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Os veículos elétricos vieram para ficar

Carros movidos exclusivamente à eletricidade são o caminho para diminuir os índices de poluição gerada pelos combustíveis fósseis

Michael Movchin / Wikimedia Commons / CC BY 3.0

A primeira imagem que nos vem à cabeça quando falamos de carros elétricos é de um equipamento com tecnologia avançada e distante da persistente realidade dos veículos movidos a combustíveis fósseis. Nada mais incorreto, pois o uso de eletricidade para mover coisas por aí ocorre desde a metade do século 19. Se desviarmos o olhar do conceito de carro de passeio perceberemos que locomotivas, bondes, empilhadeiras e até mesmo submarinos nucleares utilizam energia elétrica como combustível.

Muitos cientistas e inventores se dedicaram a criar veículos movidos à eletricidade. Em 1827, o padre e inventor húngaro Ányos Jedlik criou um dínamo e o empregou para movimentar um veículo de pequeno porte. Em 1830, o ferreiro estadunidense Thomas Davenport adaptou com êxito baterias não recarregáveis à estrutura de um veículo simples construído por ele mesmo. Já em 1837, o inventor escocês Robert Davidson criou a primeira locomotiva elétrica da história, que era movida a baterias de zinco.

Retorno

Apesar da intensa pesquisa desenvolvida por empresas e cientistas amadores, os carros elétricos perderam espaço para a tecnologia de motor a explosão, elemento chave da crescente indústria automotiva entre a primeira metade do século 20. A queda do preço de combustíveis, como óleo diesel e gasolina, além da evolução dos sistemas de produção das linhas de montagem tiraram de cena os modelos elétricos, que à época não eram tão potentes nem desenvolviam grandes velocidades quanto os motores a explosão.

Os investimentos em pesquisa de carros elétricos foram retomados apenas em ambientes acadêmicos, como as iniciativas do Massachussetts Institute of Technology (MIT) e do Caltech, que na década de 1960 desenvolveram modelos experimentais com tecnologias de recuperação de energia e motores híbridos.

Na década de 1970, o aumento estratosférico dos preços do petróleo somado à instabilidade geopolítica do Oriente Médio causou a chama da “Crise do Petróleo”. Com a falta de combustível e as perspectivas cada vez mais preocupantes acerca da poluição causada pelos hidrocarbonetos, Estados Unidos, Japão e alguns países da Europa retomaram as pesquisas e desenvolvimento de veículos elétricos.

A montadora estadunidense General Motors em 1996 lançou o EV1, primeiro automóvel totalmente elétrico construído em sistema de linha de montagem. Em 1996 a japonesa Toyota lançou o Prius, modelo de tecnologia híbrida que utiliza tanto o motor à combustão quanto baterias recarregáveis para se locomover. Em 2006, a estadunidense Tesla Motors lançou o Tesla Roadster, primeiro veículo elétrico de alto desempenho.

Carro elétrico sendo abastecido em uma estação de carga
O avanço tecnológico permitirá que os carros sejam abastecidos na tomada de casa

Como funcionam os carros elétricos?

Há basicamente três meios de propulsão: a explosão, híbrida e elétrica. No primeiro caso, o motor é acionado por um combustível líquido (álcool, gasolina, diesel etc.) e transmite a potência por meio de sistemas mecânicos. É o modelo convencional. O problema é que, além de extremamente poluente, essa tecnologia perde muito energia no processo. Um automóvel desperdiça geralmente 62% de potencial energético, divididos em 33% na exaustão e 29% em troca de calor. Os 38% restantes de energia mecânica sofrem ainda perdas por fricção interna do motor, aerodinâmica e frenagem, o que resulta em um aproveitamento de apenas 21% do total.

Os carros híbridos possuem dois motores (um a explosão e outro elétrico que podem trabalhar em conjunto ou separadamente) e baterias recarregáveis. O sistema é controlado por um computador que seleciona o tipo de energia, aciona a motorização conforme a necessidade e comanda a recarga das baterias. Esses automóveis possuem ainda um sistema que recupera a energia cinética dos freios e alimenta as baterias.

Os carros elétricos por sua vez são movidos totalmente por baterias que são carregadas em pontos específicos. Os tipos mais comuns são de chumbo-ácido, níquel metal hidreto (NiMH) e íon-lítio (Li-ion). A primeira, mais conhecida e antiga, é a tecnologia empregada desde o século 19 para gerar energia nos sistemas elétricos dos carros convencionais. Foi utilizada na primeira geração de carros elétricos. Apesar de ser mais barata, de fácil fabricação e manutenção, é uma tecnologia superada em razão da pouca eficiência energética e da alta toxicidade do chumbo. As de níquel são utilizadas desde a década de 1980 e representam uma evolução por terem alto poder energético e serem construídas sem metais tóxicos, o que possibilita a reciclagem. A tecnologia de lítio-íon é a mais eficiente até o momento por reduzir de forma drástica a perda de energia quando não está em uso.

Desafios

A comercialização dos carros elétricos enfrenta atualmente uma série de desafios técnicos e econômicos. O primeiro é o fornecimento da energia. Mesmo em países onde essa tecnologia é mais difundida, como Noruega, Holanda, Dinamarca e Estados Unidos, os pontos de abastecimento ainda não cobrem toda a malha viária e estudam-se quais seriam os impactos que a recarga desses carros poderia causar na malha de fornecimento de energia elétrica. Outro aspecto é de desenvolvimento tecnológico. As baterias elétricas atuais fornecem apenas 3% de energia se comparadas com o potencial da gasolina.

Mudar o paradigma de uma tecnologia não significa trocar uma pela outra sem uma análise do panorama futuro. Apesar de recentes, os investimentos pesados em tecnologias mais limpas para automóveis ganha cada vez espaço nos planos de investimento inclusive de grandes empresas petrolíferas. Em uma época onde o aquecimento global já está alterando as dinâmicas sociais e econômicas em escala global, os carros elétricos mostram que vieram realmente para ficar.

Foto: Stefan Schweihofer / Pixabay: stux / CC0