Em meio a todas as notícias a respeito dos investimento da Ford Motor Company no desenvolvimento de veículos elétricos, como o Mustang Mach-e e a picape F-150 Lightning, os engenheiros da empresa vêm explorando silenciosamente maneiras de manter saudável o negócio com motores a combustão interna, incluindo um novo método de combustão: o hidrogênio.
Sem alarde, a montadora registrou, no US Patent and Trademark Office, uma patente de motor movido por esse combustível.
O que são carros a hidrogênio
Os carros movidos a hidrogênio são uma tecnologia que com toda a certeza fará parte da evolução do setor automotivo nas próximas décadas.
Também conhecidos como carros fuel cell, são veículos híbridos que utilizam o hidrogênio como fonte de energia. A principal diferença entre um carro a hidrogênio e os veículos elétricos é que os primeiros produzem a eletricidade no próprio veículo, não sendo necessária a carga de energia na rede elétrica.
A tecnologia do motor a hidrogênio consiste em juntar o hidrogênio presente no tanque de abastecimento com o oxigênio do ambiente exterior. Essa união gera uma reação que produz energia elétrica.
É essa energia que alimenta o motor elétrico e recarrega a bateria do automóvel. As baterias dos carros fuel cell são mais pequenas do que as que estão presentes nos veículos elétricos. São apenas utilizadas na fase de arranque do veículo e nos momentos em que se atingem picos de potência.
Como funcionam os carros fuel cell
Os carros fuel cell têm de ser abastecidos com hidrogênio. Um abastecimento de 6 kg de hidrogênio, que é o suficiente para atingir a autonomia total de tipo de veículo, demora apenas cerca de cinco minutos – consideravelmente mais rápido do que abastecer um veículo elétrico.
Essa vantagem indica que os veículos a hidrogénio tendem a ser a tecnologia favorita a ser desenvolvida nos próximos anos. Além do abastecimento rápido e da autonomia elevada, os carros fuel cell não emitem gases poluentes. Ao contrário purificam o ar ao libertarem vapor de água.
Os pontos de abastecimento de hidrogênio podem ser acrescentados aos postos de combustível convencionais – o hidrogênio pode ser armazenado até na superfície.
A grande dificuldade para disseminação da tecnologia fuel cell é o fato de as matérias primas utilizadas para produzir as baterias serem muito caras, em comparação às dos carros elétricos e híbridos. Isto faz com que os próprios veículos sejam também mais caros.
O que cobre a patente da Ford
A Ford criou um método de combustão que permite que um motor turboalimentado a hidrogênio opere em uma ampla gama de “valores lambda ar/combustível”, dependendo das demandas de torque. A recirculação interna dos gases de escape e o sincronismo das válvulas seriam usados para controlar a combustão.
Em linhas gerais, a letra grega lambda (λ) é utilizada para definir o Fator Lambda, que corresponde à razão de equivalência da relação ar/combustível real (que está acontecendo no veículo naquele momento) com a relação considerada ideal (ou estequiométrica) para uma mistura.
A patente requerida pela Ford cobre apenas o método de combustão e o controle de misturas de hidrogênio. Mais trabalho terá de ser feito para criar um projeto de motor capaz de otimizar esse método.
