Já existem mais de um bilhão de carros no mundo – a marca foi alcançada em 2010. A previsão é de que em 2040, o planeta tenha dois bilhões de automóveis circulando pelo planeta, e precisando de combustível. Mas, para os combustíveis fósseis - petróleo, carvão e gás natural -, o fim pode estar próximo, já que as suas reservas são finitas.
Até quando eles vão durar? Muitas previsões sobre o fim das fontes de combustíveis fósseis já erraram, porque a descoberta de reservas e a tecnologia para explorá-las evoluem com o tempo. Algumas previsões atuais calculam que as reservas de petróleo podem se esgotar em cinco décadas. De toda forma, as pesquisas sobre alternativas renováveis e mais limpas aos combustíveis fósseis andam a todo vapor.
Quais são os combustíveis que abastecerão os veículos no futuro? Eles terão que responder as demandas por combustíveis menos poluentes e mais eficientes. De velhos conhecidos a novíssimas tecnologias, confira alguns deles na lista a seguir:
O bom e velho álcool
O álcool etílico, ou etanol, é velho conhecido dos brasileiros. Desde os anos 1970, quando aconteceu a crise do petróleo após a Segunda Guerra Mundial, o Brasil usa o etanol produzido a partir da cana-de-açúcar como combustível. Hoje, a indústria automotiva brasileira produz veículos com capacidade de funcionar com qualquer proporção da mistura de gasolina e álcool. A legislação brasileira também determina a proporção de álcool anidro misturado à gasolina, que hoje é de 27%.
Por ser de origem vegetal – no Brasil, a matéria-prima é a cana-de-açúcar, mas nos Estados Unidos, por exemplo, o álcool é produzido a partir do milho – o etanol é considerado um combustível renovável. A vantagem dos combustíveis renováveis para o meio-ambiente é que uma quantidade equivalente à do dióxido de carbono lançado na atmosfera na sua produção é absorvida pela plantação por meio da fotossíntese. Já no caso dos combustíveis fósseis, a queima lança na atmosfera o carbono que estava armazenado havia milhões de anos em material fossilizado. Esse dióxido de carbono contribui para o efeito estufa e o aumento da temperatura da Terra. Além disso, as reservas dos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás) vão se esgotar um dia.
O uso de etanol de cana-de-açúcar reduz em média 89% a emissão de gases do efeito estufa, segundo a Agência Internacional de Energia.
Segundo a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP), foram vendidos 3,99 milhões de metros cúbicos de etanol hidratado no Brasil entre janeiro e março de 2018. No mesmo período, o volume total de todos os combustíveis vendidos no Brasil (etanol anidro, etanol hidratado, gasolina comum e de aviação, GLP, óleo combustível, óleo diesel, querosene de aviação e querosene iluminante) foi de 32,74 milhões de metros cúbicos. Ou seja, o etanol hidratado representou cerca de 12,2% das vendas de todos os combustíveis nos primeiros três meses de 2018 no Brasil.
Biodiesel de óleos vegetais
O biodiesel é derivado de óleos vegetais ou gorduras animais e pode ser usado em carros e caminhões com motores a diesel. Assim, ele também é um combustível renovável. Desde março de 2018, o diesel brasileiro tem 10% de biodiesel em sua composição, estipulados pelo Conselho Nacional de Política Energética.
Muitos vegetais podem ser usados na produção do biodiesel no Brasil, como o girassol, amendoim, mamona e soja. Atualmente, 75% da produção brasileira é feita com óleo de soja, 20% com gordura animal e o restante com fontes diversas, como o dendê, óleo de algodão e canola.
O biodiesel é produzido em uma reação chamada de “transesterificação”, em que o óleo vegetal é misturado com um álcool, que pode ser etanol ou metanol, e estimulado por um catalisador. Essa reação gera o óleo biodiesel e glicerina, que é aproveitada na fabricação de sabonetes.
A produção nacional de biodiesel puro vem crescendo a cada ano no Brasil. Segundo a ANP, no ano de 2006, foram produzidos 69 mil metros cúbicos do combustível. Em 2017, o volume chegou a mais de 4 milhões de metros cúbicos de biodiesel puro produzido no Brasil.
As promissoras microalgas
As microalgas são organismos unicelulares que vivem em água doce ou salgada e fazem fotossíntese. Foi uma grande sacada da humanidade perceber que é possível fazer as microalgas trabalharem para produzir combustíveis. Vários estudos têm sido feitos pelo mundo para alcançar a viabilidade da produção de biocombustível a partir de algas. A grande vantagem seria a sua produtividade – as microalgas têm o potencial de serem muito mais eficientes do que cultivos agrícolas, o que seria uma solução para o problema da competição entre a produção de combustíveis e a de alimentos nas regiões que, diferentemente do Brasil, não têm muito espaço.
E como se faz combustível de algas? Os micro-organismos são cultivados em sistemas abertos ou fechados. Depois de serem colhidos, os seus lipídios, ou óleos, são extraídos das células das microalgas, quase como se extrai suco da laranja.
Depois de extraído, o óleo passa pelo processo de transesterificação, como no biodiesel de óleo vegetal. O produto final é o biodiesel de alga.
Embora as pesquisas sobre o biocombustível de algas estejam avançando, ainda não há produção em escala industrial.
Combustível a partir de resíduos: a solução dois por um
A queima de material orgânico, vegetal ou animal, pode gerar energia elétrica. Já são muito usados no Brasil os biodigestores que coletam gases do lixo ou de excrementos de animais para gerar eletricidade, que pode ser consumida no local e o excedente vendido. O biogás também tem o potencial de ser convertido em combustíveis líquidos para serem usados em motores automotivos.
A vantagem dessa solução é que ela ajuda também a resolver o problema do descarte de resíduos urbanos ou da agropecuária.
E-combustíveis sintéticos
A montadora alemã Audi está buscando alternativas sintéticas para a gasolina e o diesel, que não dependem do petróleo. Em março deste ano, a montadora anunciou que conseguiu produzir 60 litros de “E-benzin” (ou E-gasolina), a maior quantidade já produzida, em parceria com a Global Energies S.A.
A E-gasolina é essencialmente feita a partir de biomassa. “Como todos os e-combustíveis da Audi, o novo combustível tem muitas vantagens. Ele não é dependente de petróleo cru, e é compatível com a infraestrutura existente”, disse Reiner Mangold, chefe do setor de Desenvolvimento de Produtos Sustentáveis da Audi.
O combustível sintético está passando por testes em motores. A Audi acredita que os motores do futuro terão melhores ganhos de eficiência, e planeja para o médio prazo produzir os E-combustíveis sem precisar de biomassa, apenas de água e dióxido de carbono.
O limpo hidrogênio
Considerado por muitos o combustível do futuro, o hidrogênio combustível tem emissão zero de carbono. Isso porque sua queima com oxigênio libera energia e produz apenas água. Hoje a tecnologia já é usada em veículos com célula de combustível, como carros e ônibus. Ela também é usada para a propulsão de naves como os ônibus espaciais da Nasa.
O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, e também é o mais simples de todos, com apenas um próton e um elétron. Mas, por ser tão leve, ele sobe na atmosfera e portanto é difícil de ser encontrado em sua forma mais pura.
Assim, o hidrogênio usado em combustível vem de diversas fontes, e algumas delas não são limpas: gás natural, carvão, biomassa e óleo. Ele também pode ser produzido de fontes renováveis como a eólica, solar, geotérmica e hidrelétrica. Por isso, o seu impacto ambiental e a sua eficiência energética vão depender da forma como é extraído.
Como funciona?
Existem duas maneiras de fazer um carro moderno funcionar. A maioria dos carros hoje usa um motor de combustão para queimar combustível (a base de petróleo ou biocombustível), gerar calor e mover pistões para cima e para baixo para, por fim, mover a transmissão e as rodas. Os carros elétricos, por sua vez, usam baterias que fornecem eletricidade para motores elétricos que movem as rodas diretamente. Os carros híbridos possuem tanto o motor de combustão interna quanto o elétrico.
As células de combustível são um pouco como uma mistura entre esses dois tipos de motor: elas produzem energia elétrica a partir do combustível de um tanque, que é o gás de hidrogênio pressurizado.
Os carros elétricos com células de combustível podem rodar por mais de 480 quilômetros com um tanque de hidrogênio combustível - similar aos veículos abastecidos por gasolina hoje. O reabastecimento é muito parecido com o de um posto de gasolina e leva alguns minutos.
Ainda não existem estações comerciais de hidrogênio no Brasil, mas essa já é uma realidade no estado americano da Califórnia, que já conta com mais de 30 estações de abastecimento de hidrogênio. Segundo o Departamento de Energia dos Estados Unidos, os planos são de instalar 100 estações na Califórnia e outras em outros estados, para que os primeiros consumidores da tecnologia possam rodar tranquilamente pelas regiões.
