sexta-feira, 10 de julho de 2009

Tecnologia

HIDROGÊNIO NO TANQUE

Antonio Ferro



Pioneiro programa na América Latina apresenta o ônibus movido pela eletricidade gerada pelas células a combustível.


O transporte urbano realizado por ônibus no Brasil conheceu mais uma alternativa em se tratando de tração. Depois dos combustíveis fósseis, eletricidade, etanol e mais recentemente os híbridos (combinação entre diesel/etanol – eletricidade), agora é a vez do hidrogênio como uma fonte de energia para movimentar uma nova geração de ônibus. Seguindo os passos internacionais na introdução dessa tecnologia, o Brasil mostra que é capaz de desenvolver novos métodos na aplicação de combustíveis ecologicamente corretos, um fator fundamental em tempos de grande preocupação mundial quanto ao aquecimento da Terra. Outro fator preponderante é que o país é o maior mercado consumidor de ônibus do mundo, que por si só já o credencia como um candidato para testes de campo em qualquer tecnologia que venha a existir.



Imagem - EMTU/Divulgação

Os índices de emissões poluentes nas grandes cidades têm batido recordes ultimamente, deteriorando o meio ambiente e provocando um aumento considerável de doenças respiratórias e até no volume de mortes. De acordo com estudos apresentados pelo professor Paulo Saldiva da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (USP) e coordenador do Laboratório de Poluição da mesma instituição, a poluição causará a morte de 25 mil pessoas até 2025 somente na região metropolitana de São Paulo. Pelo lado financeiro, a má qualidade do ar custa pelo menos US$ 1 bilhão aos cofres públicos brasileiros a cada ano. Em todo o mundo, a poluição causa o óbito de 2,5 milhões a 4 milhões de pessoas. Um dado alarmante para se pensar com urgência na substituição dos combustíveis fósseis pelos chamados alternativos.

EMTU/Divulgação

A partir dessas constatações, o programa brasileiro do ônibus movido pelo hidrogênio é uma tendência que pode reverter os efeitos nocivos dos poluentes e fomentar a propagação da tração limpa nos meios de transporte. O veículo foi apresentado oficialmente para iniciar seus testes em São Paulo no mês de agosto. Ele rodará pelo corredor metropolitano ABD (Jabaquara / São Mateus) operado pela Metra e terá a coordenação da EMTU (Empresa Metropolitana de Transportes Urbanos), gerenciadora do sistema. Esse corredor é referência nacional quando o assunto é ônibus urbano. Através de suas pistas exclusivas são transportados cerca de 270 mil passageiros por dia e os ônibus podem desenvolver uma velocidade média superior a 25 km/h. De acordo com o órgão gestor, a avaliação de desempenho do veículo a hidrogênio se dará de forma mais apropriada.



O princípio de funcionamento de uma célula a combustível consiste, resumidamente, na entrada de hidrogênio, de um lado da célula, e do outro entra o oxigênio. No centro, entre os eletrodos, existem o eletrólito e o catalisador, que são a lógica de todo o funcionamento.


Imagem - EMTU/Divulgação


A configuração do primeiro ônibus a hidrogênio traz a combinação do sistema híbrido em tração, ou seja, as células a combustíveis geram energia para os dois motores elétricos, refrigerados a água, e para o banco de baterias, que ainda podem ser recarregadas através da rede normal de energia elétrica. O veículo, produzido com carroçaria Marcopolo e chassi da TuttoTrasporti, possui duas células a combustível, tecnologia que utiliza a combinação química entre o oxigênio e o hidrogênio para gerar energia elétrica. De acordo com o professor Emilio Hoffmann Neto elas existem há mais de 150 anos, quando o físico inglês Willian Grove realizou testes passando eletricidade através da água para obter hidrogênio e oxigênio. Mas sua curiosidade estimulou-o a fazer o processo inverso, combinando os dois elementos para se conseguir eletricidade e água. Sua invenção foi chamada de bateria a gás.



Imagem - Metra


E como conseguir hidrogênio para alimentar as células? Ele é o mais simples e mais comum elemento do universo, estando presente em 70% da superfície terrestre. “Como é quimicamente muito ativo, está sempre procurando outro elemento para se combinar. Raramente permanece sozinho como um único elemento (H2), em suspensão ou à parte, estando associado ao petróleo, carvão, água, gás natural, proteínas, entre outros elementos”, revelou Hoffmann. O processo de obtenção do hidrogênio escolhido pela EMTU é através da eletrólise, que utiliza a energia elétrica para quebrar a molécula de água (H2O) em seus constituintes, o hidrogênio e o oxigênio, e com baixo custo de produção. O eletrolisador foi fabricado na Bélgica e é capaz de produzir 120 kg de hidrogênio por dia, que serão armazenados em seis tanques com pressão de 430 bar antes do abastecimento do veículo. O ônibus brasileiro possui 9 tanques com capacidade para 45kg de hidrogênio e autonomia de 300km. Para controle e diagnóstico de todo o seu sistema, há um computador de bordo que verifica alguma falha e as condições de segurança na operação.




O eletrolisador é capaz de produzir 120kg de hidrogênio por dia.

Imagem - EMTU/Divulgação


A estação de abastecimento de hidrogênio ficará a cargo da Petrobras Distribuidora. Sua unidade será implantada na garagem da Metra e, enquanto não é finalizada, o hidrogênio virá da refinaria de Cubatão por carretas. A estatal informa que o CENPES (Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Petrobras) auxiliou na obtenção de conhecimento e no desenvolvimento de especificações brasileiras desta tecnologia e na preparação de estudos relacionados à análise de riscos e segurança operacional. O valor total do projeto, que prevê a construção de 4 ônibus e a estação de abastecimento, é de US$ 16 milhões.

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Raio X ônibus a hidrogênio

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Carroçaria – Marcopolo com 12 metros, piso baixo e capacidade para 63 passageiros.
Chassis e software de controle veicular – Tuttotrasporti.
Motores elétricos – Siemens, linha Elfa com alto desempenho.
Potência dos motores elétricos – 230Kw.
Baterias – Zebra, de níquel sódio
Tanques de armazenagem de hidrogênio - liga de alumínio, fibra de carbono de alta resistência e fibra de epóxi.
Emissões poluentes – nenhuma, somente água e vapor.
Consumo de hidrogênio – 15kg a cada 100km.
Sistema informatizado de controle e diagnóstico.Ar condicionado.

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