*Prof. Dr. Octavio Antonio Valsechi
À primeira vista parece não haver muita relação entre esta gramínea (meu orientador dizia ser uma “poaceae”) e um átomo comum existente em muitos componentes, inclusive no ar que respiramos e principalmente no produto mais abundante em nosso planeta, a água; são dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio – H2O.
Embora aqui no brasil esta palavra “Hidrogênio” ainda não caiu na boca do povo, podemos garantir que muito em breve, estarão comentando nas mesas de bar, em congressos científicos, em rodas de amigos e quem sabe até em sermões religiosos sobre este fantástico átomo.
A razão é bem simples, é um elemento que está em foco para mover o mundo.
Vamos explicar como funciona e ao fim deste breve artigo teremos a noção do que temos em mãos.
O hidrogênio é um gás que foi utilizado pela primeira vez em 1950 por uma multinacional em um equipamento chamado “Célula à Combustível” para gerar eletricidade.
De início visava-se a corrida espacial e hoje visa-se a corrida terrestre.
Como funciona?
Vários elementos em nosso planeta contem este átomo em sua composição, como exemplificamos anteriormente, a água é um deles.
A partir de um equipamento bastante simples, podemos fazer a hidrólise (isto significa a quebra da molécula) da água e conseguimos separar o hidrogênio do oxigênio. Este equipamento podemos nominar como um reformador de hidrogênio para água.
Assim o oxigênio é liberado para a atmosfera e o hidrogênio enviado para uma célula à combustível (em inglês Fuel Cell ou FC) para gerar eletricidade.
Uma célula à combustível nada mais é do que um gerador elétrico que utiliza hidrogênio para gerar eletricidade.
Outros produtos também possuem hidrogênio em suas estruturas, como por exemplo a amônia (NH3), o metano (CH4) o etanol (C5H6O) e muitos outros.
No caso do etanol, somos os maiores produtores desta molécula a partir da cana-de-açúcar, o que nos dá a grande vantagem de sermos uma vez mais detentores de inovação, como o ocorrido em 1975 com o PROALCOLL, na utilização de um combustível ecologicamente correto, economicamente viável, renovável e autossustentável.
A grande vantagem dos veículos movidos à células de combustível é a não emissão dos gases de efeito estufa que muito se fala quando o assunto é meio ambiente, estes gases que tem o gás carbônico como referência são grandes poluidores da atmosfera e responsáveis pelas mudanças climáticas mundial.
O etanol da cana-de-açúcar é um grande colaborador para a diminuição destes gases, uma vez que quando se considera o ciclo ambiental desta cultura, quase que zeramos, só não chegamos ainda à este patamar por utilizar o óleo diesel nas operações de plantio, colheita e transporte nos caminhões e tratores. Mas isto está com os dias contados.
O hidrogênio contido no etanol (H Verde) pode ser utilizado para gerar eletricidade nos veículos elétricos movidos à células de combustível e dar ao Brasil a possibilidade de abastecer o mundo com este combustível verde e limpo.
Os veículos elétricos (VE), até o momento, se classificam em quatro categorias:
Veículo elétrico à bateria (VEB); é 100% elétrico cujo combustível é a eletricidade contida nas baterias que são carregadas nas redes elétricas; possuem autonomia e tempo de abastecimento em função do material e da quantidade de baterias que o compõe; o abastecimento é feito em redes elétricas normais, podendo esta eletricidade ser gerada de fontes limpas ou não; as emissões de gases de efeito estufa (GEE) em equivalentes de CO2 é zero (neste caso considera-se apenas as emissões referentes à mobilidade e não a fonte elétrica, que em alguns casos são poluentes em função da fonte, como a fóssil por exemplo).
Veículo elétrico hibrido (VEH); são veículos com motores à combustão interna e elétrico dispostos em paralelo. O motor à combustão é o principal para mover o veículo, com auxílio de um pequeno motor elétrico que é utilizado para colocar o veículo em movimento quando existe energia armazenada em uma pequena bateria; o combustível líquido pode ser fóssil ou biocombustível que carregam as baterias que acionam o motor elétrico, possui pouca autonomia elétrica que é complementada pela autonomia proporcionada pelo combustível líquido; são considerados os menores emissores de GEE em veículos à combustão interna, se utilizar o etanol, apenas 0,062kg CO2/km.
Veículo elétrico de célula de combustível ou Fuel Cell em inglês (VEFC); são veículos com sistema de células à combustível e motor elétrico que propulsiona o veículo; o combustível é o hidrogênio que pode ser obtido de todas as moléculas que apresentarem este átomo em sua estrutura, como por exemplo a água (H2O), a amônia (NH3), o metano (CH4) ou mesmo o etanol (C2H6O); a autonomia depende do tanque de hidrogênio ou do reformador deste gás (abordaremos este item logo mais); as emissões de GEE é zero.
Veículos elétricos ligados à rede (VER); são 100% elétricos e dependem de fiação para a mobilidade, como são os trólebus ou ônibus elétricos, bondes, metrôs e algumas locomotivas; não possuem baterias, apenas motores elétricos que acionam as rodas; a autonomia está diretamente ligada à rede de energia elétrica na qual o veículo esteja conectado; as emissões de GEE é zero, se considerar apenas a mobilidade e não a fonte de energia elétrica que supre o veículo.
Veículos movidos à hidrogênio existem há muitos anos, porém somente em 1986, uma montadora alemã colocou um de seus modelos à prova. Mais recentemente, a Europa vem investindo muito nestes tipos de veículos e desde 2014 um modelo de uma montadora japonesa é o sonho de consumo de muitos.
No processo produtivo da cana-de-açúcar, temos dois importantes fornecedores de hidrogênio verde, o etanol que poderá ser utilizado nos veículos à células de combustível, com o equipamento embarcado, e o biometano proveniente da biodigestão da vinhaça que poderá ser utilizado em grandes células de combustível estacionária para fazer a geração e cogeração de energia elétrica.
Mais uma vez teremos a mobilidade brasileira baseada na cultura da cana-de-açúcar.
*Professor Associado do DTAISER/CCA/UFSCar, coordenador do MTA e consultor da ONU na área da cadeia sucroenergética. (vico@ufscar.br)