As pesquisas na Europa e na América do Norte vem-se concentrando no metanol, que pode ser obtido de madeira, lixo orgânico, gás natural ou fabricado por síntese. Saindo do tanque, o metanol em mistura com água é vaporizado e reformado, gerando hidrogênio. A célula transforma o hidrogênio e o ar atmosférico em eletricidade por meio do processo chamado de combustão "fria". Na realidade há geração de calor, porém nada comparável ao complicado e ineficiente motor convencional.
A célula a combustível permite eficiência na transformação de energia em torno de 60%, enquanto o motor a gasolina não passa de 30% e o motor a diesel de menor porte estaciona nos 40%. A célula não possui peças móveis e portanto não ocorrem perdas por atrito ou calor, nem depende de rendimento volumétrico no enchimento de cilindros.
Derivado do Contour (Mondeo), o P2000 é a proposta da Ford. No esquema, a
célula a combustível (esquerda) e o motor elétrico (sobre o eixo, à direita)
Há problemas ainda por resolver. A célula custa muito caro, retira espaço para passageiros e bagagem, aumenta o peso morto do veículo, a potência ainda está limitada e, finalmente, exige período longo de espera antes da partida a frio. No entanto, os grandes conglomerados automobilísticos estão investindo muito para superar os desafios.
A General Motors começou a pesquisar as células a combustível para uso veicular há mais de 30 anos, no início da corrida espacial entre EUA e Rússia. Os projetos Gemini e Apollo, da Nasa, utilizavam células para gerar eletricidade e como fonte de água a bordo. Na época o sistema foi montado em um furgão com grandes e pesados tanques de hidrogênio. Uma das dificuldades era o uso intensivo de platina, o que terminou relegando o projeto à gaveta por inviabilidade econômica e técnica.
Hoje a GM divide as pesquisas entre seus laboratórios dos EUA e da Alemanha. Recentemente exibiu uma versão do carro elétrico EV1, esticada em quase meio metro para transportar quatro passageiros (apenas dois na primeira versão) e equipada com células a combustível capazes de gerar 137 kW (cerca de 185 cv) para um motor elétrico trifásico, permitindo autonomia de quase 500 km e aceleração de 0 a 96 km/h em 9 segundos.
A Opel, subsidiária alemã da GM, tem a Zafira, minivan sobre a base mecânica do Astra, mostrada no Salão de Paris em setembro do ano passado. Este carro não foi projetado para propulsão elétrica como o EV1 e promete números de desempenho modestos (não-revelados) com seu motor de apenas 50 kW (68 cv) para um peso bruto total de 1.850 kg.
Utilitários e minivans são os mais adaptados à nova tecnologia, como o RAV4
da Toyota (esq.), a Zafira da Opel (dir.) e a Espace da Renault
A Daimler-Chrysler (D-C) também está bastante avançada. O Necar 3 (No Emission Car) é um Mercedes Classe A com células a combustível. Em 1997 tornou-se o primeiro veículo no mundo com geração de hidrogênio a bordo. O tanque carrega 38 litros de metanol, significando 400 quilômetros de autonomia. O motor elétrico assíncrono de 50 kW permite acelerar de 0 a 100 km/h em menos de 16 segundos, sendo que a velocidade está limitada propositadamente a 120 km/h a fim de manter a autonomia. No início de 1999 foi apresentada sua evolução, o Necar 4.
Para se avaliar o progresso obtido, basta saber que o Necar 1 requeria 12 stacks (módulos), cada um com 150 células a combustível, e a versão atual precisa de apenas dois stacks para os mesmos 50 kW de potência elétrica. Outro grande passo para o futuro anunciado pela D-C é a substituição do motor assíncrono pelo motor a relutância (resistência magnética), o mais simples dos motores elétricos, conhecido desde 1859 e tornado agora viável pela microeletrônica.
A Ford, em associação com a D-C e a empresa canadense Ballard, tem um Contour (Mondeo norte-americano) com a mesma tecnologia e a Renault também optou pelas células a combustível num Espace. O ano de 2004 não está tão longe. Carros pequenos e médios poderão assim também se beneficiar deste grande passo em direção ao uso ainda mais prazeroso do melhor meio de transporte ao alcance do Homem.
COMO FUNCIONAM CÉLULAS A COMBUSTÍVEL
O mais importante numa célula a combustível é a PEM (em inglês, Membrana para Troca de Prótons), revestida em ambos os lados por platina que funciona como catalisador. A membrana, que possui alguns décimos de milímetro de espessura, é protegida nos dois lados por eletrodos permeáveis ao hidrogênio gasoso. Prótons (íons de hidrogênio) são as únicas partículas que atravessam a membrana que separa a reação entre os gases hidrogênio e oxigênio.
Os prótons são produzidos no anodo, onde o hidrogênio é oxidado e os elétrons liberados. Simultaneamente o oxigênio do ar sofre redução no catodo. As partículas de oxigênio juntam-se com os prótons para formar água. A diferença de potencial (voltagem) gerada entre os dois eletrodos é então aproveitada como energia elétrica.