O evdrops conversou com Davi Lopes, head da GWM Hydrogen-FTXT Brasil para entender: afinal, qual é a do hidrogênio?
A Great Wall Motors (GWM) é uma das duas montadoras eletrificadas chinesas com fábricas no Brasil, e já bem conhecida do público em geral. Mas, para além dos produtos para consumidores, como o icônico Ora, o SUV Haval e o off-road Tank, na China é uma empresa que começou produzindo utilitários nos anos 1980. E pretende trazer sua tecnologia de caminhões para cá.
E esses caminhões são diferentes dos BEVs e PHEVs que a GWM oferece agora: são veículos a hidrogênio. A montadora até mesmo criou um laboratório em parceria com o Instituto de Pesquisas Técnicas (IPT) para estudar as possibilidades dessa tecnologia prometendo emissões zero para o transporte pesado.
Na época da notícia, expressamos certo ceticismo, considerando a desistência da GM da tecnologia e as dificuldades de ter que criar uma terceira estrutura de abastecimento enquanto já se luta pela dos veículos a bateria.
Mas o evdrops é um site de tecnologia e transição energética, não necessariamente de carros, e não necessariamente a bateria. Mesmo se fizéssemos questão de só falar em elétricos, o hidrogênio neste caso é elétrico (veja mais abaixo).
Fomos atrás da GWM para ouvir deles por que eles acham o hidrogênio tão atraente e tivemos uma conversa por videochamada descontraída, de quase duas horas, com o Davi. Segue abaixo o resultado, editado para maior compreensão.
Fábio Marton – evdrops: Como você começou a trabalhar com o hidrogênio?
Davi Lopes: Eu estou no mercado de hidrogênio desde 2007, quando nem se falava em cores. Saí de Fortaleza, sou engenheiro, para fazer mestrado e doutorado nessa área na Unicamp.
Então, o hidrogênio, de fato, ele não é né, um uma molécula nova no planeta, né? Ele já é muito utilizado para fazer os refinos do petróleo. O setor de petróleo e gás é quem mais usa o hidrogênio no mundo.
Mas ele é usado em outros lugares. Por exemplo, a margarina é uma gordura vegetal hidrogenada; ela só consegue aquela textura por conta da molécula do hidrogênio. O vidro, para ter essa borda, só é possível por conta da temperatura do hidrogênio na mistura do gás.
Como o hidrogênio é usado num veículo da GWM?
O hidrogênio do qual a gente tá falando é elétrico. Ele [o veículo] é é um FCEV. Temos os híbridos com combustão interna e você tem a célula de combustível, que é Fuel Cell Electric Vehicles [“veículo elétrico com célula de combustível”).
A célula é um equipamento eletroquímico, igualzinho à bateria. Na bateria, uma reação química gera energia elétrica e na célula de combustível, também. Na bateria, você pode reverter a reação colocando energia elétrica.
A célula basicamente solta água. Ela não emite gás estufa, não emite poluentes em seu uso, assim como a bateria. Usando ela, você está ajudando na despoluição do centro das grandes cidades e na redução das emissões de gases estufa.
No caso do transporte pesado, você também usa menos materiais nobres que numa bateria e pode ter um menor tempo de carregamento, entre 10 e 15 minutos.
Mas o hidrogênio produzido hoje não é limpo, é? Quase todo vem do petróleo – cinza, e não verde.
O hidrogênio não tem cor nem tem cheiro. As “cores” são a pegada de carbono.
Hoje, a maior fonte de hidrogênio no mundo é o gás natural, o metano (CH₄). Você faz uma reforma a vapor, onde coloca água e metano a 800 graus – exatamente 800 graus –, e o que sai é hidrogênio e CO₂. Esse CO₂ é responsável por quase 40% das emissões do setor petroquímico. Esse é o hidrogênio “cinza”. O “preto” [pior ainda] vem do carvão.
E o hidrogênio de baixo carbono – verde – vem da eletrólise da água. Você pega a água (H₂O), decompõe ela em dois gases — hidrogênio e oxigênio — usando eletricidade.
Mas há uma perda de eficiência ao se fazer a eletrólise, correto?
Sim, claro! Quando a gente foi expulso do paraíso, Deus criou as leis da termodinâmica e a segunda é a pior de todas: a lei da entropia. (risos)
Então você vai ter perdas. Graças a Deus todo mundo está estudando a segunda lei da termodinâmica. Agora todo mundo virou doutor em LCA (Avaliação de Ciclo de Vida), geralmente para defender que as coisas não mudem.
O engraçado é que quem me pergunta isso geralmente trabalha com petróleo. Aí eu falo: “Cara, a gasolina é geração espontânea?” Você não tem perdas na prospecção? Na extração? No refino? Na distribuição?
A gente tá falando de perdas de um material que tem 50, 60% de eficiência. As outras perdas que eu tenho no motor combustão interna são 80%. Quando você está usando uma célula de combustível, está botando uma material que tem o dobro da eficiência. Não vai ser uma tecnologia que vai salvar o mundo. A bateria também tem perdas.
Essas perdas naturais vão ser refletidas onde? No preço. A partir do momento que eu deixo a cadeia mais eficiente, vou ter um preço menor [para o hidrogênio]. Isso [as perdas] não é um impeditivo para a gente utilizar hidrogênio.
A bateria tem perdas, mas usa de frenagem regenerativa para compensar por elas
Sim, mas aí que está: O veículo a céluaa de hidrogênio também tem bateria e temos o melhor dos dois mundos. Você não usa uma célula a combustível das maiores, que é cara, e nem a maior bateria, que é pesada. Você tem pouca bateria e pouca célula a combustível. O veículo é do tipo extended range [autonomia estendida, termo geralmente usado para carros com geradores].
Funciona assim: quando você está em velocidade constante num percurso plano, usa só a célula a combustível, que gera energia para o motor e carrega a bateria. Quando precisa de muita força numa subida, você usa a bateria e a célula a combustível juntas. E quando está na descida, você nem usa a célula; usa a força da gravidade (regeneração) para carregar as baterias.
O hidrogênio não está disputando espaço com o elétrico a bateria? Um dos dois não vai prevalecer?
O hidrogênio não compete com os elétricos porque ele é elétrico. É um FCEV, e uma célula é um sistema de armazenamento químico, como uma bateria. A diferença é que, em vez de carregar com elétrons na tomada, a célula a combustível é carregada com hidrogênio.
Mas também existe combustão interna de hidrogênio, não?
Não faz sentido isso. Normalmente, as pessoas querem dar uma sobrevida aos motores a combustão interna, mas ele é regido por três leis da termodinâmica, que são imutáveis, como a lei da gravidade.
Para que você vai colocar um investimento em tanques pesados e uma estação de recarga para abastecer um motor que não tem 25% de eficiência nas rodas? Não faz sentido.
Além disso, como vai entrar oxigênio e nitrogênio (do ar) na câmara de combustão, você vai ter muito NOx [óxidos de nitrogênio]. O NOx é um poluente, faz mal à saúde pública, causa problemas de coração, respiração, etc., e onera o SUS.
Falando nisso, o hidrogênio não é perigoso? Para muita gente, a primeira coisa que vem à mente ao falar em hidrogênio é o Hindenburg pegando fogo
Não tem perigo de explosão. O hidrogênio é menos denso que o ar; se tiver uma perfuração, ele vai para cima. Você pode procurar o vídeo da Toyota onde eles dão tiros em tanques de alta pressão, e não acontece nada.
Lá no dirigível, o que matou as pessoas não foi o hidrogênio. Foram duas coisas: o material do invólucro era muito inflamável e o fogo começou a partir do motor a diesel que ele tinha. O hidrogênio, assim que perfurou, foi embora*.
A maioria das pessoas que pularam, morreram; quem esperou ele cair, sobreviveu. E a bomba de hidrogênio (bomba H) é outra coisa, ela precisa de uma reação nuclear em cadeia para ser ativada.
Em qual cenário essa tecnologia faz mais sentido: carros de passeio ou caminhões?
Veículos pesados. Para o veículo leve, para pequenas distâncias, é muito melhor você usar o elétrico puro a bateria, porque pode carregar mais fácil em casa. Você não precisa de um investimento alto nas estações de recarga.
Para o transporte pesado (ônibus e caminhões), o hidrogênio faz sentido por alguns motivos. Um, o peso: um caminhão de 49 toneladas só com bateria tem uma autonomia muito baixa. O nosso, só na bateria, anda 35 km. Um sistema de célula a combustível com tanques pesa uns 500 kg, muito mais leve que uma bateria gigante.**
Dois, o tempo de recarga: o carregamento é de 10 a 15 minutos, equivalente ao GNV.
Três, poluentes locais: no Brasil, o transporte é o que mais emite gás de efeito estufa. Mas temos outra agenda: poluentes. O poluente mata hoje. São cerca de 7.000 pessoas por ano no município de São Paulo por questões de coração, câncer…
O Brasil tem como produzir esse hidrogênio de forma competitiva?
O Brasil tem várias formas. Além de usar a eletrólise com nossas fontes renováveis, temos o biometano. Podemos usar a mesma reforma a vapor do gás natural, só que de uma fonte biológica. Você deixa de ter um passivo ambiental (metano da agricultura) para ter um ativo energético.
E temos o etanol. Já temos 44.000 postos no Brasil com distribuição de etanol. É mais fácil carregar um combustível líquido do que um gasoso. Você pode usar um reformador no qual entra etanol e água e sai hidrogênio e CO₂. Só que o CO₂ do etanol é biogênico, ele veio da fotossíntese da planta. Pronto.
Para fechar, qual é o papel da GWM Hydrogen nisso tudo?
A gente – GWM Hydrogen / FXT – está trazendo para o Brasil uma tecnologia que não é do futuro, é do presente. Já temos quase 40 milhões de quilômetros rodados lá na China com célula a combustível.
Nós fazemos o “coração” dessa tecnologia: a célula a combustível, todos os elementos de inteligência (controle de gás, pressão) e os tanques (Tipo 4, que são os mais leves). O cliente pode comprar só o tanque, só a célula, ou a solução completa.
Trouxemos o caminhão para mostrar que ele existe e para ajudar em duas agendas: a descarbonização e a despoluição das cidades. A eletrificação da mobilidade passa, necessariamente, pela célula a combustível.
* Nota: é um mito popular que o hidrogênio foi a causa primária do desastre do Hinderburg. Foi, como Davi Lopes comentou, o invólucro. Mas historiadores acreditam que sua contribuição seja maior que zero – ele não explodiu, mas pode ter ajudado a espalhar o fogo mais rápido. Você pode ver uma análise neste link, de um site que defende o uso do hidrogênio com solução climática.
** Nota: a GWM forneceu alguns números sobre a tecnologia: 1) o peso da instalção no caminhão: 1800 kg de vasos de pressão + 250 kg da celula a combustível; 2) a densidade energética: um veículo a bateria tem 200 Wh/kg e a célula de hidrogênio com cilindros em alga pressão tem 2000 Wh/kg; 3) autonomia: um caminhão da GWM consegue 500 km de autonomia com 40 kg de hidrogênio.
