Terceira geração do Ônibus a Hidrogênio da Coppe aproxima veículo do mercado

A terceira geração do ônibus híbrido elétrico-hidrogênio da Coppe/UFRJ está mais eficiente, do ponto de vista energético, e mais adequado aos métodos industriais de fabricação, visando à produção em série. Com a atual configuração, o ônibus híbrido elétrico-hidrogênio da Coppe tem autonomia de 330 km e atende às exigências para veículos de uso urbano no Rio de Janeiro. Os resultados dos últimos testes realizados no veículo foram apresentados na primeira semana de abril, durante o evento “Energia do Hidrogênio e Mobilidade”, promovido pela Coppe e por Furnas.

As novas tecnologias foram desenvolvidas e testadas pela equipe do Laboratório de Hidrogênio (LabH2) da Coppe, em parceria com as empresas Tracel e Furnas, através de projeto Aneel. Segundo o professor Paulo Emílio de Miranda, coordenador do LabH2, o novo ônibus possui desempenho energético superior aos veículos congêneres e convencionais. “Isso foi conseguido com desenvolvimentos e arranjos inovadores de engenharia de hibridização da energia a bordo. Entre outras iniciativas, desenvolvemos um conversor de energia seguidor de eficiência com pilha a combustível para a geração de energia elétrica a bordo, o que diminuiu o peso, o custo e o consumo de combustível”, ressaltou.

Os equipamentos desenvolvidos especialmente para uso em tração elétrica tornaram-se mais compactos, mais leves, mais eficientes, e também ganharam novas funções. “Os equipamentos foram arranjados sob nova topologia. Os modos de comunicação, monitoração, aquisição de dados e controle foram modernizados, automatizados e ganharam redundâncias, garantindo a continuidade de operação”, explica o professor.

Furnas e Coppe lançarão em breve mais dois veículos

Os testes com passageiros foram intensificados em 2014 e realizados durante dois anos. Nesse período, enquanto as novas tecnologias eram implementadas e testadas em etapas, o ônibus circulou com frequência, na Cidade Universitária, na Ilha do Fundão. Nessa fase, o veículo transportou mais de 30 mil passageiros entre funcionários, visitantes e principalmente alunos. Foram percorridos aproximadamente 8 mil km e o consumo de hidrogênio foi de 6,7 kg a cada 100 km, com o ar-condicionado ligado. Como parte dos testes, além de circular na Cidade Universitária, o ônibus também transportou atletas na Vila Olímpica, durante os Jogos Olímpicos 2016.

“O índice de consumo de hidrogênio por quilômetro foi o de melhor aproveitamento até o momento”, afirmou o engenheiro Jacinto Maia Pimentel, da Gerência de Serviços Tecnológicos de Furnas, durante apresentação no evento dos resultados dos testes. Segundo Jacinto, o projeto da Coppe com Furnas prevê o desenvolvimento de mais dois veículos: o ônibus híbrido elétrico-etanol, e o ônibus 100% elétrico, que já se encontra em fase final de testes e poderá ser usado tanto no transporte convencional como escolar. O total de investimento de Furnas no projeto foi de cerca de R$ 10 milhões, sendo R$ 5,5 milhões no desenvolvimento e construção dos ônibus, parte na Estação de Abastecimento de Hidrogênio e na capacitação de profissionais e alunos.

O gerente de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação Tecnológica de Furnas, Nelson de Araujo dos Santos, destacou que houve uma mudança de foco dentro da instituição. “A necessidade hoje é gerar novos negócios para Furnas. Dentro desse projeto há vários desenvolvimentos tecnológicos. Grande parte da tecnologia embarcada e usada para armazenamento de energia poderá ser usada por Furnas no futuro, principalmente a parte eletrônica. A mobilidade elétrica é uma realidade e a sociedade exige veículos eficientes e modernos. As técnicas desenvolvidas para os três veículos estão gerando patentes”, destacou Nelson.

Hidrogênio como combustível: o futuro chegou

Segundo Paulo Emilio, o futuro é promissor para o uso de hidrogênio. As grandes empresas automobilísticas já possuem veículos em testes usando pilhas a combustível e a maioria já tem data marcada para o lançamento de seus veículos. Um exemplo é a Toyota, que anunciou lançamento para este ano de 2017. “O hidrogênio é o combustível de maior potencial energético e a tendência é que ele passe a ser utilizado plenamente pela sociedade nos próximos 60 anos, substituindo parcial e gradativamente os derivados de petróleo, para os quais 53,1% da produção nacional é usada no abastecimento do transporte”, antecipou o professor.

Para abastecer o ônibus da Coppe, já está sendo construída uma Estação de Abastecimento de Hidrogênio, na Cidade Universitária. Segundo Paulo Emilio, a estação contará com uma usina fotovoltaica de 100 kW de potência, que será responsável pela geração da carga elétrica necessária para a eletrólise dá água na produção do hidrogênio.

“Por ser experimental, a quantidade de hidrogênio a ser produzida será suficiente para abastecer seis ônibus diariamente. A tecnologia para a segurança da produção e armazenamento do hidrogênio já está totalmente desenvolvida e estabelecida”, garante Paulo Emilio. Também adiantou que se encontram em fase de fabricação duas embarcações que mimetizam as tecnologias desenvolvidas para os ônibus, sendo uma delas movida a hidrogênio. Uma será utilizada no Lago de Furnas, em Minas Gerais, para o transporte de veículos e passageiros, e a outra na Baía de Guanabara no Rio de Janeiro com capacidade para transportar 100 pessoas.

O diretor da Coppe, professor Edson Watanabe, sugeriu à diretoria de Furnas que ampliasse os investimentos em pesquisas voltadas para armazenamento de energia, pois, segundo ele, trata-se de um elemento importante para a geração elétrica em grandes quantidades. Watanabe, que também participou do evento, ressaltou que o hidrogênio será uma solução para transportes sustentáveis e citou outros projetos na Coppe que também contribuem para a sustentabilidade, como o Trem de Levitação Magnética (Maglev-Cobra) e a Usina de Ondas, cujo protótipo a ser instalado no Rio de Janeiro também está sendo construído com o apoio de Furnas.

Paulo Emílio destacou que o hidrogênio não é uma fonte primária de energia e para ser produzido por meio da eletrólise da água requer o uso de energia elétrica. Isso abre a possibilidade vantajosa de sinergia com outras fontes renováveis como solar, eólica, oceânica, biomassa e com a própria hidroelétrica. O hidrogênio pode ser usado como armazenador de energia e gerar energia elétrica com pilhas a combustível para compensar a intermitência das renováveis.

Por isso, o professor acha fundamental incentivar  ainda mais o desenvolvimento científico e tecnológico e difundir intensamente as informações sobre essa fonte para a sociedade. Inclusive, tais medidas estão entre as principais missões da Associação Brasileira do Hidrogênio (ABH2) que, fundada durante o evento, foi organizada pela equipe do Laboratório de Hidrogênio da Coppe e tem o professor Paulo Emílio como primeiro presidente. A ABH2 já nasce integrando a Associação Internacional para a Energia do Hidrogênio (IAHE na sigla em inglês) e com a tarefa de coorganizar com a Coppe a 22ª Conferência mundial de Energia do Hidrogênio, evento internacional que será realizado em junho de 2018, no Rio de Janeiro.