Mecânica

Caminhão superpesado a hidrogênio surpreende com emissões ultrabaixas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/05/2024

O consórcio uniu institutos de pesquisas e empresas do setor automotivo.
[Imagem: SwRI]

Caminhão a hidrogênio

O consórcio norte-americano H₂-ICE surpreendeu ao apresentar antes do previsto seu caminhão superpesado movido a hidrogênio.

O caminhão a hidrogênio é uma das estrelas da Exposição ACT 2024 (ACT é a sigla em inglês para Transporte Limpo Avançado), que abriu em Las Vegas nesta segunda-feira.

O nome do consórcio responsável pela façanha (H₂-ICE) também é uma sigla para "motor de combustão interna a hidrogênio". Liderado pelo Instituto de Pesquisas do Sudoeste (SwRI), o esforço congrega fabricantes de motores e caminhões, fornecedores de combustíveis e lubrificantes e empresas de autopeças.

Todos os motores a combustão que funcionam com combustíveis líquidos, sejam derivados do petróleo ou biocombustíveis, liberam CO₂, que resulta da oxidação do carbono presente nesses combustíveis.

Quando o combustível é o hidrogênio, não há carbono presente na queima, de modo que não há, em tese, emissão de CO₂ - como nenhum combustível é totalmente puro, há sempre traços do gás no escapamento, mas não suficientes para taxar o motor como emissor de dióxido de carbono.

Mas o motor precisou demonstrar também um nível ultrabaixo de emissões de óxidos de nitrogênio (NOx). Apesar de um cronograma relativamente curto de 18 meses, a equipe conseguiu atender à norma CARB (California Air Resource Board), de 0,02 g/hp-hr (gramas por cavalo-vapor-hora).

"Queríamos que o programa se alinhasse com a política de gases de efeito estufa da Fase 3 da Agência de Proteção Ambiental [EPA], por isso sabíamos que o nosso cronograma era ambicioso," disse Ryan Williams, do SwRI. "Foi necessário um planejamento incrível por parte das equipes de integração para garantir que a construção ocorresse sem problemas."

Detalhes dos tanques de hidrogênio (esquerda) e do motor a combustão a hidrogênio (direita).
[Imagem: SwRI]

Motor a hidrogênio com emissões ultrabaixas

O caminhão H₂-ICE representa uma opção concreta de emissão zero de gases de efeito estufa no mercado de transporte rodoviário de longa distância, que é tipicamente difícil de descarbonizar - embora a autonomia do caminhão tenha ficado para ser discutida após a feira.

O motor de 370 cavalos produz 2.025 Newton-metros (nm) de torque, o que é considerado ideal para a maioria das aplicações de caminhões pesados. A eficiência do motor também impressionou, chegando a 43%. Apenas vestígios de emissões de carbono foram medidos no escapamento, totalizando cerca de 1,5 gramas de CO₂ por cavalo-vapor-hora (g/hp-h).

A equipe também usou sua experiência de projetos anteriores visando baixar as emissões de NOx para desenvolver um novo sistema de pós-tratamento especificamente adaptado ao ambiente de exaustão de hidrogênio. A adição do sistema de pós-tratamento reduziu as emissões de NOx para 0,008 g/hp-h com catalisadores envelhecidos, bem abaixo do limite da EPA de 2027, de 0,035 g/hp-h.

"As emissões de NOx produzidas pela plataforma H₂-ICE já estão iguais ou abaixo dos melhores números alcançados em nossos programas anteriores de baixo NOx para diesel," disse Chris Sharp, membro da equipe. "Prevemos que o H₂-ICE atinja emissões de NOx quase nulas no escapamento, com níveis de mg/hp-h de um dígito em quase todas as condições operacionais. Estou extremamente orgulhoso das realizações da equipe e entusiasmado com o futuro do projeto."