A indústria automobilística tem um futuro desafiador quanto ao desenvolvimento de novas tecnologias. Nos próximos 10 a 15 anos a necessidade de transporte terrestre continuará crescente. As projeções para 2020, segundo o relatório do Programa do Meio Ambiente das Nações Unidas (UNEP, sigla em inglês) indicam que os automóveis estarão rodando 11 bilhões de quilômetros/ano. Caminhões leves e caminhões pesados, juntos, quase 40 bilhões de quilômetros/ano. O crescimento será superior a 40% em relação a 2008.
Por outro lado, estudos científicos prevêem que o pico de produção de petróleo acontecerá no máximo em cinco a dez anos. Há dados, porém, menos otimistas. O professor da Universidade de Upsala (Suécia), Kjell Aleklet, é presidente de uma associação internacional dedicada a avaliar produção e consumo de petróleo e como isso afeta as reservas mundiais provadas e por descobrir. “Avaliações atuais dos poços de óleo e gás, sugerem que, por volta de 2010, a produção mundial já alcançará o pico de 87 milhões de barris por dia. Então, começará a declinar lentamente. Nesse cálculo estão incluídas as mais otimistas previsões de novas descobertas e os fatores de recuperação, pois é impossível extrair tudo que o subterrâneo armazena”, explicou o professor, em recente seminário sobre meio ambiente realizado no Rio de Janeiro (RJ).
Nesse cenário, os fabricantes de veículos terão que investir em pesquisa e desenvolvimento dentro do senso de urgência que a sociedade espera. A longa luta pela diminuição da emissão de gases tóxicos (CO, HC e NOx) está praticamente vencida, apesar de novas conquistas ainda por vir. Basta um exemplo referencial: 200 carros compactos atuais produzem, em conjunto, as mesmas emissões de uma única unidade, de mesma marca e modelo, fabricada em 1976. O grande avanço ocorreu, tanto no Brasil como no exterior, a partir da última década do século passado. A redução, em alguns casos, chegou a 90%.
Os esforços agora se centram na diminuição de consumo de combustíveis fósseis, com duplo objetivo. Em primeiro lugar, porque carros mais econômicos emitem também menos gás carbônico (CO2). Este é um dos principais agentes do efeito de aquecimento global derivado da atividade humana no planeta, segundo o Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas, da ONU. Por outro lado, há necessidade de modelos que consomem menos gasolina e diesel como contraponto aos preços dos derivados de petróleo, que sobem de forma preocupante.
Automóveis menores e, portanto, mais leves atendem essa demanda, mas não resolvem tudo. Modelos compactos começam a crescer na preferência dos consumidores em vários mercados do mundo. A indústria, no entanto, vem trabalhando com firmeza em diversas possibilidades, tanto nos meios de propulsão, como na adequação a combustíveis renováveis. O cenário oferece oportunidades e, ao mesmo tempo, grandes dificuldades para manter os custos sob controle. Sustentar preços acessíveis faz parte do caderno de encargos dos departamentos de engenharia, inclusive dos fornecedores, parceiros fundamentais para alcance de metas.
Alternativas
Ao contrário do que comumente se pensa, os motores de combustão interna ainda oferecem meios para continuar se desenvolvendo. Motores de ciclo Otto (gasolina e álcool) vão se beneficiar de tecnologias recentes, antes aplicadas no ciclo Diesel. A mais promissora indica o uso conjunto de injeção direta de combustível e turbocompressor. Isso vai permitir a diminuição de cilindrada, mantendo o desempenho e reduzindo o consumo de forma expressiva. Motores de oito cilindros passariam a ter seis; os de seis encolheriam para quatro; estes, por sua vez, poderiam ter apenas dois cilindros em carros de uso urbano.
Também acontecerão progressos em tecnologias acessíveis, como caixas de câmbio robotizadas de dupla embreagem, lubrificantes mais eficientes, materiais de menor atrito, recuperação de energia em freadas e sistema de liga-desliga o motor no anda-e-pára do trânsito. Nanotecnologia, ciência que estuda alterações em nível de átomos, promete pequenas revoluções em termos de peso, desempenho e durabilidade dos materiais.
Outra aposta na área de motores é a convergência dos ciclos Otto e Diesel. Ainda há um bom caminho a percorrer, porém se trabalha com afinco na eliminação da borboleta de aceleração e das velas de ignição (peças inexistentes em diesel) nos motores a gasolina ou flex. GM, Mercedes-Benz e Volkswagen estão entre as empresas que pesquisam essa solução.
A segunda frente de desenvolvimento abrange os motores flexíveis em álcool e gasolina, particularmente amigáveis ao duo injeção direta/turbocompressor. No caso do etanol de cana-de-açúcar, praticamente todo o CO2 emitido é seqüestrado no crescimento da planta por meio da fotossíntese. A produção sustentada de bioetanol tornará possível que mais países desfrutem dos flex, em particular quando celulose e resíduos agrícolas se viabilizarem como matérias-primas.
Os chamados carros híbridos – utilizam simultaneamente motores a combustão e elétrico – deverão formar uma ponte para a futura era do hidrogênio, o combustível mais limpo e abundante no planeta. No entanto, o preço de venda é maior e a economia no custo por quilômetro rodado não se torna tão interessante fora do trânsito urbano. Toyota Prius, primeiro a utilizar essa tecnologia, acaba de completar um milhão de unidades vendidas em longos 10 anos nos EUA, Japão e Europa. Híbridos também poderão, em breve, ter suas baterias de íons de lítio recarregadas na rede de energia elétrica.
As pilhas a hidrogênio geram eletricidade a bordo, tendo como subproduto apenas vapor de água. Propulsão elétrica é vantajosa, porém a infra-estrutura de produção, armazenamento e distribuição do hidrogênio ainda exige tempo pelos altos custos envolvidos. Fabricantes estimam o prazo entre cinco e dez anos para que as pilhas estejam a bordo de veículos vendidos a compradores comuns e em cidades com postos de abastecimento, ainda que em uma região limitada.
No momento, frotas experimentais rodam em alguns países de ponta. A Honda estendeu a utilização, pela primeira vez, de um automóvel a pilha de hidrogênio a compradores particulares selecionados. Serão apenas 200 unidades do FCX Clarity, nos próximos três anos, para motoristas de três cidades da California, o mais rico dos estados americanos. O Clarity é um sedã médio, tem 127 cv e autonomia de 435 quilômetros.
Para caminhões e ônibus as soluções são menos evidentes. Os ônibus com pilhas a hidrogênio podem se beneficiar de postos de abastecimento estratégicos. Nos caminhões, a solução híbrida tem bom potencial em aplicações urbanas. No uso em estradas, os motores a diesel continuarão a reinar por muito tempo. Nesse caso as pesquisas se concentram em combustíveis de fonte renovável. Há pelo menos oito alternativas, segundo a Volvo. Um gás manuseado em forma líquida sob baixa pressão, o dimetil éter (DME), é uma das mais promissoras por sua grande eficiência energética e baixa colaboração para o efeito estufa. Mas a escolha depende de vários fatores e parece longe do consenso.
Diversificação
No Salão de Genebra, de março último, o Fórum Internacional para Mobilidade Avançada trouxe conclusões prudentes sobre as soluções para o futuro. Segundo a maioria dos congressistas, não existirá um único modo de propulsão. Ocorrerá o desenvolvimento e a utilização em paralelo de diferentes combustíveis, além de alternativas mecânicas, elétricas e híbridas. Afinal, é muito difícil conciliar os suprimentos de energia e as emissões de gás carbônico, além dos custos envolvidos.
Caberá à indústria fornecer um portfólio de tecnologias aos clientes para que estes possam selecionar a opção que melhor se enquadra no seu estilo de vida.
12 de setembro de 2008
SUSTENTABILIDADE VEIO PARA FICAR
Todos os grandes grupos automobilísticos internacionais já implementaram ou estão próximos de anunciar uma política abrangente de sustentabilidade na produção de veículos. A intenção é ir além do padrão previsto na norma internacional da série ISO 14040, que cuida da avaliação do ciclo de vida dos produtos do ponto de vista de gestão ambiental.
A evolução foi rápida desde as primeiras ações focadas apenas em diretrizes de reciclagem, no início dos anos 1990. A etapa seguinte representou um passo intermediário, focado no projeto de veículos voltado às preocupações ambientais, implantado por diversos fabricantes na virada do século.
O cenário atual abrange o projeto e desenvolvimento de veículos centrado em sustentabilidade, utilizando todas as ferramentas reais e virtuais disponíveis. Trata-se de uma estratégia de aplicação paulatina. Os novos modelos já terão sido pensados e “engenheirados” com esse grau de conscientização, inclusive aproveitando ao máximo os recursos de informática e de novas tecnologias.
Algumas dessas características poderão ser compartilhadas com os automóveis hoje em produção. Outras dependem de que o projeto parta do zero pela complexidade das modificações. O entendimento do que sejam os elementos-chave de sustentabilidade em um veículo podem variar um pouco. Em geral, oito atributos, pelo menos, são listados:
• Potencial de menor impacto sobre o aquecimento global, ao longo do ciclo de vida, quanto às emissões de CO2.
• Potencial de melhora da qualidade do ar considerando emissões ainda mais reduzidas de gases tóxicos.
• Utilização crescente de materiais recicláveis ou obtidos de fontes renováveis em diferentes peças e componentes.
• Gerenciamento e exclusão de substâncias que podem causar alergias, com preocupação principal no habitáculo em itens de manuseio e acabamento.
• Redução de emissão de ruídos de passagem dos veículos.
• Aumento de segurança passiva e ativa em prol não apenas dos ocupantes, mas também dos pedestres envolvidos em acidentes.
• Capacidade coerente com a melhor prática de mobilidade, compatibilizando o espaço para passageiros e bagagem em função das necessidades de trânsito das grandes cidades.
• Contenção dos custos de propriedade ao longo do ciclo de vida, focando em especial nas despesas de manutenção nos três primeiros anos que se superpõem aos gastos com financiamentos.
Mobilidade sustentável implica enormes desafios. Vai exigir da sociedade uma abordagem integrada de todos os participantes do setor de transportes: fabricantes, usuários, legisladores e administradores. Tudo em plena harmonia.