O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, e seu uso como fonte de energia líquida ou gasosa em vários tipos de veículos vem sendo avaliado há muito tempo. A densidade de energia do hidrogênio é maior do que a oferecida atualmente pelas baterias mais avançadas para veículos elétricos, e um veículo movido a hidrogênio pode ser reabastecido em questão de minutos.
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Obtido por eletrólise, seus recursos são essencialmente ilimitados, algo que não se pode dizer do petróleo bruto. Ele pode ser queimado como combustível em motores convencionais, o que é ideal para veículos pesados. Ou pode ser usado com uma célula de combustível para fornecer acionamento elétrico puro, a melhor solução para carros de passeio.
Mas o que pode parecer a resposta perfeita na teoria, na verdade representa um grande desafio técnico. Afinal de contas, o hidrogênio só se torna líquido sob pressão extremamente alta e quando resfriado a uma temperatura extremamente baixa (-253°C). Além disso, sua produção requer energia, que já é limitada em países como a Alemanha e, portanto, não é barata. O BMW Group acumulou décadas de experiência na pesquisa e no desenvolvimento da tecnologia do hidrogênio.
Em 1979, a BMW se uniu ao DFVLR (Instituto Alemão de Testes e Pesquisas para Aviação e Voo Espacial) - hoje conhecido como DLR - para converter um BMW 520/4 (E12, ano de fabricação 1975) em um veículo de teste. Por fora, ele não diferia muito de seus irmãos a gasolina, mas seu motor de quatro cilindros queimava hidrogênio em vez de gasolina sem chumbo. Não demorou muito para provar que o uso do hidrogênio como combustível em motores de combustão era tecnicamente viável.
Em 1980, um BMW Série 7 tornou-se o primeiro carro na Europa a ser movido a hidrogênio líquido criogênico. No entanto, o hidrogênio ainda era obtido usando petróleo bruto ou gás natural, em vez de tecnologia de hidrogênio solar. O hidrogênio líquido era transportado no carro a -253 graus Celsius, enquanto um tanque de 93 litros permitia uma autonomia de aproximadamente 300 quilômetros. O BMW Série 7 movido a hidrogênio foi equipado com um motor de combustão comprovado e confiável. O principal aspecto de seu desenvolvimento estava centrado na preparação da mistura, na qual a BMW trabalhou em estreita colaboração com a Sociedade Alemã de Aeronáutica e Astronáutica.
O hidrogênio contém menos energia do que a gasolina, mas o uso de sobre alimentação abriu a porta para números de potência apenas cerca de 30% inferiores aos apresentados pelos motores a gasolina. A principal vantagem competitiva do hidrogênio, sem dúvida, está na maneira ambientalmente correta de usar sua energia: o hidrogênio queima com o oxigênio do ar para formar água novamente.
Quebrando recordes com o hidrogênio
O BMW H2R estabeleceu um total de nove recordes para veículos movidos a hidrogênio com motores de combustão. Seu motor de 12 cilindros e seis litros de cilindrada produziu mais de 210 kW/285 hp, o suficiente para acelerar o protótipo de 0 a 100 km/h em aproximadamente seis segundos e atingir uma velocidade máxima de 302,4 km/h.
Estes são os recordes estabelecidos pelo protótipo BMW H2R:
- 1 quilômetro com largada em ordem de marcha: 11,993 segundos - 300,190 km/h
- 1 quilômetro a partir de uma largada em pé: 19,912 segundos - 290,962 km/h
- ⅛ milha a partir da largada em pé: 9,921 segundos - 72,997 km/h
- ¼ de milha da largada à parada: 14,933 segundos - 96,994 km/h
- ½ quilômetro da largada à parada: 17,269 segundos - 104,233 km/h
- 1 quilômetro da largada à parada: 36,725 segundos - 157,757 km/h
- 10 quilômetros da largada à parada: 221,052 segundos - 262,094 km/h
- 1 quilômetro da largada à parada: 26,557 segundos - 135,557 km/h
- 10 quilômetros da largada à parada: 146,406 segundos - 245,892 km/h
Hidrogênio para uso diário
O Salão do Automóvel de Los Angeles, de 1 a 10 de dezembro de 2006, foi o cenário para a estreia mundial do BMW Hydrogen 7. A BMW foi a primeira fabricante de automóveis a apresentar um veículo movido a hidrogênio que completou o processo de desenvolvimento necessário para a produção em série. Baseado no BMW 760Li, o BMW Hydrogen 7 com motor de combustão a hidrogênio foi o resultado de uma estratégia de desenvolvimento rigorosamente focada que transformou o conceito pioneiro de mobilidade sustentável em uma perspectiva utilizável.
O sedã da Série 7 era movido por um motor de 12 cilindros que desenvolvia 191 kW/260 cv e acelerava de 0 a 100 km/h em 9,5 segundos. A velocidade máxima era limitada eletronicamente a 230 km/h. A incerteza sobre a confiabilidade da rede de abastecimento de hidrogênio não era um problema, pois o motor bicombustível do BMW Hydrogen 7 podia simplesmente mudar os modos de operação e usar gasolina convencional sem chumbo.
Novas colaborações
Em 2013, o BMW Group e a Toyota lançaram uma colaboração para o desenvolvimento de um sistema de célula de combustível para alimentar carros. Uma pequena série do BMW Série 5 GT foi equipada com a célula de combustível Toyota Mirai em 2015 e, em seguida, apresentada na Hannover Messe 2017 sob o lema "NewEnergy-4-Mobility2050".
A produção do sistema de célula de combustível começou em agosto de 2022 no centro de competência de hidrogênio em Garching. Pouco tempo depois, teve início a produção dos veículos que compõem a frota piloto do BMW iX5 Hydrogen, que em 2023 foram colocados em ação em todo o mundo para fins de teste e demonstração. A combinação de uma bateria potente com uma célula de combustível abre novas possibilidades e novas perspectivas.
O hidrogênio necessário para alimentar a célula de combustível é armazenado em dois tanques de 700 bar feitos de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP). Juntos, eles contêm quase seis quilos de hidrogênio, o suficiente para dar ao BMW iX5 Hydrogen uma autonomia de até 504 km no ciclo WLTP. O abastecimento dos tanques de hidrogênio leva apenas de três a quatro minutos, de modo que o BMW iX5 Hydrogen também pode proporcionar o prazer de dirigir pelo qual a BMW é famosa - em longas distâncias, com apenas algumas paradas curtas ao longo do caminho.
Em poucas palavras
O hidrogênio oferece grandes possibilidades como uma nova fonte de energia universal, mas também apresenta grandes desafios técnicos que exigem mais pesquisa e desenvolvimento. O mais importante é garantir a disponibilidade de "hidrogênio verde", ou seja, hidrogênio gerado usando energia de fontes renováveis. Um espírito pioneiro e o desenvolvimento de grandes redes de fornecimento são ingredientes fundamentais em uma área na qual a BMW está determinada a continuar a liderar no futuro.
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