Como será o futuro dos carros?

Tecnologia de ponta, pesquisa científica: desafio está lançado
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Fernando Calmon
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– A indústria automobilística tem um futuro desafiador quanto ao desenvolvimento de novas tecnologias. Nos próximos 10 a 15 anos a necessidade de transporte terrestre continuará crescente. As projeções para 2020, segundo o relatório do Programa do Meio Ambiente das Nações Unidas UNEP, sigla em inglês indicam que os automóveis estarão rodando 11 bilhões de quilômetros/ano. Caminhões leves e caminhões pesados, juntos, quase 40 bilhões de quilômetros/ano. O crescimento será superior a 40% em relação a 2008.

Por outro lado, estudos científicos prevêem que o pico de produção de petróleo acontecerá no máximo em cinco a dez anos. Há dados, porém, menos otimistas. O professor da Universidade de Upsala Suécia, Kjell Aleklet, é presidente de uma associação internacional dedicada a avaliar produção e consumo de petróleo e como isso afeta as reservas mundiais provadas e por descobrir.

“Avaliações atuais dos poços de óleo e gás, sugerem que, por volta de 2010, a produção mundial já alcançará o pico de 87 milhões de barris por dia. Então, começará a declinar lentamente. Nesse cálculo estão incluídas as mais otimistas previsões de novas descobertas e os fatores de recuperação, pois é impossível extrair tudo que o subterrâneo armazena”, explicou o professor, em recente seminário sobre meio ambiente realizado no Rio de Janeiro RJ.

Nesse cenário, os fabricantes de veículos terão de investir em pesquisa e desenvolvimento dentro do senso de urgência que a sociedade espera. A longa luta pela diminuição da emissão de gases tóxicos CO, HC e NOx está praticamente vencida, apesar de novas conquistas ainda por vir. Basta um exemplo referencial: 200 carros compactos atuais produzem, em conjunto, as mesmas emissões de uma única unidade, de mesma marca e modelo, fabricada em 1976. O grande avanço ocorreu, tanto no Brasil como no exterior, a partir da última década do século passado. A redução, em alguns casos, chegou a 90%.

Os esforços agora se centram na diminuição de consumo de combustíveis fósseis, com duplo objetivo. Em primeiro lugar, porque carros mais econômicos emitem também menos gás carbônico CO2. Este é um dos principais agentes do efeito de aquecimento global derivado da atividade humana no planeta, segundo o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, da ONU. Por outro lado, há necessidade de modelos que consomem menos gasolina e diesel como contraponto aos preços dos derivados de petróleo, que sobem de forma preocupante.

Automóveis menores e, portanto, mais leves atendem essa demanda, mas não resolvem tudo. Modelos compactos começam a crescer na preferência dos consumidores em vários mercados do mundo. A indústria, no entanto, vem trabalhando com firmeza em diversas possibilidades, tanto nos meios de propulsão, como na adequação a combustíveis renováveis. O cenário oferece oportunidades e, ao mesmo tempo, grandes dificuldades para manter os custos sob controle. Sustentar preços acessíveis faz parte do caderno de encargos dos departamentos de engenharia, inclusive dos fornecedores, parceiros fundamentais para alcance de metas.

Alternativas

Ao contrário do que comumente se pensa, os motores de combustão interna ainda oferecem meios para continuar se desenvolvendo. Motores de ciclo Otto gasolina e álcool vão se beneficiar de tecnologias recentes, antes aplicadas no ciclo Diesel. A mais promissora indica o uso conjunto de injeção direta de combustível e turbocompressor. Isso vai permitir a diminuição de cilindrada, mantendo o desempenho e reduzindo o consumo de forma expressiva. Motores de oito cilindros passariam a ter seis; os de seis encolheriam para quatro; estes, por sua vez, poderiam ter apenas dois cilindros em carros de uso urbano.

Também acontecerão progressos em tecnologias acessíveis, como caixas de câmbio robotizadas de dupla embreagem, lubrificantes mais eficientes, materiais de menor atrito, recuperação de energia em freadas e sistema de liga-desliga o motor no anda-e-pára do trânsito. Nanotecnologia, ciência que estuda alterações em nível de átomos, promete pequenas revoluções em termos de peso, desempenho e durabilidade dos materiais.

Outra aposta na área de motores é a convergência dos ciclos Otto e Diesel. Ainda há um bom caminho a percorrer, porém se trabalha com afinco na eliminação da borboleta de aceleração e das velas de ignição peças inexistentes em diesel nos motores a gasolina ou flex. GM, Mercedes-Benz e Volkswagen estão entre as empresas que pesquisam essa solução.

A segunda frente de desenvolvimento abrange os motores flexíveis em álcool e gasolina, particularmente amigáveis ao duo injeção direta/turbocompressor. No caso do etanol de cana-de-açúcar, praticamente todo o CO2 emitido é seqüestrado no crescimento da planta por meio da fotossíntese. A produção sustentada de bioetanol tornará possível que mais países desfrutem dos flex, em particular quando celulose e resíduos agrícolas se viabilizarem como matérias-primas.

Os chamados carros híbridos – utilizam simultaneamente motores a combustão e elétrico – deverão formar uma ponte para a futura era do hidrogênio, o combustível mais limpo e abundante no planeta. No entanto, o preço de venda é maior e a economia no custo por quilômetro rodado não se torna tão interessante fora do trânsito urbano. Toyota Prius, primeiro a utilizar essa tecnologia, acaba de completar um milhão de unidades vendidas em longos 10 anos nos EUA, Japão e Europa. Híbridos também poderão, em breve, ter suas baterias de íons de lítio recarregadas na rede de energia elétrica.

As pilhas a hidrogênio geram eletricidade a bordo, tendo como subproduto apenas vapor de água. Propulsão elétrica é vantajosa, porém a infra-estrutura de produção, armazenamento e distribuição do hidrogênio ainda exige tempo pelos altos custos envolvidos. Fabricantes estimam o prazo entre cinco e dez anos para que as pilhas estejam a bordo de veículos vendidos a compradores comuns e em cidades com postos de abastecimento, ainda que em uma região limitada.

No momento, frotas experimentais rodam em alguns países de ponta. A Honda estendeu a utilização, pela primeira vez, de um automóvel a pilha de hidrogênio a compradores particulares selecionados. Serão apenas 200 unidades do FCX Clarity, nos próximos três anos, para motoristas de três cidades da California, o mais rico dos estados americanos. O Clarity é um sedã médio, tem 127 cv e autonomia de 435 quilômetros.

Para caminhões e ônibus as soluções são menos evidentes. Os ônibus com pilhas a hidrogênio podem se beneficiar de postos de abastecimento estratégicos. Nos caminhões, a solução híbrida tem bom potencial em aplicações urbanas. No uso em estradas, os motores a diesel continuarão a reinar por muito tempo. Nesse caso as pesquisas se concentram em combustíveis de fonte renovável. Há pelo menos oito alternativas, segundo a Volvo. Um gás manuseado em forma líquida sob baixa pressão, o dimetil éter DME, é uma das mais promissoras por sua grande eficiência energética e baixa colaboração para o efeito estufa. Mas a escolha depende de vários fatores e parece lo nge do consenso.

Diversificação

No Salão de Genebra, de março último, o Fórum Internacional para Mobilidade Avançada trouxe conclusões prudentes sobre as soluções para o futuro. Segundo a maioria dos congressistas, não existirá um único modo de propulsão. Ocorrerá o desenvolvimento e a utilização em paralelo de diferentes combustíveis, além de alternativas mecânicas, elétricas e híbridas. Afinal, é muito difícil conciliar os suprimentos de energia e as emissões de gás carbônico, além dos custos envolvidos.

Caberá à indústria fornecer um portfólio de tecnologias aos clientes para que estes possam selecionar a opção que melhor se enquadra no seu estilo de vida.

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