Hidrogénio

#mobilidadedofuturo

Contribuição de Pedro Barata

Publicado em Janeiro de 2025
Tempo médio de leitura: 5 minutos

Como funciona o hidrogénio e o princípio da célula de combustível

Hidrogénio: O combustível do transporte rodoviário do futuro?

Fala-se cada vez mais das células de combustível de hidrogénio como o combustível do futuro para os veículos pesados. Gostaria de dar uma breve visão geral sobre o seu funcionamento e porque faz parte do futuro do transporte rodoviário.

Quando falamos de hidrogénio como combustível, estamos a falar de uma reação do hidrogénio que produz energia muito rapidamente - energia que irá alimentar uma célula de combustível.

As preocupações ambientais têm implusionado esta tecnologia desde há alguns anos, porque não produz emissões poluentes ou gases com efeito de estufa (CO₂) quando em funcionamento.

O princípio da célula de combustível não é, no entanto, novo. Foi descoberto pelo alemão Christian Schönbein em 1839 e desenvolvido pelo inglês William R. Grove nos anos seguintes. Baseia-se numa reação química simples: Hidrogénio + Oxigénio produz eletricidade + Água + Calor.

O hidrogénio é armazenado sob pressão num depósito especial no veículo. Este gás (H₂), combinado com o oxigénio (O₂) do ar ambiente, alimenta a pilha de combustível.

Os dois gases reagem electroquimicamente no interior da bateria.

Esta reação produz eletricidade para alimentar o(s) motor(es) elétrico(s) do veículo, libertando apenas calor e vapor de água (H₂O) através do tubo de "escape".

O hidrogénio, um concorrente mais do que credível do gasóleo para veículos comerciais pesados

Os veículos comerciais percorrem longas distâncias com as suas mercadorias, pelo que necessitam de uma grande autonomia e de uma carga útil muito elevada.

O hidrogénio oferece uma grande autonomia e o reabastecimento demora apenas alguns minutosgraças a bombas capazes de injetar rapidamente hidrogénio pressurizado no depósito. Outra vantagem é a ausência de uma bateria pesada, o que reduz drasticamente a carga útil - por exemplo, para impulsionar um veículo pesado de 38 toneladas, seria necessária uma bateria de 14 toneladas!

Numerosos projetos de veículos a hidrogénio

Os principais fabricantes de veículos comerciais pesados da Europa já estão a trabalhar em vários projetos pioneiros. A Volvo anunciou que, até 2025, os seus camiões serão movidos a hidrogénio, o que lhes permitirá uma autonomia de 1.000 km e um tempo de reabastecimento inferior a 15 minutos.

A título de exemplo, no sector dos transportes públicos, a empresa ferroviária nacional francesa SNCF encomendou doze comboios TER, que entrarão em serviço no final de 2025.

Os limites do hidrogénio: produção e ligação em rede

Atualmente, a maior parte do hidrogénio consumido na Europa é produzido a partir do metano (conhecido como hidrogénio "cinzento"), que é um combustível fóssil. Isto é um paradoxo quando se considera que o objetivo dos veículos elétricos a "hidrogénio" é reduzir a nossa pegada de carbono e a nossa dependência dos recursos fósseis!

A complexidade dos novos sistemas e os custos de investimento, de investigação e de desenvolvimento ligados ao desenvolvimento destes novos motores levar-nos-ão talvez a uma racionalização, instalando os mesmos sistemas em mais modelos e marcas diferentes, ou a uma mudança completa de tecnologia.