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Veículos Elétricos: O
limiar de uma era de transição
Novos conceitos como o do hipercarro, poderão
aliviar, no futuro, a falta de energia dos dias atuais
Uma história com estórias do Brasil
Os
primeiros veículos elétricos surgiram ainda no século dezenove e
precederam a invenção do motor de propulsão a gasolina por Daimler e Benz,
na Alemanha em 1885. Antes que esta tecnologia se impusesse até os nossos
dias, eram relativamente prósperas as manufaturas de veículos elétricos e
até mesmo linhas de ônibus elétricos ganhavam espaços nas ruas de Londres
por volta de 1886. Estes progressos se tornaram possíveis às custas das
pesquisas de G. Trouvé, na França, em 1881, que vieram permitir a recarga
das baterias. O ímpeto desta trajetória inicial dos veículos elétricos
ainda perduraria por um bom tempo, com avanços notáveis, como a construção
do “Jamais Contente” pelo engenheiro belga Camille Jenatzy, em 1899, um
carro elétrico que alcançou a incrível velocidade, para época, de 100 km /
h. Vale mencionar que em 1918, na cidade do Rio de Janeiro foi inaugurada
a linha de ônibus elétricos, pela antiga Light and Power Co. Ltd. entre a
Praça Mauá e o, então existente Palácio Monroe, na outra extremidade da
Avenida Rio Branco. Jornais da época referiam-se a esta novidade como
“confortáveis ônibus de tração elétrica movidos a bateria, com rodas de
borracha maciça, sem barulho, sem vibração, fumaça e os inconvenientes da
gasolina”. Apesar
destas qualidades, as limitações do tempo de recarga e autonomia não se
mostraram suficientes para suplantarem o sucesso iniciado com o lançamento
do Ford T, em 1909, que contou, pouco depois, com aperfeiçoamentos como o
da partida elétrica. Esta inovação veio a desempenhar importante papel na
ascensão de um dos produtos mais almejados e disputados pela sociedade de
consumo: o automóvel. O ingresso das grandes empresas de petróleo, neste
cenário, a exemplo da Texaco, em 1902, nos EUA, puderam oferecer o suporte
necessário de combustíveis pois em 1892 Rudolf Diesel já havia inventado o
famoso motor cujo ciclo receberia o seu próprio nome.
A história moderna
dos veículos elétricos pode-se dizer iniciou em 1960, em Phoenix, nos EUA,
onde ocorreu o primeiro simpósio internacional dedicado exclusivamente a
este assunto. Nesta época, já eram sensíveis os efeitos da poluição do ar
causada por veículos a combustão interna, nos grandes centros urbanos. As
crises que se sucederam na década de 70, ao dispararem os preços do barril
do petróleo, somaram argumentos à questão da poluição atmosférica em favor
da opção veicular elétrica com o objetivo de diminuir o consumo deste
combustível. Uma nova geração de carros elétricos foi desenvolvida em
diversos países, inclusive no Brasil, com o lançamento do ITAIPU ELÉTRICO,
fabricado pela extinta indústria nacional GURGEL S.A. Furnas Centrais
Elétricas S.A., em 1984, era uma das empresas que de forma pioneira,
contou com dois furgões elétricos deste fabricante e pôde testá-los em
serviços gerais, nas áreas de Campinas e Tijuco Preto. Contudo, medidas de
racionalização e substituição do petróleo em vários cantos do mundo, como
a do PROALCOOL, iniciado em 1975, foram eficazes sucedendo-se o declínio
dos preços do petróleo, antes que os carros elétricos, em qualquer parte,
pudessem firmar a sua utilização junto ao público.
O início da década de
90 foi marcado por inúmeras questões de ordem ambiental e energética cujos
desdobramentos se tornariam irreversíveis em decorrência das repercussões
de caráter global. Passaram a fazer parte das primeiras páginas dos
jornais assuntos ligados às mudanças climáticas, os desequilíbrios sobre o
efeito estufa e as implicações devastadoras sobre a saúde dos seres vivos
em conseqüência da poluição do ar. Nas grandes cidades o problema é
agravado pelas emissões dos veículos a combustão interna, pois repercutem
de forma majoritária. Para que se tenha uma idéia a este respeito, basta
citar o estudo do Congresso dos EUA que estimou que os danos causados pela
poluição do ar, somente pelo setor de transportes, naquele país, em 1992,
poderia alcançar a cifra de 256 bilhões de dólares! Temas desta ordem
foram amplamente debatidos no Rio de Janeiro, na Conferência das Nações
Unidas para o Meio Ambiente e Desenvolvimento, a ECO 92 como ficou
conhecida e na qual participaram 126 chefes de estado que assinaram
diversas convenções, inclusive a Agenda XXI, uma carta compromisso para
ações futuras. Uma das iniciativas que se tornaram famosas neste período,
refere-se ao Ato da Câmara de Recursos do Ar na Califórnia determinando
que a partir de 1998 uma porcentagem crescente de vendas futuras daquele
estado americano fossem de emissão nula. O atendimento ao enorme mercado
oferecido por esta norma e outras similares tem como candidato natural os
veículos elétricos como tecnologia capaz de não provocar emissões ao menos
no local onde atuam. Este novo ressurgimento dos veículos elétricos passou
a entrar em cena após reunir intensos esforços de fabricantes, centros de
pesquisa, universidades e organizações não governamentais.
Após um período no
qual as atividades voltadas para os veículos elétricos no Brasil se
limitaram às iniciativas circunscritas ao âmbito das universidades, é
interessante citar a experiência de divulgação e demonstração realizada em
Curitiba. Trata-se do Estacionamento Ecológico que atuou de forma
semelhante ao da cidade de Turim na Itália. Neste local, são estacionados
os veículos convencionais, que poluem, para serem trocados por veículos
elétricos que se encontram a disposição dos cidadãos. Lá estão instaladas
infra-estruturas completas para a recarga dos veículos elétricos, bem como
para contabilização dos períodos de uso, através de cartões magnéticos
pessoais. Cooperaram neste empreendimento, a empresa de energia local, a
COPEL, a prefeitura de Curitiba e o fabricante de automóveis, FIAT, que
cedeu os veículos elétricos. Esta experiência promocional funcionou em
1997, após ter sido testada com sucesso em Belo Horizonte, durante o
Encontro das Américas, ocorrido em julho daquele ano.
Tipos de Veículos Elétricos e Tendências
O termo
veículo elétrico encerra uma ampla gama de tipos e subtipos, cujas
diferenças respondem por concepções, às vezes, bem diferentes entre si e
que encontram-se em estágios distintos de desenvolvimento. Desta maneira,
costuma-se incluir, entre os veículos elétricos, os chamados híbridos, os
exclusivamente a bateria e os a célula combustível (fuel-cell vehicles).
Os híbridos trazem
consigo unidades de combustão interna adicionais o que explica a sua
denominação. De acordo com os variados esquemas de funcionamento que são
propostos, atuam, em conjunto, geradores ou motores a combustão interna
que permitem aumentar a autonomia de percurso e a potência do veículo, sem
que seja necessário, em geral, o recarrega das baterias quando em repouso.
Encontram-se em fase comercial, tanto automóveis como ônibus, sendo estes
últimos fabricados, inclusive, no Brasil. Apesar de não atenderem
plenamente à condição de veículos de emissão nula, representam uma opção
viável pela grande redução do consumo e de emissões.
Contrastando com os
híbridos apresentam-se os veículos elétricos, tendo como única fonte de
energia baterias secundárias. Os recentes progressos técnicos credenciaram
tais veículos a atividade comercial, dispondo-se de modelos de passeio que
atendem a classificação como “ ZEV”, (zero emission vehicles), citando-se
como exemplo o EV1, da General Motors. As autonomias e os desempenhos
alcançados são perfeitamente compatíveis com as necessidades urbanas
diárias, face a utilização de baterias avançadas, de alta densidade de
potência e energia, das quais podem ser citadas as de NiMH (hidreto-níquel
metálico). Nestas condições, diversas empresas de eletricidade consideram
tais automóveis uma oportunidade de aumento das suas vendas de energia, a
ponto de oferecerem descontos de tarifa significativos para os usuários
que efetuem a recarga noturna, isto é, enquanto dormem. Os modelos
utilitários que funcionam em áreas restritas como parques, jardins,
“shoppings”, hospitais, estacionamentos, campos desportivos, também
fabricados no Brasil, vêm alcançando um enorme sucesso. São pequenos,
silenciosos e fáceis de manobrar, não existem marchas, possibilitam o
funcionamento em ambientes fechados como garagens e depósitos sem os
perigos da exposição ao letal monóxido de carbono presente nas emissões
dos veículos tradicionais. Os veículos elétricos são multi-energéticos no
sentido de que utilizam as diversas formas de geração elétrica disponíveis
na rede onde são recarregados. Desta maneira, o Brasil com grande
percentagem de energia elétrica renovável se enquadra como país
potencialmente interessante para a utilização desta modalidade veicular.
No que tange aos veículos elétricos de passeio, ainda que o tempo de
recarga possa ser considerado um obstáculo procura-se reduzir esta
limitação com o aumento da autonomia e a possibilidade de recargas
rápidas, isto é, não plenas, deixando-se a recarga completa para os
períodos de fins de semana. Outro desafio revela-se quanto ao preço dos
veículos elétricos, maior que o similar tradicional a combustão interna,
já que estes não contam com os ganhos de produção em grande escala.
Dependendo, entretanto do preço do combustível, da tarifa de energia e dos
incentivos eventualmente existentes, esta diferença pode ser compensada,
em um prazo razoável, pelo custo menor de manutenção e de operação dos
veículos elétricos.
Além destes tipos de veículos elétricos, grande atenção tem sido destinada
às células a combustível. Por utilizarem o hidrogênio, contam com opiniões
desfavoráveis pelo fato desta substância ser muito inflamável e de difícil
armazenagem o que não impede que alguns veículos desta natureza já estejam
em circulação pelas ruas de Berlim. Células desta natureza, para
aplicações veiculares, empregam dispositivos de conversão eletroquímica
que produzem eletricidade a partir das membranas de intercâmbio de próton
designadas pela sigla PEM (proton exchange membrane). Nelas ocorre a
inserção de um lado do hidrogênio H2 e de outro o oxigênio O2. A entrada
do hidrogênio no ânodo (polo positivo) da membrana, é sucedida pela
separação dos átomos deste gás em íons positivos (prótons) através do
catalisador, liberando, assim, elétrons para o estabelecimento da
necessária corrente elétrica que acionará o motor. Os prótons passam pela
membrana para o cátodo (polo positivo) e, em presença de também de um
catalisador, ao encontrar o oxigênio combinam-se formando água. Estas
células podem contar com dispositivos especiais que retiram as necessárias
moléculas de hidrogênio de combustíveis tradicionais como a gasolina e o
álcool sem que seja necessária a sua queima. Consequentemente, a conversão
de energia é também eficiente e limpa. Um exemplo notável destas células
foi o seu emprego como fonte de energia das naves espaciais Gemini e
Apolo. Uma grande dificuldade com a qual esbarra, entretanto, este tipo de
fonte de energia, que possui aplicações também na área de geração de
energia distribuída, é devido aos custos envolvidos e a necessidade, de
materiais nobres como a platina para a sua execução.
Ao concluir este
artigo, vale destacar que tanto os veículos elétricos com baterias
avançadas como os que funcionam a células combustível têm sido motivo de
pesquisas e experimentos promissores dos quais surgem um novo conceito,
isto é, o do hiper-carro. Recebem esta denominação, os veículos cujos
eventuais excedentes de energia possam ser fornecidos a rede elétrica
quando estacionados, tornando-se assim em fontes distribuídas móveis.
Diante deste cenário de transição, e de tão amplas possibilidades, seria
ainda prematuro determinar o fôlego e a extensão dos tipos e das
alternativas abordadas. Suas características indicam a existência de
espaços de convívio, não exclusivo, devido às peculiaridades e aplicações
próprias de cada tipo. Além disto, há também um clima mais favorável
quanto ao atendimento aos requisitos de ordem ambiental se comparado com
situações passadas.
Todavia, o maior avanço deste processo depende de ações de governo e da
sociedade que estejam sob a égide do desenvolvimento sustentável e
acompanhadas de políticas públicas específicas de cada região e
país.
Autor: Luiz Artur Pecorelli Peres. Doutorou-se em Ciências
em Engenharia Elétrica pela EFEI, em 2000, com a tese: Impactos
Energéticos e Ambientais da Introdução de Veículos Elétricos. É
Professor da Universidade do Estado do Rio de Janeiro – UERJ, onde
desenvolve trabalhos sobre este assunto.
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