecanicaonline.com.br) e sua exclusiva área de cursos sobre mecânica na internet (cursosmecanicaonline.com.br), uma oportunidade para entender como as novas tecnologias são úteis para os automóveis cada vez mais eficientes.

Coluna Mecânica Online® – Aborda aspectos de manutenção, tecnologias e inovações mecânicas nos transportes em geral. Menção honrosa na categoria internet do 7º e 13º Prêmio SAE Brasil de Jornalismo, promovido pela Sociedade de Engenheiros da Mobilidade. Distribuição gratuita todos os dias 10, 20 e 30 do mês.
https://mecanicaonline.com.br/category/engenharia/tarcisio_dias/

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