Os Ministros de Meio Ambiente dos países que formam a União Europeia aprovaram um acordo que pode significar o fim das vendas de carros movidos a motores de combustão interna a partir de 2035. Esse novo acordo completa um outro que vai eliminar todos os incentivos fiscais para a venda de veículos com emissão zero e de baixa emissão. 

Essas medidas fazem parte do ambicioso plano ambiental da UE – União Europeia, para a redução das emissões dos GEE –Gases de Efeito Estufa. Os países do bloco europeu têm como meta uma redução de 15% nas emissões de GEE por veículos até 2025 e de 55% até o ano 2030. 

Os países já acordaram que uma revisão das metas será feita em 2026, onde serão avaliados os impactos do desenvolvimento tecnológico. A expectativa de todos é que os próximos anos serão bastante férteis para o desenvolvimento de novas tecnologias limpas para aplicação nos veículos. 

Uma das grandes apostas rumo as emissões zero nos países europeus são os veículos elétricos. A frota atual nos países da União Europeia é calculada em 1,4 milhão de automóveis – a expectativa é de se atingir até 30 milhões de veículos até 2030, onde se incluiriam também os carros com motores híbridos elétrico/hidrogênio. 

Os esforços da UE no combate as emissões de gases de efeito estufa já datam de vários anos. Um dos esforços mais evidentes se deu área de geração de energia elétrica, onde muitas centrais termelétricas a carvão foram substituídas por outras alimentadas a gás natural. Muito desse esforço foi perdido nos últimos meses por causa do conflito entre a Rússia e a Ucrânia. 

Entre as inúmeras medidas punitivas contra a Rússia, os países da União Europeia impuseram uma série de embargos econômicos contra o país. Entre os produtos russos mais impactados estão o petróleo e o gás natural. Um exemplo dos impactos graves dessas medidas é o que se vê na Alemanha, país que supria metade das suas necessidades de gás a partir das exportações da Rússia. 

Inúmeras centrais termelétricas a carvão alemãs que estavam sendo retiradas de operação foram religadas. A própria mineração desse combustível fóssil voltou a ganhar força no país. Um exemplo foi a recente destruição de uma floresta de 12 mil anos para liberar o terreno para a mineração da lignite ou carvão-marrom. 

Essas dificuldades criam um paradigma importante – deixar de usar veículos com motores de combustão interna e passar a usar veículos elétricos que utilizam baterias que foram carregadas com a eletricidade gerada em termelétricas movidas a carvão ou a gás. Se somadas as emissões de GEE nos dois casos, se chegará à conclusão que se mudaram apenas os locais onde os gases de efeito estufa são gerados. 

Uma solução tecnológica que talvez venha a ser mais interessante do ponto de vista ambiental é o uso de células de hidrogênio para gerar energia elétrica para alimentar os motores desses carros. Essa tecnologia já existe atualmente, porém os custos energéticos para a produção do hidrogênio ainda são muito altos e geram grandes emissões de GEE. 

As células de hidrogênio funcionam como um gerador elétrico. Uma célula eletroquímica transforma a energia potencial do hidrogênio (que é um gás altamente explosivo) em eletricidade através de reações químicas. Além do hidrogênio, essa célula necessidade de oxigênio, elemento que funcionará como oxidante da reação química. O único subproduto do processo é a água, resultado da combinação do hidrogênio com oxigênio. 

A beleza de carros soltando água pelo escapamento esbarra nos processos de produção do hidrogênio. Um dos processos clássicos que todos devem conhecer é a eletrolise da água, onde uma corrente elétrica é usada para quebrar as moléculas e separar o hidrogênio do oxigênio. Muitos de vocês devem ter feito essa experiência nas aulas de química nos tempos do colégio (para os mais novos é ensino fundamental). 

Do ponto de vista energético, a eletrólise da água é altamente eficiente – 80% da energia utilizada no processo é efetivamente transformada em hidrogênio. Para efeito de comparação, um motor de combustão interna de um carro tem uma eficiência de apenas 30% – o restante da energia resultante da queima do combustível é transformado em calor. 

Aqui esbarramos no mesmo problema da recarga das baterias dos carros elétricos – usar combustíveis fósseis como o carvão e o gás natural, que são poluentes, para gerar eletricidade. Ou seja – vamos queimar carvão ou gás natural para gerar a eletricidade que será usada na eletrólise da água e obtenção do hidrogênio. 

O método mais usado em todo o mundo para a produção de hidrogênio é a chamada reforma do gás natural – quase metade do hidrogênio utilizado no mundo é obtido através desse processo. São utilizadas várias técnicas: a reforma por vapor de metano, a gaseificação do gás natural, a oxidação parcial dos hidrocarbonetos, entre outras. Os custos de produção de hidrogênio através desses processos equivalem entre 1/3 e ¼ dos custos da eletrolise. 

Além dos custos energéticos (é preciso uma fonte de calor para fazer as reações químicas acontecerem), existe a geração de resíduos indesejáveis como o dióxido de carbono – CO₂, um dos mais importantes gases de efeito estufa da nossa atmosfera. Falando no popular “é se cobrir um santo descobrindo outro”. 

Um experimento recente que divulgamos aqui no blog mostrou que é possível produzir hidrogênio usando como fonte de energia a luz do sol. Nesse processo são utilizados catalisadores de baixo custo para quebrar as moléculas da água e separar o hidrogênio e o oxigênio. Caso essa tecnologia se torne viável, ela vai ajudar a resolver o problema da produção do hidrogênio. 

A melhor alternativa do ponto de vista ambiental já existente para se produzir hidrogênio é se utilizar fontes renováveis para a geração da eletricidade. Aqui destacam-se especialmente as fontes fotovoltaicas e as eólicas. Conforme já destacamos em várias postagens aqui no blog, cada uma dessas fontes de energia tem seus problemas, mas são muito menos danosas para o meio ambiente que as fontes fósseis. 

O hidrogênio que é produzido a partir de fontes de energia renováveis é chamado, com todo o mérito, de “hidrogênio verde”. Um projeto bastante interessante que começou a ser discutido aqui no Brasil é o uso de energia eólica gerada ao longo do litoral da Região Nordeste. Estudos preliminares indicam que o potencial de geração local é a 700 GW ou algo equivalente a mais de 50 usinas hidrelétricas de Itaipu. 

Apesar das melhores intenções dos países da União Europeia, muitas pedras aparecerão no caminho dessa transição energética. Existem vários países do bloco com menor nível de desenvolvimento já estão buscando mecanismos que permitam “empurrar” esses prazos um pouco mais para a frente. 

Também serão necessários investimentos pesados em sistemas de transporte ferroviário para o transporte de carga e passageiros. Esse esforço inclui linhas de trens de alta velocidade, um sistema que pode substituir o uso dos aviões para transporte entre as grandes cidades do continente. 

Uma coisa é certa – os próximos dez anos serão emocionantes, tanto pelos problemas ambientais que surgirão quanto pelas soluções tecnológicas que serão criadas para combater esses problemas.