Veículos com Eficiência Energética: Veículos 100% Elétricos
Uma solução para o problema das emissões de dióxido de carbono (CO2) é o veículo elétrico, que não produz nenhum tipo de emissão. O motor de combustão interna é substituído por um motor elétrico, movido a baterias recarregáveis em vez de gasolina ou outros combustíveis queimáveis. A longo prazo, o objetivo é obter a eletricidade de uma fonte limpa de energia, dando aos veículos elétricos um índice de emissão de carbono ainda menor.
Os veículos elétricos estão sendo desenvolvidos há bastante tempo. O grande problema foi e continua sendo a tecnologia de bateria. Atualmente, os modelos existentes conseguem percorrer apenas 80 a 160 km antes de precisar de recarga. Mas as montadoras veem os veículos elétricos como a tendência para o futuro, depois que os problemas de bateria forem resolvidos.
História dos Veículos Elétricos
Os veículos elétricos estão entre os primeiros carros construídos durante os anos iniciais da indústria automobilística. O primeiro veículo independente a rodar com eletricidade foi construído na década de 1830, na Escócia. A fonte de energia para esse veículo não era recarregável, um problema considerável. Vários outros veículos elétricos chegaram às ruas nos anos 1800, mas o primeiro automóvel elétrico real surgiu em 1891, na oficina de William Morrison, de Des Moines, em Iowa. Em 1897 uma frota de táxis elétricos estava operando em Nova York. Em 1900, 28% de todos os carros nos Estados Unidos rodavam com eletricidade. Contudo, pouco depois desse pico de popularidade, o carro elétrico caiu em declínio. Henry Ford introduziu o Modelo T, com motor de combustão e produzido em massa, tornando os automóveis acessíveis às massas. Em 1920 o carro elétrico havia praticamente desaparecido, substituído por carros que iam mais longe e mais rápido com mais energia. A transição para o motor de combustão interna foi auxiliada pelo fato de que a gasolina estava prontamente disponível.
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Thomas Edison trabalhou por muitos anos em uma bateria que podia ser usada para alimentar um automóvel. Embora sua bateria não tenha tido sucesso, ele tinha um carro elétrico.
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O CitiCar, fabricado de 1974 a 1977, rodava com a eletricidade produzida por oito baterias chumbo-ácido. A carroceria do veículo leve era feita principalmente de plástico. Assim, o CitiCar não atendia aos padrões de segurança mais exigentes do fim da década de 1970.
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A ideia de um carro elétrico para as massas voltou em 1960. Mas só pegou na década de 1970, quando as preocupações com a poluição e os preços crescentes da gasolina aumentaram. O primeiro veículo elétrico foi o CitiCar da Vanguard-Sebring, lançado em 1974. Esse minúsculo veículo podia passar de 48 km/h e rodar aproximadamente 64 km a cada recarga. Cerca de 2.000 veículos foram fabricados. O CitiCar não era muito seguro, e em 1976 a montadora parou de fabricá-los.
Os veículos elétricos foram testados para outros usos também. O Serviço Postal norte-americano comprou 350 Jeeps elétricos para a entrega de correspondências em 1975. Esses veículos podiam percorrer até 64 km e tinham velocidade máxima de 80 km/h. Cada veículo exigia 10 horas de tempo de recarga. Esse parecia ser um bom uso para um veículo elétrico: pequenas distâncias a serem percorridas em um tempo limitado. Contudo, o programa foi interrompido.
Em 1976 o Congresso norte-americano aprovou uma lei para estimular o desenvolvimento de veículos elétricos e híbridos. O objetivo da lei era, em parte, melhorar a tecnologia de baterias. Contudo, os fabricantes de automóveis não demonstraram interesse até 1988. Naquele ano, a General Motors (GM) começou a fornecer dinheiro para a pesquisa de carros elétricos para o mercado consumidor. O carro, chamado EV1, foi fabricado de 1996 a 1999. O EV1 era disponibilizado aos consumidores da Califórnia apenas através de leasing. Inicialmente, ele foi produzido com uma bateria chumbo-ácido. Em 1999, a GM passou para uma bateria de níquel-hidreto metálico (NiMH), que recarregava melhor.
 Foto © GM Corp.
O EV1 da General Motors foi o primeiro carro elétrico fabricado por uma montadora norte-americana. Foi lançado apenas na Califórnia. Quando a General Motors parou de fabricar o veículo, os EV1s devolvidos foram destruídos.
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A Toyota produziu uma versão elétrica de seu popular RAV4, um pequeno veículo esportivo utilitário. O RAV4 EV ficou disponível na Califórnia de 1997 a 2003. Embora a maioria tenha sido oferecida como leasing e depois devolvida, alguns modelos posteriores foram vendidos aos consumidores. Esses continuam rodando até hoje.
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Vários outros veículos logo se juntaram ao EV1. O Toyota RAV4 EV, uma versão plug-in do popular utilitário esportivo, foi testado no Japão em meados de 1990 e comercializado na Califórnia. Empresas podiam fazer o leasing do RAV4 EV entre os anos de 1997 e 2000. De 2001 a 2003, a Toyota disponibilizou o carro para leasing pessoal nos Estados Unidos, e alguns foram vendidos a partir de 2002. Contudo, em 2003 a fabricação do RAV4 EV foi interrompida. O RAV4 EV atingia velocidades de até 130 km/h e tinha uma autonomia de 130 a 190 km. Ele utilizava baterias NiMH.
Muito poucos desses modernos veículos elétricos da primeira geração ainda existem - a maioria dos EV1s foi tomada de volta pela GM e destruída. Contudo, alguns RAV4 EVs continuam nas ruas. Não há novos veículos elétricos no mercado automobilístico mundial atualmente. Contudo, a maioria dos fabricantes de automóveis está planejando oferecer veículos elétricos no futuro próximo.
Qual é o Impedimento?
A bateria continua sendo o grande problema dos veículos elétricos. Desenvolver essa tecnologia a um nível que satisfaça os consumidores demonstrou ser um enorme obstáculo. As baterias precisam ser capazes de fazer várias coisas também. Elas precisam armazenar carga suficiente para permitir que o veículo percorra uma distância útil. Elas precisam ser capazes de gerar potência suficiente para tornar o motor rodável para uso real. Precisam recarregar relativamente rápido. E o custo de troca das baterias precisa ser razoável.
Os primeiros veículos elétricos modernos usavam baterias chumbo-ácido de 12 volts, o tipo usado atualmente pela maioria dos automóveis. Eles traziam problemas consideráveis. Gerar potência suficiente para um veículo exigia grupos diferentes de baterias. Por exemplo, o EV1 usava 26 baterias, dispostas em um longo formato T sob a carroceria e a traseira do carro. Uma única bateria automotiva chumbo-ácido tem em média 23 kg; um grupo de 26 dessas baterias pesa mais de 500 kg ou mais. A capacidade de carga para baterias chumbo-ácido é limitada, então os primeiros veículos tinham uma autonomia de apenas cerca de 80 km antes de precisar de uma recarga. As baterias precisavam de quatro a dez horas para se recarregar totalmente, tirando o veículo de circulação por períodos significativos. As baterias chumbo-ácido exigiam substituição a cada três ou quatro horas, a um custo de cerca de US$2.000 em 2007. Como ocorre com vários outros tipos de baterias, o tempo frio drena a potência das baterias, portanto os veículos elétricos eram muito menos eficazes em locais de clima frio.
A troca para baterias de níquel-hidreto metálico (NiMH) no fim da década de 1990 foi uma melhoria. Essas baterias armazenam muito mais potência que as baterias de chumbo-ácido, e assim dão ao carro uma autonomia maior e maior potência. Contudo, grupos de baterias ainda são necessários, e as baterias NiMH são tão pesadas quanto as baterias chumbo-ácido, e seu tempo de recarga é comparável àquele das baterias chumbo-ácido. Além disso, as baterias NiMH têm uma grande desvantagem: Elas são muito mais caras para substituir (US$12.000 a $16.000 em 2007). Isso se deve à quantidade de bateria necessária para produzir energia suficiente para abastecer um veículo.
A próxima geração de baterias é a bateria lítio-íon (Li-ion). Essas baterias são muito densas de energia, o que significa que um peso consideravelmente mais baixo pode armazenar tanta energia quanto as baterias NiMH. Assim, as baterias Li-ion conseguem rodar mais com uma carga. Além disso, elas podem ser recarregadas mais rapidamente. Todos os novos veículos elétricos em desenvolvimento usam baterias Li-ion.
Status Atual dos Veículos Elétricos
No fim dos anos 1990 e início dos anos 2000, parecia que o carro elétrico iria realmente acontecer. Mas as limitações da tecnologia de bateria eram muitas. Os híbridos se tornaram uma alternativa bastante popular, pelo menos como um recurso provisório. A indústria automotiva continua comprometida com os veículos elétricos. Especialistas acreditam que os avanços em baterias Li-ion resolverão muitos desses problemas, e que os consumidores irão ver os veículos elétricos sob uma nova perspectiva.
Existem vários veículos elétricos em desenvolvimento ao redor do mundo. Grandes montadoras japonesas anunciaram que terão carros elétricos no mercado no futuro próximo. A fabricante chinesa de baterias BYD também está trabalhando em um veículo elétrico. Alguns dos novos veículos elétricos serão maiores, para satisfazer os consumidores nos Estados Unidos.
 Foto © General Motors Corp.
O Volt, carro elétrico da divisão Chevrolet da General Motors, será vendido a partir de 2010.
|  Foto gentilmente cedida por Mitsubishi Motors Corp.
A Mitsubishi está entrando no mercado de carros elétricos com seu i MiEV.
|  Foto gentilmente cedida por BYD Auto
A fabricante chinesa BYD está desenvolvendo o F3e 100% elétrico.
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