As células de hidrogênio tradicionais exigem o uso de usinas de energia caras que geram eletricidade a partir do hidrogênio e produzem vapor de água como escapamento. Os fabricantes japoneses de motores de combustão interna têm vasta experiência nessa área e consideram a conversão dessas usinas para combustão de hidrogênio uma alternativa mais barata às complexas e caras células de combustível.
Fonte da imagem: Toyota Motor
A Kawasaki Heavy Industries, por exemplo, está desenvolvendo um gerador elétrico compacto O’Cuvoid, que utiliza um motor de combustão interna movido a hidrogênio, de acordo com o Nikkei Asian Review. Segundo representantes da empresa, essa usina poderia facilmente substituir uma bateria de tamanho médio. O gerador ocuparia no máximo um metro quadrado e geraria até 35 kW de eletricidade. Se necessário, essas usinas poderiam ser combinadas modularmente, aumentando a potência total. De fato, até mesmo locomotivas elétricas poderiam utilizar esse tipo de tração.
A Kawasaki, que possui vasta experiência na produção de motores para motocicletas, planeja incorporar um compressor mecânico especial ao projeto de um pequeno motor de combustão interna adaptado para hidrogênio. Dentro de dez anos, a Kawasaki espera conquistar um mercado de usinas de hidrogênio avaliado em bilhões de dólares anualmente. O hidrogênio é mais volátil e inflamável que a gasolina, mas a vantagem dessa tecnologia reside na ampla infraestrutura disponível para a produção e operação de motores de combustão interna.
A Kawasaki planeja equipar o robô quadrúpede Corleo, semelhante a um cavalo, que tem previsão de lançamento no mercado em 2035 e será usado como alternativa a cavalos para transportar turistas em terrenos acidentados, com uma versão do gerador O’Cuvoid. As autoridades japonesas pretendem apoiar o desenvolvimento da infraestrutura de hidrogênio, aumentando o fornecimento para 20 milhões de toneladas até 2050, dez vezes o volume atual.
Montadoras japonesas como Toyota e Honda historicamente dependem deAs células de combustível de hidrogênio são uma tecnologia promissora, mas até mesmo a Toyota está considerando converter seus motores de combustão interna para hidrogênio. A empresa já demonstrou protótipos de carros de corrida com esse tipo de motorização. A Future Market Insights prevê que o mercado global de motores de combustão interna a hidrogênio ultrapassará US$ 20 bilhões até 2036. Os motores de combustão interna não são apenas mais baratos que as células de combustível devido ao uso de metais facilmente disponíveis, como aço e alumínio, mas também possuem uma infraestrutura consolidada para sua produção. Um sistema de propulsão baseado em um motor de combustão interna é dez vezes mais barato que um sistema de células de combustível de hidrogênio, e uma ampla gama de peças de reposição facilmente disponíveis pode ser usada para o reparo desses motores.
Além disso, os motores de combustão interna não exigem hidrogênio extremamente purificado, como as células de combustível. Na verdade, os motores de combustão interna podem ser alimentados por misturas de gases mais acessíveis com a adição de metano. Outro fator importante para o desempenho é que os motores de combustão interna aumentam sua potência mais rapidamente do que as células de combustível combinadas com motores elétricos. É verdade que as células de combustível atingem 60% de eficiência, enquanto os motores de combustão interna alcançam apenas 40%. Além disso, as células de combustível praticamente não produzem poluição ambiental, ao contrário dos motores de combustão interna, mesmo os movidos a hidrogênio. Estes últimos ainda emitem óxidos de nitrogênio em seus gases de escape.
A divisão de caminhões da Mitsubishi também está desenvolvendo um motor de combustão interna a hidrogênio para uso em veículos comerciais. A Tata Motors, da Índia, também está interessada em projetos relacionados. Vale ressaltar que os “atrasos no desenvolvimento do hidrogênio” durante a febre das células de combustível levaram à degradação da rede de distribuição de hidrogênio.O número de postos de abastecimento de hidrogênio no Japão diminuiu de 179 para 150 em 2022. Além dos desafios de produção, armazenamento e transporte de hidrogênio puro, essa tendência também foi influenciada pelas melhorias nos veículos elétricos a bateria. O governo japonês espera reduzir o custo do hidrogênio como combustível em cinco vezes até 2050. O chamado “hidrogênio verde”, produzido a partir da água por meio de eletrólise utilizando energia renovável, continua sendo particularmente caro.