O que é um carro de hidrogênio e como funciona um FCEV?

Não é segredo que o mundo está se preparando para veículos de emissão zero em um futuro próximo. Embora os veículos elétricos tenham ganhado popularidade na última década como uma alternativa aos veículos a gasolina, os carros movidos a hidrogênio têm lutado para alcançá-los. No entanto, os veículos a hidrogénio continuam a ser uma opção plausível, tal como os veículos elétricos, para substituir os veículos a gasolina.

Curioso sobre a ciência por trás dos carros a hidrogênio? Continue lendo.

Como funciona um carro a hidrogênio?

Quando se trata de carros a hidrogênio, você pode ter duas fontes diferentes de energia; um motor de combustão interna de hidrogênio ou células de combustível de hidrogênio. O motor de combustão interna de hidrogênio é projetado de forma semelhante a um motor a gasolina, exceto que queima hidrogênio em vez de gasolina.

Por outro lado, uma célula de combustível de hidrogênio é usada para converter energia química em eletricidade para impulsionar seu motor. Para que isso aconteça, o gás hidrogênio é liberado de seu tanque para a célula de combustível onde é misturado com oxigênio para criar uma reação química que faz com que os elétrons gerem eletricidade.

Tecnicamente, um carro a hidrogênio poderia ser um veículo elétrico, mas em vez de funcionar com baterias, eles são projetados com usinas de células de combustível que geram sua própria eletricidade; é por isso que eles são chamados de veículos elétricos de célula de combustível ou FCEV. Da mesma forma, você tem a opção de escolher um veículo de combustão interna a hidrogênio; também conhecido como HICEV. Aprender mais sobre como funcionam os carros elétricos se você não conhece.

Quais são os benefícios dos carros a combustível de hidrogênio?

Veículos de hidrogênio que dependem de células de combustível ou combustão interna produzem vapor de água como produto de exaustão sem vestígios de dióxido de carbono. Em outras palavras, os veículos movidos a hidrogênio são ecologicamente corretos, assim como os veículos elétricos.

Além disso, um carro a hidrogênio não precisa ser carregado como um veículo elétrico a bateria; você pode reabastecê-lo em menos de cinco minutos. Na verdade, a maioria dos carros movidos a hidrogênio pode facilmente cobrir uma distância de até 300 milhas com o tanque cheio.

Como os carros movidos a hidrogênio com células de combustível geram sua própria eletricidade enquanto dirigem, eles não precisam de baterias grandes. Na maioria dos casos, uma pequena bateria de 30kW é mais que suficiente para armazenar eletricidade. Sem mencionar que a maioria dos veículos movidos a hidrogênio com células de combustível tem uma vida útil de 5.000 a 10.000 horas; isto é o equivalente a 150.000 a 300.000 milhas.

Claro, se você estiver dirigindo um veículo elétrico de célula de combustível, o motor será tão silencioso quanto um mouse.

Por que os carros a hidrogênio ainda não são populares?

De acordo com a TWI Global, Os carros a hidrogênio são mais caros de produzir do que os veículos elétricos a bateria. Por causa disso, a maioria dos fabricantes de automóveis não está disposta a arriscar e produzir carros a hidrogênio em grande escala.

Mesmo se você puder comprar um carro a hidrogênio, onde você o reabasteceria? Simplesmente não há infraestrutura suficiente para suportar veículos movidos a hidrogênio no momento. Conforme o Data Center de Combustíveis Alternativos (AFDC), 48 postos de abastecimento de hidrogênio estão abertos ao público nos Estados Unidos; 47 desses postos de abastecimento estão na Califórnia. Se você estiver no Canadá, existem apenas sete estações de reabastecimento de hidrogênio acessíveis ao público (de acordo com GLP Autogas).

Há também a questão da eficiência energética do hidrogênio; são necessários muitos recursos que geralmente envolvem a queima de combustíveis fósseis para aproveitar o gás hidrogênio puro do metano ou da água.

Mas e se você usar eletricidade baseada em energia solar para coletar hidrogênio sem combustíveis fósseis? Sim, isso pode ser feito, mas de acordo com um pesquisa feita por The Conversation, seria mais eficiente em termos energéticos se você carregasse EVs de bateria diretamente, em vez de usar eletricidade para produzir gás hidrogênio apenas para gerar eletricidade novamente por meio de células de combustível.

Pelo gás hidrogênio disponível nos postos de combustível, você pagaria mais por ele do que gasolina ou eletricidade; a menos que haja uma escassez global de combustível que tenha feito o preço da gasolina disparar. De fato, o hidrogênio contém mais energia por unidade de volume do que a gasolina; isso significa que você provavelmente visitará um posto de abastecimento de hidrogênio com mais frequência.

Por último, mas não menos importante, o gás hidrogênio é altamente volátil e inflamável, o que dificulta o armazenamento. Por essa razão, os tanques de gás hidrogênio devem ser resistentes e testados em condições extremas antes da aprovação. Além disso, as usinas de energia de hidrogênio geralmente são construídas perto de centros de reabastecimento, pois o transporte de longa distância apresenta riscos de segurança.

Quais carros de hidrogênio estão disponíveis para os consumidores?

De acordo com Motor1, apenas 41.700 carros a hidrogênio foram vendidos em todo o mundo desde 2011. Os únicos carros movidos a hidrogênio atualmente em produção são o Hyundai Nexo e o Toyota Mirai. Outros veículos de hidrogênio notáveis ​​que foram fabricados, mas descontinuados incluem Honda Clarity e Hyundai Tucson FCEV.

O Hyundai Nexo é um veículo SUV elétrico de célula de combustível que funciona com hidrogênio; tem um alcance entre 354 milhas a 380 milhas. Seu preço inicial na América do Norte é de cerca de US$ 59.000 para o acabamento Blue e cerca de US$ 62.000 para o acabamento Limited.

Semelhante ao Hyundai Nexo, o Toyota Mirai é um veículo sedan de médio porte com célula de combustível de hidrogênio. Com o tanque cheio, o Toyota Mirai tem um alcance estimado entre 357 milhas (guarnição limitada) a 402 milhas (guarnição XLE). Seu preço inicial na América do Norte é de US$ 49.500 para o acabamento XLE e US$ 66.000 para o acabamento Limited.

Tanto o Hyundai Nexo quanto o Toyota Mirai são elegíveis para o incentivo fiscal federal de US$ 7.500 nos Estados Unidos; se você comprar um carro a hidrogênio na Califórnia, receberá um desconto adicional de US$ 4.500.

Também vale a pena mencionar que tanto o Toyota Mirai quanto o Hyundai Nexo vêm com uma opção de financiamento com juros zero e reabastecimento gratuito de combustível em qualquer estação de hidrogênio de até US $ 15.000. Não fica melhor do que isso! Alternativamente, você pode considerar opções de veículos elétricos a bateria com emissões zero.

Seu próximo carro poderia funcionar com hidrogênio?

Verdade seja dita, temos um longo caminho a percorrer antes que os carros a hidrogênio se tornem uma visão comum nas estradas. É claro que, até que as estações de reabastecimento de hidrogênio comecem a aparecer em todos os lugares e o aproveitamento do hidrogênio se torne economicamente viável, a maioria das pessoas ficará cética em relação aos carros a hidrogênio.

No entanto, você ainda pode comprar um carro a hidrogênio agora, se quiser. O problema é que encontrar uma estação de reabastecimento de hidrogênio pode ser um desafio difícil.

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