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Como funciona o carro elétrico?

Existem diferentes modelos de carros elétricos – todos têm em comum, claro, um motor movido a eletricidade. Mas a eletricidade pode vir de diferentes fontes: de baterias, da queima de combustíveis tradicionais, como a gasolina, ou da reação química do gás hidrogênio. Dos modelos já testados até agora, o carro elétrico movido a hidrogênio é o mais viável. Além de ter emissão de poluentes zerada, ele já tem uma performance compatível com a dos carros tradicionais. Sim, o modelo não é mais ficção científica. Existem cerca de 100 protótipos de carros e 80 de ônibus com essa tecnologia em universidades e centros de pesquisa pelo mundo, muitos deles em testes. Existem até modelos de linha, como o Honda FCX, que inspirou o infográfico abaixo. Apesar das vantagens, o preço é mais chocante que uma descarga de 220 V: cerca de 1 milhão de dólares! “Ainda é preciso muita pesquisa sobre os componentes, mas o preço tende a abaixar. A velocidade com que isso vai acontecer depende da urgência com que os governos vão abordar os problemas ambientais”, afirma o professor Ennio Peres da Silva, coordenador do Laboratório de Hidrogênio da Unicamp, que desenvolve o Vega, protótipo brasileiro de carro elétrico movido a hidrogênio.

Atrás do carro elétrico…
…Vai um motor movido a hidrogênio, que não faz barulho e elimina água pelo escapamento

1. A energia para o motor vem do hidrogênio gasoso, estocado num tanque parecido com os de gás natural veicular. A diferença é que o tanque é feito de fibra de carbono, que é mais leve e suporta cem vezes mais pressão. Como o hidrogênio é pouco denso, é preciso botar muita pressão para fazer caber muito gás em pouco espaço

2. A célula combustível é a peça que transforma o hidrogênio em energia. Ela usa um princípio descoberto há quase 200 anos para produzir eletricidade a partir da reação química do gás hidrogênio com o oxigênio do ar. O único subproduto da reação é água:

3. 1. As moléculas de hidrogênio se dividem em íons de hidrogênio (H+) e elétrons livres (e-) / 2. Os prótons de hidrogênio atravessam uma membrana úmida, onde se encontram com moléculas de O2 que foram quebradas em íons (O-) para formar água / 3. A membrana não deixa os elétrons passar e os faz pegar outro caminho: é aí que se forma a corrente elétrica

4. Uma das peças exclusivas – e mais caras – do carro elétrico é o sistema eletrônico que controla a origem de energia. Ele decide, em cada momento, se a eletricidade do motor deve vir das baterias, dos capacitores ou da célula combustível, de acordo com a aceleração e o tipo de movimento – partida, aceleração, subida etc.

5. No lugar da energia liberada pela combustão de gasolina ou outro combustível, o motor consome a eletricidade vinda do hidrogênio. Como não precisa das explosões, o motor não faz nenhum barulho! Ele pesa no máximo 100 kg (metade de um motor convencional) e tem uma potência que vai de 60 a 120 cavalos, o equivalente a um carro popular

6. A eletricidade produzida na célula pode ir direto para o motor ou recarregar duas reservas de energia do carro: baterias e ultracapacitores. As primeiras são como baterias de celulares e dão uma carga extra para o carro subir uma ladeira, por exemplo. Os capacitores fazem o mesmo, só que mais rápido, numa acelerada repentina

7. Alguns carros elétricos podem recarregar as baterias na tomada de casa em até seis horas. Com as baterias 100%, a autonomia chega a apenas 100 km. Já um tanque de hidrogênio é suficiente para cerca de 350 km. Não dá para ir do Rio de Janeiro a São Paulo sem reabastecer, mas dá para circular numa boa na cidade

8. Um equipamento comum nos carros elétricos é o freio regenerativo: ele transforma a energia mecânica do movimento das rodas em eletricidade para recarregar as baterias. Se você descer uma serra, por exemplo, pode chegar lá embaixo com a bateria mais carregada que no início da viagem

Vale a pena?
Compare os gastos e a emissão de um carro a gasolina e um elétrico para uma adistância de 100 km

Carro a gasolina

R$ 10,5

18,2 gramas de CO2

Carro a hidrogênio*

R$ 7,3

0 grama de CO2

Apesar de os números indicarem vitória do hidrogênio, há outros fatores em jogo. “O hidrogênio ainda custaria o dobro da gasolina, mas rende o dobro também. Então, para andar a mesma distância, gastaríamos quase o mesmo dinheiro”, diz Ennio Peres. E o impacto ecológico deve levar em conta a fabricação do hidrogênio. Nos EUA, ele é feito com energia da queima de carvão, e, no total do processo, polui mais que a própria gasolina.

* Preços nos EUA para hidrogênio feito a partir da reforma de gás natural.

A emissão de CO2 considera apenas gases emitidos pelo carro e exclui o volume de emissão necessário para fabricação do combustível