Os preços do gás não são apenas altos. Eles são uma dor de cabeça recorrente que surge toda vez que você para em uma estação. Você olha para a bomba. Você verifica sua conta bancária. Você sai dirigindo com uma carteira mais leve.
Em maio de 2008, esse sentimento era universal. A média nacional dos EUA para gasolina normal sem chumbo atingiu níveis recordes por seis dias consecutivos. Esse aumento ocorreu após um salto de 11% somente em abril. Foi um forte lembrete de que a era do combustível barato havia acabado.
O aumento dos custos da energia faz com que os combustíveis alternativos pareçam menos ficção científica e mais uma necessidade. Cada novo recorde nos preços do petróleo torna o status quo mais difícil de defender.
O impulso pela independência
No seu discurso sobre o Estado da União de 2006, o presidente George W. Bush enquadrou a questão como um vício. Ele destacou a dependência dos EUA do petróleo e lançou um desafio específico: substituir 75% do uso de petróleo nos EUA por combustíveis alternativos até 2025.
Foi um gol ousado. A linha do tempo era agressiva. A tecnologia disponível na época não estava nem perto de estar pronta para suportar uma mudança tão grande. Mas a direção era clara. O país precisava quebrar sua dependência.
As falhas nas alternativas atuais
Qual combustível realmente se destaca? A resposta curta é nenhuma delas. Não inteiramente.
Os investigadores estão a trabalhar arduamente para resolver os problemas inerentes a cada fonte potencial, mas permanecem obstáculos significativos.
O etanol celulósico é um forte candidato no papel. É feito de plantas como switchgrass. O problema é o processo de produção. Fermentar é caro. Não é facilmente escalável sem aumentar os custos para todos.
A eletricidade alimenta os carros hoje. Os híbridos ainda precisam de gasolina para funcionar. Eles são uma ponte, não um destino.
Veículos totalmente elétricos requerem um plugue. Você tem que recarregar a bateria depois de algumas centenas de quilômetros. Isso é conveniente em casa ou no shopping, mas nem sempre em viagens longas.
Existe também a fonte dessa eletricidade. A maioria das usinas que geram esse suco queima carvão ou gás natural. Essas plantas emitem poluentes. Você pode ter emissão zero no escapamento, mas não na rede.
Por que o hidrogênio é importante
A solução provavelmente será uma combinação de todos estes tipos de energia. Mas espera-se que o hidrogénio desempenhe um papel importante nessa mistura.
O hidrogênio é o elemento mais leve conhecido pelo homem. Também é o mais simples. Apesar de seu pequeno tamanho, possui alto rendimento energético. É um soco.
Está ao nosso redor. Pense na água. H2O. Dois átomos de hidrogênio, um átomo de oxigênio. A fonte de combustível é abundante. O desafio é a separação e o armazenamento, não a disponibilidade.
A tecnologia para operar um carro usando hidrogênio já existe. Não é teórico. É engenharia.
Conversão de água em combustível
Você pode converter seu carro para funcionar com água? A pergunta parece um mito. Parece algo que você veria em um filme de baixo orçamento.
A ideia é sedutora. A água é gratuita. A água está em toda parte. Se você puder transformá-lo em combustível, você será independente de energia.
A próxima página explica a mecânica. E a realidade.
O problema de energia líquida com combustível de água DIY
É perfeitamente possível comprar um kit e seguir um guia da web para construir um sistema de combustível de hidrogênio para seu carro. Você pode encontrar instruções que dependem de peças padrão de lojas de ferragens. A ciência por trás da divisão da água é real. A questão de saber se isso realmente melhora sua quilometragem é onde as coisas ficam complicadas.
A maioria dessas conversões remonta ao Dr. Yul Brown. Ele defendeu o uso da eletrólise para dividir a água em hidrogênio e oxigênio. Essa mistura costuma ser chamada de HHO ou gás de Brown. A ideia é bastante simples. Você queima esse gás para complementar sua gasolina normal. Ele usa muito pouca água. A promessa é que você economize dinheiro em gasolina.
A água da torneira pode alimentar seu motor? Tecnicamente sim. Praticamente? Provavelmente não vale a pena o esforço.
A questão central é o rácio de energia líquida. A maioria dos kits de conversão HHO integrados tem uma proporção negativa. Você coloca mais energia do que sai. Considere a matemática. Se for necessário o equivalente a um galão de energia de gasolina para dividir a água em HHO, você poderá recuperar apenas a energia de meio galão de gasolina. Você acabou de queimar um galão inteiro de gasolina para conseguir meio galão de trabalho. Seria melhor usar aquele único galão para dirigir o carro diretamente. Você perde metade da sua energia potencial apenas no processo de conversão.
Existem outros problemas também. Os pesquisadores automotivos ainda estão estudando como o hidrogênio afeta os materiais do motor. O hidrogênio pode causar fragilização por hidrogênio. Isso leva à fragilidade e quebra nas peças metálicas do motor. Enfraquece a integridade estrutural dos componentes ao longo do tempo.
Solução Alumínio-Gálio da Purdue
O ceticismo em relação aos kits online e à fragilidade dos materiais não impediu os engenheiros. Eles ainda estão tentando resolver a relação energética líquida negativa do hidrogênio a bordo. Alguns fabricantes já construíram carros elétricos que utilizam hidrogênio armazenado em um tanque. Esses carros reabastecem em postos de gasolina.
O Santo Graal é um processo que separa o hidrogênio da água sem consumir mais energia do que produz. Pesquisadores da Purdue University estão trabalhando exatamente nesse problema. Eles desenvolveram um método que requer pouca ou nenhuma entrada de energia externa.
O truque envolve uma liga metálica composta feita de alumínio e gálio. Quando você adiciona água a esta liga, ela separa as moléculas. O composto atrai oxigênio, mas repele o hidrogênio. O oxigênio se liga ao metal. O hidrogênio é deixado livre e separado. Isso cria um ciclo sustentável.
Esta tecnologia ainda está em desenvolvimento. Você não verá isso tão cedo. Se você não pode esperar que a ciência alcance a teoria, você ainda pode solicitar um desses kits de conversão.
“Adicionar água a uma liga metálica composta de alumínio e gálio separa a água em suas moléculas componentes. O composto atrai oxigênio, mas não hidrogênio, deixando o primeiro elemento livre e separado.”
O futuro dos motores a hidrogênio
O objetivo permanece claro. Precisamos de uma forma de extrair energia da água que não nos custe mais energia do que ganhamos. O método alumínio-gálio de Purdue é um passo na direção certa. Evita o alto custo energético da eletrólise tradicional.
As células a combustível de hidrogênio já são uma realidade para algumas montadoras. Esses veículos armazenam hidrogênio em tanques comprimidos. Eles emitem apenas vapor d’água. A infra-estrutura para reabastecimento ainda é limitada. Mas a tecnologia é viável.
Os kits de conversão DIY oferecem um atalho. Eles ignoram o défice energético líquido. Eles ignoram o risco de danos ao motor. Eles prometem economias que não existem. A ciência está aí. A aplicação prática não é.
Até que o equilíbrio energético mude, o sonho de andar com um carro com água da torneira permanece apenas isso. Um sonho. A pesquisa continua. Os kits continuam disponíveis. A escolha é sua.
