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O futuro da indústria automobilística e dos setores industriais a ela associados está no automóvel elétrico, e o Brasil precisa se preparar para essa realidade. A advertência mais que oportuna vem sendo feita pelos economistas Gustavo A.G. dos Santos, do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) e Rodrigo Medeiros, da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), em uma série de intervenções públicas.
Em um alentado ensaio publicado na edição de março da revista Custo Brasil ("Carro elétrico é a senha para montadora nacional"), os dois afirmam que o Brasil está diante de uma oportunidade singular para a criação de uma indústria automobilística genuinamente brasileira, não para a produção de automóveis movidos por motores de combustão interna, mas por células de combustível - que tendem a substituir as baterias elétricas e podem ser abastecidas com combustíveis líquidos como o etanol. Em um artigo publicado no jornal Valor Econômico de 12 de agosto ("Nacionalização da GM, o carro elétrico e o futuro do Brasil"), a dupla sintetiza as suas idéias, que compartilhamos com os nossos leitores. Inicialmente, os autores demonstram a importância do que chamam indústrias centrais:
Os setores metal-mecânico, químico e eletroeletrônico respondem por algo entre 55% e 75% das exportações dos países desenvolvidos e tigres asiáticos e mais de dois terços das patentes industriais. Chamamos esses setores de indústrias centrais em artigo recente publicado na revista Custo Brasil, em março. As indústrias centrais constituem a base das inovações e da competitividade das nações desenvolvidas, cujos gastos em P&D respondem por 70% dos globais. Quem deseja se tornar desenvolvido, precisa estar presente competitivamente nessas indústrias.
A indústria automobilística foi a vanguarda da indústria e da difusão do "way of life" americano. Mas não é coisa do passado. Ela é hoje mais importante que há 40 anos. Entre as indústrias centrais, a metal-mecânica se destaca. E nela, a indústria automotiva é o carro-chefe, e continua sendo considerada um passaporte para o Primeiro Mundo. JK foi um estadista, entre outras razões, por ter percebido isso. Mas ao contrário de todas as outras grandes nações, o Brasil não buscou ter sua própria marca.
Em seguida, apontam a relevância da imprescindível sinergia entre Estado e iniciativa privada no estabelecimento de políticas industriais e de desenvolvimento, algo que, no Brasil, muitos desavisados e outros iludidos pela "globalização" financeira passaram a considerar anátemas:
Após a Segunda Guerra, o Japão era um país destruído. No início da década de 50, grupos de engenheiros e técnicos da Toyota viajaram para os EUA com o intuito de aprender a produzir automóveis competitivos. O jogo já era global. Ao visitarem as instalações da Ford perceberam que não teriam condições de vencer adotando o fordismo. Assim, com forte apoio do governo, criaram seu próprio jeito de produzir. Uma geração depois, a administração Reagan imporia cotas de importações sobre o Sistema Toyota de Produção. Combinando automação de baixo custo com trabalhador multifuncional, a Toyota revolucionou a indústria mundial.
No início da década de 60, o Produto Nacional Bruto (PNB) per capita sul-coreano era menor do que o do Sudão e não ultrapassava 33% do mexicano. A rápida industrialização da Coréia do Sul derivou em grande parte da imitação (engenharia reversa). Como no Japão, as empresas coreanas dependeram das diretrizes governamentais. Seu governo também colocou a indústria automobilística como prioridade. Hyundai e Kia são referências hoje na indústria automobilística mundial. (...)
A indiana Tata Motors possui, desde 2005, uma aliança estratégica com a Fiat. Através de subsidiárias e companhias associadas, a Tata opera na Grã-Bretanha, na Coreia do Sul, na Tailândia e na Espanha. Destaca-se também uma joint venture com a empresa brasileira Marcopolo, constituída a partir de 2006.
As empresas chinesas começaram a fazer carros nos anos 90 e até recentemente não exportavam. Hoje, com poucos anos de vida, já estão na vanguarda em muitas tecnologias automotivas. A China também aposta pesadamente na indústria automobilística como o passo fundamental rumo ao desenvolvimento, sendo estatais a maioria das suas empresas.
A importância da indústria automobilística é tão grande que o Japão passou a ser considerado um país desenvolvido na época em que suas exportações de automóveis passaram a inundar os EUA. Já os EUA passaram a ser considerados em decadência, nos anos 80, quando ficou clara sua falta de competitividade neste setor.
A GM nunca se recuperou plenamente da invasão japonesa. Nem mesmo com proteção do Estado e copiando o que podia das técnicas toyotistas. No mês passado, a GM foi nacionalizada por inviabilidade de seu modelo de negócio e falta de fôlego para mudar. Mas as técnicas japonesas são como um estilingue perto do poder de destruição dos baixos custos de manufatura chineses e indianos e seu carro de US$ 2 mil.
Os custos chineses e indianos são ainda uma ameaça pequena perto do carro elétrico. Quem já abriu o capô de um carro elétrico não ficará surpreendido com essa afirmativa. São poucas peças. Não requer as caras peças de transmissão mecânica, injeção, refrigeração e lubrificação. O motor elétrico custa uma fração de um motor a combustão. Resolvido o problema da bateria - em breve -, o carro elétrico custará menos que os carros convencionais, terá custo de abastecimento muito menor, desempenho superior em torque e sem barulho.
Deve ainda contar com incentivos governamentais por razões ambientais. Para complicar as coisas, os chineses estão na vanguarda, com o primeiro carro elétrico de baixo custo em operação comercial.
Santos e Medeiros concluem com uma chamada de atenção que deveria ser recebida com a máxima atenção pelas lideranças brasileiras de todos os setores interessados no avanço do País:
A indústria automobilística tal como vemos hoje estará enterrada em 15 anos. Muitas empresas sucumbirão em razão da depreciação de seus ativos. Os governos mais uma vez salvarão suas marcas nacionais, para salvar o próprio futuro. Enquanto se adaptam ao carro elétrico e aos asiáticos, serão estatais, paraestatais ou viverão às custas dos Estados.
A nova indústria automobilística ainda está para ser construída. Esta é a hora de entrar. Algumas empresas de energia brasileiras já estão fazendo testes superficiais com carros elétricos. Mas é pouco. O carro elétrico significará impactos profundos nas exportações brasileiras, muito dependentes de uma em breve anacrônica cadeia metal-mecânica. O governo precisa urgentemente de um programa para sua fabricação, o que pode ser a chance de se ter uma marca brasileira. Isso é o futuro. O ocaso da GM é uma oportunidade única em um século. A solução alemã para a filial europeia pode servir de inspiração.
Como se sabe, o problema nacional não é falta de capacidade tecnológica e gerencial e de competência empresarial para encarar um desafio dessa magnitude. Neste momento, por exemplo, vários centros de pesquisa nacionais, como o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN) de São Paulo, estão desenvolvendo projetos de células de combustível, que podem ter uma multiplicidade de usos industriais e militares, inclusive a propulsão de veículos terrestres e de submarinos. Grupos empresariais com o porte necessário também não faltam. Como tem sido uma constante na história nacional, os principais fatores escassos são a visão de futuro e uma idéia de projeto nacional, que permitam a superação definitiva da reduzida sinergia social que constitui uma marca registrada do País.
Como funcionam as baterias dos carros elétricos
O carro pode ser uma coisa maravilhosa. Ele pode te levar aonde quiser e quando quiser, até mesmo aos lugares onde não existe transporte público. De fato, muitas coisas da vida moderna não seriam possíveis sem os automóveis. Eles nos levam ao trabalho, escola, mercados ou até ao shopping local. Infelizmente, por mais q­ue sejam maravilhosos, eles também têm algumas sérias desvantagens. Duas delas são que eles geralmente custam muito para manter e poluem a atmosfera com gases nocivos. A poluição do ar tornou-se um problema sério em muitas áreas urbanas, e com os preços da gasolina batendo recordes, o motor de combustão interna logo será um luxo que a sociedade simplesmente não conseguirá pagar.
Poucas pessoas estariam dispostas a desistirem dos carros, mas existe um jeito de termos o poder e a conveniência de um carro sem a poluição e o gasto causado pela combustão da gasolina? Felizmente, existe. Muitos pensam que os carros - do não tão distante futuro - irão rodar não só com a gasolina, mas com eletricidade também. De fato, os carros elétricos, também conhecidos como veículos elétricos, não são tão futuristas assim. Os veículos elétricos existem desde a primeira metade do século 19; porém, mesmo hoje, no século 21, os motores de combustão interna ainda dominam. Mas por que os carros elétricos não pegaram?
O coração de um carro elétrico é a sua bateria. Diferente das baterias da maioria dos carros, que servem principalmente para ligar o motor e acessórios como o rádio ou o condicionador de ar, a bateria de um carro elétrico serve para tudo. Em primeiro lugar, ela liga o motor elétrico ou, mais precisamente, ela liga um controlador, que por sua vez liga o motor elétrico. Então, ela precisa ser poderosa e durar o bastante para levar os motoristas aonde eles precisam ir com um mínimo de recarga. Até recentemente, nenhuma bateria foi fabricada que pudesse tornar os carros elétricos competitivos com os movidos a gasolina.
Porém, Isso está começando a mudar. Os carros elétricos não só tornaram-se viáveis, mas espera-se que agora eles comecem a sair das linhas de montagem dos grandes fabricantes de automóveis.
Tipos de baterias de carros elétricos
Uma bateria é um dispositivo para armazenar energia química e convertê-la em eletricidade. Uma bateria é feita de uma ou mais células eletroquímicas e cada uma consiste de duas metades de células ou eletrodos. Uma metade de célula, chamada de eletrodo negativo, possui uma super abundância de pequenas partículas subatômicas carregadas negativamente chamadas de elétrons. A outra, chamada de eletrodo positivo, possui um déficit de elétrons. Quando as duas metades são conectadas por um fio ou um cabo elétrico, os elétrons fluirão do eletrodo negativo para o positivo. Chamamos esse fluxo de elétrons de eletricidade. A energia dos elétrons em movimento pode ser aplicada para ligar um motor, por exemplo. Enquanto os elétrons passam para o lado positivo, o fluxo é reduzido gradualmente e a voltagem da eletricidade produzida pela bateria cai. Eventualmente, quando houver a mesma quantidade de elétrons no lado positivo e no negativo, a bateria é considerada 'morta' e não mais capaz de produzir um fluxo elétrico.
As baterias de chumbo, parecidas com a mostrada aqui, têm sido utilizadas em automóveis desde a metade do século 19
Os elétrons são gerados pelas reações químicas e existem muitas reações químicas diferentes que são utilizadas em baterias disponíveis no mercado. Por exemplo, as pilhas alcalinas comumente utilizadas em lanternas e controles remotos de TV geram eletricidade através de uma reação química que envolve zinco e óxido de manganês. Muitas pilhas alcalinas são consideradas descartáveis. Quando elas morrem, são inutilizadas e deverão ser recicladas. As baterias de automóvel, por outro lado, precisam ser recarregáveis para que elas não requeiram uma substituição constante. Numa bateria recarregável, a energia elétrica é usada para reverter as metades positiva e negativa das células eletroquímicas, reiniciando o fluxo de elétrons.
Os fabricantes de automóveis identificaram três tipos de baterias recarregáveis adequadas para um carro elétrico. Os tipos são: baterias de chumbo, baterias de hidreto metálico de níquel (NiMH) e baterias de íon-lítio (Li-ion).
As baterias de chumbo foram inventadas em 1859 e são a forma mais antiga de bateria recarregável ainda em uso. Elas são usadas em todos os tipos de carros, incluindo carros elétricos, desde o século 19. As baterias de chumbo são um tipo de bateria de placa submersa e geralmente contém uma solução amena de ácido sulfúrico em um recipiente aberto. O nome vem da combinação dos eletrodos de chumbo e do ácido utilizado para gerar eletricidade nessas baterias. A maior vantagem das baterias de chumbo é que, depois de tantos anos sendo usadas, elas já são bem conhecidas e de produção barata. Porém, elas produzem gases perigosos quando são usadas e se a bateria for carregada demais, haverá risco de explosão.
Este chassi do veículos de conceito Chevy Volt 2007 mostra claramente a localização da bateria de íon-lítio do veículos (em azul)
As baterias de íon-lítio, que entraram no mercado no início dos anos 90, possuem uma densidade de energia muito alta e, diferente da maioria das baterias, elas não perdem a carga quando não são utilizadas, uma propriedade chamada auto-descarga. Por causa do pouco peso e dos baixos requerimentos para manutenção, as baterias de íon-lítio são largamente usadas em aparelhos eletrônicos como computadores laptop. Alguns especialistas acreditam que as baterias de íon de lítio é o mais próximo que a ciência chegou no desenvolvimento de uma bateria recarregável perfeita, e este tipo de bateria é o melhor candidato para fazer os carros rodarem no futuro próximo. Uma variação das baterias de íon-lítio, chamadas de baterias de polímero de íon-lítio, também provarão o seu valor no futuro dos carros elétricos. Essas baterias podem acabar custando menos para construir do que as baterias de íon-lítio; porém, hoje, as baterias de polímero de íon-lítio são proibitivamente caras.
Talvez o maior problema associado às baterias de carros elétricos seja recarregá-las. Como você recarrega a bateria de um carro elétrico? E o mais importante, onde você recarrega a bateria de um carro elétrico? Você pode fazer isso sozinho? Você pode fazer isso em casa?
Recarga de um carro elétrico
Uma bateria recarregável é inútil, a não ser que você tenha um lugar para recarregá-la. Se estiver ficando sem energia no seu carro elétrico, você não pode simplesmente fazer uma parada rápida no posto de gasolina local. A não ser que o posto ofereça um lugar onde você possa recarregá-lo. Infelizmente, recarregar os vários tipos de baterias de um carro elétrico pode levar horas e muitos postos de gasolina prefeririam que você não bloqueasse as pistas por tanto tempo.
A melhor solução para o problema de recarregar a bateria é levar o carro para casa à noite e conectá-lo na tomada, do mesmo jeito que você faria com um laptop ou seu som digital para recarregar da noite para o dia. Os carros elétricos estarão equipados com sistemas de carga, permitindo que eles sejam recarregados numa tomada comum para que na manhã seguinte você esteja pronto para cair na estrada novamente. Embora, pelo menos uma empresa afirme desenvolver sistemas que conseguem recarregar um carro elétrico em 10 minutos, os recarregadores disponíveis levam cerca de 3 a 10 horas para recarregar completamente a bateria de um carro elétrico, utilizando a eletricidade normal da casa. [fonte: Fehrenbacher (em inglês)].
Uma vez com o carro elétrico recarregado, até onde ele consegue rodar antes de precisar de uma nova recarga? Isso depende de vários fatores, incluindo o tipo de bateria do veículo. Os carros elétricos que utilizam baterias de chumbo são os que possuem o menor alcance, cerca de 80 milhas (128 km) em uma única recarga. As baterias NiMH têm um melhor desempenho, com um alcance de cerca de 120 milhas (193 km) por recarga. É aqui que as baterias de íon-lítio excedem, com um alcance de mais de 220 milhas (354 km) por recarga, utilizando o Tesla Roadster como exemplo. Se a distância for a consideração mais importante, as baterias de íon-lítio são as opções ideais.
O alcance de um carro elétrico pode ser estendido ainda mais com uma tecnologia conhecida como frenagem regenerativa, que utiliza a energia cinética dos freios do carro para recarregar a bateria enquanto ele funciona. Sob ótimas condições de direção, a frenagem regenerativa consegue estender o alcance de carro em até 50%, apesar de, em muitas situações, o ganho no alcance de direção será menor.
Mas e se você quisesse fazer uma viagem mais longa em um carro elétrico sem voltar para casa para fazer a recarga? Haverá um lugar onde você poderia conectá-lo à tomada? Poucas estações de recarga existem atualmente, mas os fabricantes de carros elétricos já planejam construir estações de recarga para que a infra-estrutura esteja pronta para os consumidores que irão começar a dirigir carros elétricos. A Tesla Motors, fabricante do carro Tesla Roadster totalmente elétrico, fez um acordo com uma grande rede de hotéis para disponibilizar estações de recarga para os hóspedes que desejarem recarregar seus Roadsters durante a noite. Uma vantagem das estações de recarga é que elas podem ser capazes de recarregar carros mais rapidamente do que um sistema de recarga doméstico, embora seja improvável que os veículos entrem e saiam da estação tão rapidamente quanto num posto de gasolina. Infelizmente, ainda pode levar algum tempo antes de estações de recarga suficientes serem disponibilizadas para manter os proprietários de carros elétricos com os veículos recarregados para viagens longas. No futuro próximo, os carros elétricos serão mais apropriados para nos levar ao trabalho ou à escola e para viagens locais e de compras. Quando utilizado dessa maneira, o carro ficará seguro na garagem toda noite para a recarga elétrica.
A vantagem mais óbvia das baterias dos carros elétricos é que elas não produzem a poluição associada com os motores de combustão interna. Porém, elas ainda apresentam custos ambientais. A eletricidade utilizada para recarregar as baterias dos carros elétricos precisa surgir de algum lugar, e hoje, grande parte da eletricidade é gerada pela combustão de combustíveis fósseis. E é claro que isso gera poluição. Mas como a poluição produzida pelos combustíveis fósseis para recarregar baterias de carros elétricos se compara com a poluição gerada pelos motores de combustão interna? De acordo com a Electric Vehicle Association do Canadá, ou EVAC, até os carros elétricos recarregados com geradores elétricos movidos a carvão diminuem a emissão de carbono quase que pela metade. Os carros elétricos recarregados com métodos mais limpos de geração de energia elétrica, tais como a hidroenergia e as usinas nucleares, conseguem reduzir as emissões de carbono para menos de 1% daquelas atualmente geradas pelos motores de combustão interna. Então, mesmo na pior das situações, os carros movidos com baterias elétricas são mais limpos do que os movidos a gasolina. O Brasil, por exemplo, possui atualmente 158 usinas hidrelétricas, que produzem um total de 74.438.695 kW (fonte - ANEEL - maio/2007), entre elas a maior usina do mundo - a Usina de Itaipu.
Parece que as baterias são uma maneira prática de fazer um veículo funcionar. Quais são as vantagens e as desvantagens?
Outra vantagem importante dos motores movidos a bateria sobre os motores movidos a gasolina é o baixo custo do combustível, sendo a eletricidade para os carros elétricos e a gasolina para os motores de combustão interna. O Departamento de Energia dos EUA calculou que um típico carro elétrico consegue rodar 43 milhas (68,8 km) com 1 dólar de eletricidade. Somente uma queda significativa no custo da gasolina faria com que os carros movidos a gasolina chegassem a esse baixo custo por quilômetro.
A grande desvantagem dos carros movidos a bateria, como mencionamos na última seção, é o tempo necessário para recarregar essas baterias. Com a tecnologia da bateria de íon-lítio, um carro elétrico totalmente recarregado consegue rodar uma distância comparável com a de um motor de combustão interna com o tanque cheio, mas ele ainda precisará ser conectado a um recarregador no fim desse tempo. Hoje, isso significa que um carro elétrico vazio estará fora de serviço durante várias horas antes de estar totalmente recarregado.
Naturalmente, essa é uma grande desvantagem. No futuro, tecnologias de recarga mais rápida poderão ser disponibilizadas, mas a curto prazo, os carros elétricos não serão os veículos ideais para viagens longas. Ainda assim, grande parte das atividades com o carro é feita relativamente perto de casa e por esse motivo, a bateria servirá tão bem quanto a gasolina. Uma possível solução para o problema de recarga pode ser as estações de troca de baterias, em vez de recarregar o seu carro elétrico, você poderá simplesmente trocar a sua bateria vazia por uma nova totalmente carregada. Esse sistema permitira que as baterias fossem recarregadas fora dos veículos e reduziria bastante a quantidade de tempo necessária para ter um carro elétrico pronto para rodar novamente depois que a bateria for totalmente descarregada.
Outra desvantagem das baterias dos carros elétricos é o peso delas. Por terem de fazer mais do que as baterias comuns, as baterias dos carros elétricos devem estar conectadas em estruturas, ou pacotes de bateria, para fornecerem energia extra. Tais conjuntos de baterias são pesados. O pacote de bateria de íon-lítio de um Tesla Roadster (em inglês) pesa cerca de 1.000 libras (453,6 kg). É muito peso para carregar e ele pode reduzir muito o alcance do carro. Porém, os desenvolvedores do Roadster reduziram esse peso da bateria com estruturas e painéis leves. O carro inteiro pesa 2.690 libras (1220,2 kg). Não é tão pesado se você considerar que mais de um terço desse peso é só da bateria.
Dada a importância da bateria para um carro elétrico, você pode imaginar o que aconteceria quando ela ficasse velha. Por quanto tempo ela será capaz de fazer um carro funcionar? E quando finalmente morrer, ela poderá ser trocada ou é simplesmente mais econômico comprar um carro novo? Leia para saber.
O ciclo de vida de uma bateria de carro elétrico
Quanto tempo dura a bateria de um carro elétrico? O pacote de bateria de íon-lítio de um Tesla Roadster (em inglês) é projetado para ter uma vida útil de cerca de 5 anos ou 100.000 milhas (160 mil km). No fim desse tempo, o pacote deverá ser trocado por um custo de aproximadamente US$10.000. É claro que o preço é alto, mas só um Roadster custa quase US$100.000, o que faz o custo do pacote de bateria parecer viável. Muitos proprietários, talvez a maioria, sem dúvida, vai preferir trocar o pacote de bateria, em vez de comprar um Roadster novo.
Mas temos que admitir que os custos com a manutenção da bateria serão acrescentados às despesas com a operação de qualquer carro elétrico. Os pacotes de bateria utilizados nos carros elétricos serão mantidos firmemente contidos, então o provável é que você terá de levar o seu carro elétrico ao vendedor para realizar serviços em sua bateria. Outro ponto a considerar é que, no presente momento, essa tecnologia ainda é relativamente nova. Enquanto os carros elétricos se tornam cada vez mais comuns nas ruas, os altos preços associados a eles serão reduzidos. Mas exatamente agora, a bateria de US$10.000 do Tesla Roadster é um dos nossos únicos pontos de referência. As baterias de outros carros elétricos custarão mais? Ou custarão menos? O custo com a substituição da bateria de alguns carros elétricos superará o custo de simplesmente comprar um veículos novo? Só o tempo dirá.
Carros de conceito elétrico
Nas últimas décadas, vários carros de conceito elétrico foram desenvolvidos. Alguns deles, como o Electrovair II e o Electrovette, nunca chegaram aos showrooms, enquanto que outros desta lista ainda têm uma chance de lutarem por isso. Vejamos uma pequena lista dos carros elétricos de conceito e das baterias que eles utilizam:
Electrovair II 1966 (General Motors)
baterias de prata-zinco
Electrovette 1976 (General Motors)
Volvo 3CC 2005 (Volvo)
Chevy Volt 2007 (General Motors)
Nissan Mixim 2007 (Nissan)
Continental DC 2008 (Bentley Motors)
Subaru Stella 2008 (Subaru)
Nissan Denki Cube 2008 (Nissan)
História e vantagem
A energia elétrica pode ser obtida sem prejudicar o meio ambiente. Energia hidrelétrica, energia solar e energia eólica são exemplos de obtenção de energia a baixo custo. A energia eólica e energia solar podem ser obtidas pelo próprio usuário do veículos elétrico em sua própria residência.
Maior economia de dinheiro você economiza até 80% do que você gasta hoje com álcool ou gasolina Silêncio absoluto Zero emissão de poluentes Manutenção muito mais simples Redução ou dispensa do pagamento do Imposto sobre a Propriedade de veículos Automotores IPVA O motor de combustão interna tem o rendimento muito baixo, cerca de menos de 50%, enquanto o motor elétrico tem o rendimento acima de 90%.
Álcool Gasolina Trocar óleo Fazer Regulagem do motor Trocar as velas do motor Regular as válvulas do motor Trocar filtro de óleo do motor Trocar filtro de combustível Trocar filtro de ar Limpar o bico injetor Trocar correia dentada Trocar correia do alternador Bomba de água Radiador Aditivo do radiador Alternador Bomba de combustível Sistema de escapamento Catalisador Certificação de emissões Mangueiras Distribuidor Cabo de velas Motor de arranque Além de todas as vantagens, o veículos elétrico é muito mais confiável, durável e com baixo custo de manutenção.
Automóveis elétricos são excelentes candidatos a substituírem os automóveis convencionais em seu uso mais frequente, que é o transporte diário de casa para o trabalho e de volta para casa ao final do dia. Pesquisas realizadas na Europa indicam que cerca de 80% das viagens de automóveis perfazem menos de 20 quilômetros, e que os europeus percorrem, em média, menos de 40 quilômetros por dia (EUROPEAN ENVIRONMENT AGENCY, 2009). Para estas distâncias, o automóvel elétrico é perfeitamente aplicável, pois se trata de percursos inferiores aos permitidos pelas baterias, que têm na baixa autonomia uma de suas principais limitações. Além da menor emissão de gases de efeito estufa, que pode ser até zero, dependendo do método de geração de energia elétrica, os automóveis elétricos não produzem outros poluentes, como particulados, e são muito mais silenciosos que os automóveis convencionais, a motores de combustão interna.
Entretanto, o que fazer nos dias em que o usuário precisa realizar viagens mais longas? Parar a cada 200 quilômetros para recarregar as baterias por duas a quatro horas não é uma opção plausível. Um modelo que pode viabilizar tanto curtas quanto longas viagens é o desenhado pela Better Place, empresa americana que propõe um modelo de leasing de baterias, com uma rede de pontos de recarga e postos de troca de bateria, caso não se disponha de tempo para deixar o veículos ligado na tomada. Outra opção é a de veículos híbridos, com motores de combustão interna associados a baterias e motores elétricos, cuja autonomia chega a superar a dos automóveis convencionais. Esta alternativa, entretanto, envolve maiores custos por veículos que um modelo puramente elétrico.
Outra barreira ao pleno uso de automóveis elétricos é que, para conseguirem maior autonomia e usarem baterias menores, seu componente de mais alto custo, os automóveis elétricos tendem a ser pequenos. Os compradores de automóveis costumam associar carros pequenos a carros populares, não aceitando pagar um preço prêmio por tais automóveis, que teriam custo de fabricação mais alto se fossem elétricos. Além disso, o consumidor de automóvel também prefere comprar um veículos que atenda a todas as suas utilizações inclusive a sua viagem no feriado, quando precisa de um veículos grande e com boa autonomia, mesmo que seu uso mais frequente seja para rodar menos de 40 quilômetros diários, e com apenas um ocupante.
Há ainda a questão da infraestrutura elétrica, tanto para geração quanto para distribuição. Pontos diversos para recarga das baterias serão necessários, assim como postos de troca no modelo de leasing de baterias. Além disso, sistemas inteligentes de fornecimento de energia elétrica (smart electricity grids) são necessários para evitar picos de consumo de energia elétrica e viabilizar a geração a partir de fontes renováveis, como a hidráulica, a eólica e a solar. Estes sistemas podem assegurar o fornecimento de energia para recarga de cada bateria quando houver oferta de eletricidade proveniente destas fontes, ou mesmo quando o custo de geração for mais baixo, ainda que procedente de combustíveis fósseis.
Por fim, deve-se mencionar o descarte das baterias. Além do alto custo de produção, as baterias não podem ou pelo menos não devem ser descartadas em lixo comum ao final de sua vida útil. As baterias têm em sua composição metais pesados, que são tóxicos, podendo trazer danos se descartados inadequadamente. Isto acrescenta custos à utilização do veículos elétrico.
Carros elétricos, veículos não poluentes, silenciosos e econômicos
Um carro silencioso, que não polui e é mais econômico do que os atuais. Parece sonho? Mas não é: os carros elétricos já são uma realidade em vários países do mundo, e até mesmo no Brasil. Ainda são poucos os exemplares em circulação, se comparado com os movido a álcool ou gasolina, mas a tendência é que esse número aumente exponencialmente nos próximos anos, justamente por causa das vantagens apontadas acima. Várias montadoras já estão investindo para expandir e popularizar essa tecnologia, e num futuro não muito distante, os carros elétrico já estarão competindo com os tradicionais.
Apesar de parecer futurista falar em carros elétricos, a verdade é que eles são anteriores aos carros movidos à gasolina. O primeiro carro elétrico foi construído em 1838, pelo inglês Robert Davidson. No final do Século 19 havia nas ruas mais carros elétricos do que carros à gasolina. No apogeu dos veículos elétricos, até o transporte coletivo utiliza este tipo de energia especialmente na Europa, mas também no Brasil (em 1918, na cidade do Rio de Janeiro foi inaugurada a primeira linha de ônibus elétricos do país, pela antiga Light and Power Co. Ltd.). Todos estes progressos se tornaram possíveis graças às pesquisas do francês G. Trouvé, que já em 1881 permitiam a recarga das baterias. Alguns carros se destacaram neste cenário, como o Jamais Contente, o primeiro carro a ultrapassar a barreira dos 100 km/h. E o Baker, que possuía teto e janelas e que rodava até 50 km com uma carga na bateria, atingindo 32 km/h de velocidade. Os carros elétricos eram práticos, silenciosos e charmosos, e ganhavam em disparada dos com motor à combustão.
Da eletricidade à gasolina
Apesar de tantas qualidades, havia algumas barreiras ainda a ser vencidas pela indústria de automóveis elétricos, como as limitações do tempo de recarga e autonomia. Antes que esses problemas pudessem ser resolvidos, no entanto, foi lançado em 1909 o Ford T, carro movido à gasolina que se tornou uma febre na época. No ano seguinte, em 1910, a Cadillac lançou a partida elétrica: agora não era mais preciso gastar tempo girando uma pesada e desengonçada manivela, bastava pressionar um pedal. Isso foi uma verdadeira revolução na indústria automobilística, e viabilizou de vez o carro à gasolina. Some-se a isso o ingresso das grandes empresas de petróleo neste cenário, que perceberam que seria um ótimo negócio investir no ramo automobilístico e resolveram incentivar o desenvolvimento de tecnologias para o motor movido à gasolina. Um exemplo disso é a Texaco, que já em 1902, nos Estados Unidos, oferecia suporte de combustíveis para o desenvolvimento da indústria automobilística isso porque em 1892 Rudolf Diesel havia inventado o famoso motor cujo ciclo receberia o seu próprio nome.
Um dos grandes marcos da transição dos motores elétricos para os movidos à gasolina ou diesel foi a 1ª Guerra Mundial. Foi durante o conflito que o motor à combustão se militarizou: ele movia tanques, aviões e barcos. Com o uso militar de veículos à combustão a transição se firmou e tornou-se definitiva, indicando o declínio dos veículos elétricos. Carros elétricos - a evolução da indústria
Embora os carros com motor à combustão tenham prevalecido nos últimos anos, não significa que os veículos elétricos foram extintos. A indústria de motores elétricos continuou as pesquisas para aprimorar sua tecnologia e continuou desenvolvendo modelos de veículos, embora em menor escala e sem tanta evidência. Essas pesquisas ganharam força em 1960, com a realização do primeiro simpósio internacional dedicado exclusivamente a este tema, em Phoenix (EUA). O encontro foi realizado em uma época em que já eram sensíveis os efeitos da poluição atmosférica causada pelos veículos à combustão, especialmente nos grandes centros urbanos. A crise do petróleo da década de 1970 deu ainda mais ânimo ao debate e às pesquisas sobre esta tecnologia pelo mundo inclusive no Brasil, com o lançamento do veículos Itaipu Elétrico, fabricado pela extinta indústria nacional Gurgel S.A. Furnas Centrais Elétricas S.A., em 1984.
Atualmente, no auge dos debates sobre preservação do ambiente e da procura por combustíveis alternativos (devido à crise dos combustíveis não renováveis, especialmente do petróleo), os veículos elétricos estão ressurgindo como uma boa solução para esses problemas. Mesmo as grandes empresas automobilísticas, fabricantes de veículos à combustão, estão realizando pesquisas e desenvolvendo modelos de carros elétricos. O motor elétrico ressurge do passado para abastecer o carro do futuro.
Nos Estados Unidos, a venda de carros elétricos híbridos já supera a marca de 400 mil e este número cresce a cada ano. Na Europa, as vendas também estão crescendo. E esse tipo de veículos também está presente no transporte coletivo (e também com números em ascensão). Só em Nova Iorque, por exemplo, já são mais de mil ônibus elétricos híbridos em circulação. Na Grande São Paulo são mais de 50 um número ainda bem pequeno, mas suficiente para reduzir consideravelmente a emissão de gases poluentes.
Prevendo o aumento da circulação dos veículos elétricos, a Europa está investindo em um projeto audacioso para desenvolver não veículos, mas sim postos de recargas para eles. Um acordo para instalar estações de recarga foi firmado entre o investidor israelense Shai Agassi e o presidente do grupo estatal dinamarquês Dong Energy Anders Eldrup. Em outubro do ano passado, Agassi arrecadou US$ 200 milhões para criar uma rede de centros de recarga de baterias para automóveis elétricos, eliminando um dos obstáculos para a adoção deste tipo de veículos. Até 2011, o projeto batizado de Better Place terá 20 mil estações em toda a Escandinávia.
Além da produção nacional, a montadora chinesa Jinxlang Fang Neng Eletromobile também desenvolverá veículos elétricos no Brasil. A cidade de Rolante, no Rio Grande do Sul, vai receber a primeira fábrica da América Latina que construirá automóveis populares de energia limpa (E-car). O E-car será movido à eletricidade e álcool, destinados às classes C e D. O principal projeto da empresa é lançar no país um modelo de dois lugares com preço de R$ 7 mil. Os carros virão para o Brasil totalmente finalizados no primeiro momento, mas depois as unidades serão fabricadas e montadas nacionalmente.
Os carros elétricos utilitários que já estão sendo comercializados pelo mundo podem ser encontrados em modelos que vão do esportivo ao pequeno modelo urbano. Apesar das grandes indústrias automobilísticas estarem investindo cada vez mais nos veículos elétricos, os que já estão em circulação vêm de empresas inovadoras menores e ainda pouco conhecidas. Um dos primeiros modelos desenvolvidos, que já está à venda desde 2004, é o Fetish, da empresa francesa Venturi. O Fetish possui autonomia de 250 km, e é feito artesanalmente para uma clientela exclusiva (o que justifica seu preço de 297.000 euros cerca de R$ 860.000). Um modelo mais acessível é o Ze-0, lançado este ano pela empresa inglesa Nice Car Company. O Ze-0 é um modelo econômico destinado a famílias de até cinco pessoas, com preço a partir de 14.000 libras (aproximadamente R$ 52.000) e autonomia de 64 quilômetros. Outro modelo popular é o Reva, da empresa indiana Reva Electric Car Company. O Reva possui autonomia de 80 quilômetros e está há quatro anos no mercado. Este carro já teve mais de 2.500 unidades vendidas em países como Inglaterra, Índia, Noruega e Espanha. Em breve, será lançado no Brasil, onde já foi homologado pelo Detran e deverá custar entre R$ 55.000 a R$ 70.000.
O ano de 2009 contará com o lançamento de vários modelos elétricos, como o Fisker Karma, o Lightning GT e o Miles XS500. O Fisker Karma, da empresa norte-americana Fisker Automotive, é um esportivo de luxo capaz de percorrer 80 quilômetros só abastecido pela bateria. O modelo também tem um painel para captação solar opcional a ser instalado no teto. O Lightning GT, fabricado pela empresa inglesa Lightning Car Company, pode ser carregado em 10 minutos para uma autonomia de 320 quilômetros. O Miles XS500, da empresa norte-americana Miles, tem autonomia de 193 km/h. As grandes montadoras e o carro elétrico
Nessa nova onda dos carros elétricos, é claro que as grandes montadoras não poderiam ficar para trás. Apesar das pequenas empresas terem saído na frente no desenvolvimento de veículos utilizando esta fonte de energia, as grandes indústrias automobilísticas também estão investindo pesado neste tipo de automóvel. A maioria das grandes empresas preferiu comprar essas empresas menores - como foi o caso da norte-americana Ford, que comprou a norueguesa TH!NK. Porém outras, como as norte-americanas Tesla Motors e a GM, preferiram desenvolver seus próprios veículos elétricos.
A Tesla Motors lançou este ano seu carro elétrico, o Tesla Roadster. O veículos aposta na eficiência do motor para garantir maior autonomia cerca de 400 quilômetros. O Roadster também vem equipado com o "carregador de viagem", que permite recarregar a bateria facilmente (basta plugá-lo em qualquer tomada). A carga completa da bateria leva quatro horas, mas com duas horas de recarga já é possível percorrer 160 quilômetros. Com este desempenho, design arrojado e um interior luxuoso, o carro não sai por menos de US$ 100 mil (aproximadamente R$ 220.000).
A GM está fazendo muito barulho para o lançamento do seu carro elétrico, o Chevrolet Volt. Em vez de conciliar um motor elétrico e um a gasolina para o movimento, o Volt usa apenas o elétrico na locomoção (e um a gasolina para recarga). A carga completa da bateria levará seis horas, e terá autonomia de mais de 60 quilômetros. Se a distância a percorrer for maior, o motor a gasolina com turbocompressor se encarrega de funcionar para repor a carga das baterias e permitir que o carro continue rodando. Isso permite que o carro, com o tanque de 54,5 l de combustível, tenha autonomia de 1.030 km. Mas o grande diferencial do carro é que seu motor é flexível em combustível, podendo utilizar gasolina, álcool ou mesmo diesel. O lançamento do Volt está programado para 2011, e seu preço ainda não foi divulgado.
Conversão caseira
No entanto, uma grande parte dos carros elétricos nas ruas hoje é de veículos de conversão "caseira . Ou seja, pessoas querem ter um carro elétrico devido a suas inúmeras vantagens, transformam seus tradicionais veículos à gasolina ou a álcool, adaptando-os para receber um motor elétrico nos seus quintais e garagens. Há muitos sites que ensinam como fazer a conversão, e indicam como e onde adquirir as peças necessárias. Existem kits de conversão à venda em lojas especializadas, e até mesmo em sites. A conversão caseira é feita utilizando um veículos (geralmente movido à gasolina) que será a plataforma para as alterações. Então, escolhe-se a voltagem em que o sistema vai funcionar (geralmente entre 96 e 192 volts) para definir o número de baterias que o carro vai precisar e qual o tipo de motores e reguladores que serão usados. Depois, é preciso escolher o tipo de bateria será utilizado, que podem ser baterias chumbo-ácido marítimas de ciclo profundo (as mais fáceis de encontrar), baterias de carrinho de golfe ou baterias seladas de alto desempenho. Para fazer as adaptações necessárias, são removidos o motor, o tanque de combustível, o sistema de escapamento, a embreagem e, às vezes, o radiador do carro plataforma. Para finalizar, é instalado no veículos uma placa adaptadora à transmissão, um motor elétrico, regulador, baterias e sistema de recarga. Essa adaptação é bastante comum, e é muito praticada nos Estado Unidos e na Europa (no Brasil também, só que em uma escala bem pequena). Uma conversão padrão utilizando peças novas custa entre R$ 10.000 e R$ 20.000. Esse preço é compensado com a economia conseguida com um veículos elétrico: o custo por quilômetro da gasolina é de R$ 0,20 (a gasolina custa em torno de R$ 2,40 por litro e um carro faz aproximadamente 12 quilômetros por litro) e o custo por quilômetro do carro elétrico é de cerca de R$ 0,075 (o custo da eletricidade é de R$ 0,50 por kw/h,e a recarga completa ficaria em torno de R$ 6). Ou seja, o custo por quilômetro do carro elétrico é apenas 37,5% daquele do carro a gasolina. Sem contar nas outras vantagens, como ser um veículos não poluente e muito silencioso.
Existem muitas diferenças ente o carro elétrico do passado e o do presente. Na verdade, o termo veículo elétrico hoje é utilizado para designar diferentes tipos de tecnologia utilizadas para mover um veículo. Desta forma, é chamado genericamente de veículo elétrico os veículos híbridos, os exclusivamente à bateria e os à célula combustível (fuel-cell vehicles). Os veículos híbridos são assim denominados por usarem, além da eletricidade, unidades de combustão interna adicionais. Nesses veículos, atuam em conjunto geradores e motores a combustão interna, o que aumenta a autonomia de percurso e a potência do veículo. Por serem híbridos ou seja, não totalmente elétricos eles emitem partículas poluentes. Mesmo assim, são uma opção viável, porque poluem bem menos (e também consomem bem menos) do que os veículos à combustão. Tanto automóveis como ônibus híbridos já são comercializados no mundo, inclusive no Brasil.
Os veículos exclusivamente à bateria, como o nome diz, utilizam só energia elétrica para se mover. São, portanto, não poluentes, atendendo à classificação de emissão zero. Esses veículos são também multi-energéticos , isto é, podem utilizar de diversas formas de geração elétrica disponível para recarregar sua bateria (como energia hidroelétrica, eólica, termoelétrica, etc.). O avanço nas pesquisas garantiu a autonomia e o desempenho perfeitamente compatíveis com as necessidades da vida nos grandes centros urbanos, e possibilitaram, assim, sua comercialização. Os veículos à bateria são pequenos, silenciosos e fáceis de manobrar. Porém ainda existem algumas barreiras a ser transpostas, como o tempo de recarga e o preço, que ainda é maior do que os veículos à combustão.
Os veículos à célula combustível são os mais promissores entre os veículos elétricos. Isto porque utilizam o hidrogênio como fonte de energia, o elemento mais abundante existente, sendo também não poluente. Desta forma, esses veículos utilizariam uma fonte inesgotável, limpa, econômica e barata de energia. Além disso, o ponto fraco dos outros modelos é justamente a bateria (que, além de recargas demoradas, precisam ser trocadas a cada quatro anos) e isso se torna mais um ponto a favor das células combustível. O problema é que as pesquisas ainda precisam avançar muito para tornar este modelo viável. Hoje, o desenvolvimento deste tipo de veículos ainda esbarra em desafios como a difícil armazenagem do hidrogênio e o alto custo envolvido. Mas os pesquisadores estão confiantes que essas barreiras serão transpostas brevemente, e alguns veículos movidos à célula combustível já circulam pelas ruas de Berlim, na Alemanha, com sucesso. Funcionamento
O que faz um carro elétrico funcionar é a combinação de motor elétrico, regulador de motor e baterias. O regulador recebe energia das baterias e a repassa ao motor. O pedal do acelerador é ligado a um par de potenciômetros (resistores variáveis) que fornecem um sinal para avisar ao regulador quanta energia deve ser entregue. O regulador pode passar energia zero (carro parado), energia total (o motorista pisa fundo no acelerador) ou quaisquer níveis intermediários de energia. Por medida de segurança, há dois potenciômetros (isso previne a situação em que um potenciômetro fique preso na posição de aceleração máxima). O regulador lê ambos e se assegura de que os sinais são iguais - se não forem, o regulador não opera. Assim, o regulador pulsa o motor, lendo a situação do pedal do acelerador através dos potenciômetros e regulando a energia adequadamente.
Os motores dos carros elétricos podem ser CA (que funciona na faixa de 96 a 192 volts) ou CC (que funciona a 240 volts). As instalações CC tendem a ser mais simples e menos caras e ainda têm a boa característica de poderem operar com sobrecarga. As instalações CA permitem o uso de quase todo o tipo de motor CA trifásico, o que possibilita encontrar mais facilmente um motor com o tamanho, forma ou potência nominal desejados. Além disso, os motores e os reguladores CA geralmente têm uma característica regenerativa, ou seja, durante a frenagem, o motor se transforma em um gerador e devolve energia para as baterias. A bateria, que é a grande inovação do carro elétrico, é também seu maior problema. Elas ainda possuem uma capacidade limitada (a maioria das baterias consegue armazenar energia suficiente para cerca de 100 quilômetros), demoram para carregar (cerca de quatro horas para se obter a carga completa), e têm vida curta (devem ser trocadas a cada quatro anos). Por isso as pesquisas com células a combustível são tão promissoras. As indústrias automobilísticas estão tentando solucionar esses problemas para tornar o carro elétrico mais viável e acessível. As novas tecnologias estão conseguindo diminuir o tempo de recarga e aumentar a tecnologia, mas ainda é preciso mais investimento (tanto de dinheiro como de tempo) para se chegar a um modelo ideal. E isso deve acontecer em um futuro não muito distante.
Carros elétricos, uma história cheia de conspirações
A história dos carros elétricos e de sua substituição pelos com motores à combustão é uma história cheia de fatos ainda não apurados, suposições e conspirações. Uma das histórias mais polêmicas foi a substituição dos veículos elétricos usados no transporte coletivo pelos à combustão nos Estados Unidos. Até por volta de 1925, a grande maioria do transporte coletivo na Europa e na América era feita através de veículos elétricos, como os bondes.
Segundo o jornalista norte-americano Edwin Black em seu livro Internal Combustion ("Combustão Interna", ainda sem tradução para o português), este cenário começou a mudar em 1935, através de uma conspiração liderada pela General Motors (GM) junto com a empresa de caminhões Mack Truck, com a Firestone, a Standard Oil e a Phillips Petroleum.
Por meio da empresa National City Lines (NCL), financiada por essas companhias, realizava-se a compra das linhas de bonde no país para logo em seguida interromper seu serviço. As linhas eram desmontadas e os ônibus movidos à gasolina eram colocados em seu lugar.
A NCL chegou mesmo a incendiar os bondes elétricos para que eles não fossem mais usados. Isso foi feito em 40 cidades norte-americanas, até que a GM foi acusada de conspiração pelo governo norte-americano e declarada culpada por esse crime. Só que já era tarde para os bondes elétricos, e sua substituição pelos ônibus à combustão se tornou uma tendência mundial.
Outra história de conspiração, também nos Estados Unidos, deu-se com um projeto de carro elétrico desenvolvido por Thomas Ford (criador da Ford veículos) e pelo cientista Thomas Edison. Após a criação do famoso modelo Ford T e da expansão da indústria automobilística dos carros movidos à gasolina pelo mundo, Ford começou a se preocupar com os problemas ambientais causados pela utilização de combustíveis fósseis. Então, junto com Edison, desenvolveu um projeto para produção de um Modelo Ford T elétrico e barato. Porém, uma sabotagem impediu o sucesso do projeto: as baterias, que saíam em boa condição da fábrica de Edison, em Nova Jersey, não funcionavam quando chegavam à fábrica da Ford, em Detroit. Quando a dupla tentou fazer uma bateria à prova de manipulações, para evitar a sabotagem, seus laboratórios foram destruídos por um misterioso incêndio.
E a conspiração continua, de certa forma, até os dias de hoje. Basta assistir ao documentário Who Killed the Electric Car (Quem Matou o carro Elétrico?) de Chris Paine, para perceber isso. O filme conta a história do carro elétrico EV1, fabricado pela GM em 1996, mas que misteriosamente foi tirado do mercado pouco tempo depois, e todas suas unidades foram destruídas. O filme, apesar de focar na história do EV1, amplia-se para a história geral dos carros elétricos, e aponta uma série de fatores e grupos (como a indústria petrolífera e o próprio governo norte-americano) como culpados pela morte do carro elétrico.