Uma rápida observação sobre a proposta da Toyota para o uso de etanol em veículos híbridos

Muito já se especulou sobre o quão realmente benéfico ao meio-ambiente seriam os automóveis híbridos movidos somente a gasolina, não apenas em comparação aos carros com motor Diesel mas também aos "flex" aptos a rodar tanto com gasolina quanto com etanol e muito populares no Brasil. Se por um lado a aposta no etanol parece fazer sentido, considerando principalmente a renovação da matriz energética, por outro algumas limitações desse combustível ficaram mais evidentes na atual geração de veículos híbridos. Embora existam soluções que permitam conciliar mais efetivamente as características do etanol e as condições operacionais específicas de um sistema híbrido como o funcionamento mais intermitente do motor a combustão interna e os ciclos mais repetitivos de partidas frias, eventualmente proporcionando até um incremento na eficiência energética, acaba soando um tanto irônico que não sejam aplicadas aos mesmos na frequência que seria de se esperar.

Um caso que acaba sendo digno de nota é o Toyota Prius, que fez fama principalmente pelo fato de ter popularizado os híbridos nos mercados do Japão, Europa e Estados Unidos. Por mais que o motor 2ZR-FXE a gasolina aplicado a esse modelo tenha uma concepção conservadora, até muito próxima à do 2ZR-FBE "flex" atualmente em uso na versão mais simples do Corolla no Brasil, e basicamente as alterações mais expressivas resumindo-se à taxa de compressão estática mais alta e à duração mais longa da abertura das válvulas de admissão já avançando sobre a fase de compressão com o intuito de proporcionar uma expansão mais intensa que a compressão dinâmica - conhecida como "efeito Atkinson" -, os ganhos de eficiência térmica atribuídos a esse princípio de operação se revelam de difícil aplicabilidade ao uso do etanol ou ainda do gás liquefeito de petróleo (GLP - "gás de cozinha") que tem relativa popularidade na Europa como combustível alternativo. A vaporização mais difícil em comparação à gasolina acaba por requerer temperaturas mais elevadas do ar, ou algum pré-aquecimento que acarretaria numa carga maior sobre o motor, sacrificando a eficiência. Nesse caso, a princípio uma solução mais lógica seria recorrer à injeção direta e a um fechamento das válvulas de admissão mais próximo do habitual para aumentar a massa de ar de admissão e o aquecimento aerodinâmico por compressão, de modo que o combustível ao ser atomizado diretamente nas câmaras de combustão encontraria condições mais favoráveis a uma vaporização efetiva sem tanto risco de escorrer por folgas entre os pistões e as camisas de cilindro para contaminar o óleo lubrificante. Alguns modelos já até contam com injeção direta mesmo nas versões híbridas, como é o caso da atual geração do Lexus IS que na versão IS300h (motor 2AR-FSE) é equipado com um sistema de injeção duplo, tanto direto quanto indireto, que ao menos já teria capacidade de operar com o etanol a uma temperatura ambiente baixa mais facilmente embora ainda não seja "flex".

Não se pode deixar de considerar no entanto, as eventuais desvantagens da injeção direta no tocante ao controle de emissões, principalmente dos óxidos de nitrogênio mas também de material particulado que antes parecia ser um calcanhar-de-Aquiles exclusivo do Diesel. O problema já é um velho conhecido, e tem sido um prato cheio para os que se opõem ao uso de motores Diesel em veículos leves, acentuado pela severidade cada vez mais alta das normas de emissões e eventuais restrições à circulação de alguns veículos em determinadas áreas. Enquanto já vinha se especulando uma futura obrigatoriedade do filtro de material particulado (DPF - Diesel Particulate Filter) até mesmo para veículos com motor de ignição por faísca à medida que a injeção direta ia avançando nestes em função do "downsizing", visto que permite o uso de misturas ar/combustível mais pobres com um menor risco de pré-ignição em motores como o 8AR-FTS de 2.0L com injeção dupla usado nos Lexus IS200t e NX200t, o resfriamento da carga de ar proporcionado durante a vaporização do combustível desde o coletor de admissão e a compressão dinâmica menor inerente tanto à emulação do efeito Atkinson quanto à aspiração natural ainda encontram espaço nos híbridos ainda que possa vir a dificultar o uso do etanol. Por exemplo, no caso do Lexus NX, seria mais fácil recorrer ao gás natural na versão NX300h, tendo em vista que esse combustível usualmente já é armazenado em estado de vapor.

Por um lado, o que parecia ser tão somente uma desvantagem no caso da injeção indireta em veículos híbridos de ignição por faísca se revela por outro até desejável para simplificar o controle da emissão dos NOx, tanto isolada quanto eventualmente combinada à injeção direta, levando em consideração uma menor necessidade de pós-tratamento dos gases de escape que tem sido um problema sério para os motores Diesel modernos. Poder recorrer somente a um eventual e leve enriquecimento da mistura com o próprio combustível em condições de carga mais intensas, sem a necessidade de outros fluidos como o AdBlue/ARLA-32/ARNOx-32, e a um eventual incremento na carga do EGR (recirculação de gases de escape) e valer-se do calor residual ainda contido nos gases recirculados para facilitar a vaporização completa do combustível, tem feito com que os sistemas híbridos estejam consolidados nos principais mercados internacionais e até ameaçando a hegemonia do Diesel, ainda que não convenha ignorar a possibilidade de integrá-los como já vem sendo feito pela Volvo principalmente para uso em ônibus urbanos.

A bem da verdade, diante do cerco que não apenas os combustíveis fósseis mas também o motor a combustão interna de um modo geral vem sofrendo, a aposta da Toyota no uso do etanol em híbridos está longe de parecer um tiro no escuro. A relativa facilidade de implementar o sistema HSD (Hybrid Synergy Drive) em modelos de produção em série, não apenas em automóveis mas também em caminhões e ônibus, e até um interesse mais antigo que a Toyota Tsusho já expressava pelo etanol como matéria-prima para plásticos a serem usados na produção de componentes automotivos, leva a crer que a proposta é bem menos mirabolante que os planos de se eliminar por completo a venda de veículos com motor de combustão interna traçados pelos governos de alguns países. Enfim, por mais que a proposta da Toyota não ofereça uma perspectiva clara sobre o futuro dos motores Diesel e de combustíveis como o biodiesel ao menos para o transporte comercial, parece mais realista que os devaneios da "emissão zero" que vem ganhando espaço na mídia.

Uma reflexão sobre a Ásia e eventuais motivos para não crer numa eletrificação maciça das frotas automotivas

Em meio a tantas discussões acaloradas e a implementação de um cerco generalizado aos motores de combustão interna, principalmente na Europa mas também na Califórnia, chega a ser até previsível que a proposta de uma massificação dos veículos elétricos iludam boa parte da população mundial. O apelo "futurista" talvez exerça um fascínio até maior que a expectativa por uma redução de emissões, mas convém refletir sobre algumas condições ainda encontradas nos países subdesenvolvidos ou em desenvolvimento e como podem virar o jogo a favor de uma continuidade para o motor de combustão interna. Uma região particularmente desafiadora é a Ásia, onde é particularmente nítido um contraste entre a busca pela modernidade nas metrópoles de crescimento repentino e a precariedade que ainda persiste em vilarejos espalhados pelo interior até mesmo em países que vem experimentando uma maior industrialização nas últimas décadas como é o caso da China e da Índia.

Já faz algum tempo que a China é conhecida pelas cópias de produtos ocidentais e japoneses, o que inclui veículos e motores, mas tem relegado o Diesel para aplicações agrícolas, transporte comercial e equipamentos estacionários. A bem da verdade, a China sempre deu mais preferência à ignição por faísca desde que começou a ter uma presença mais expressiva de veículos motorizados, tanto por uma percepção de maior suavidade de funcionamento quanto pela ênfase que se dava aos combustíveis gasosos com produção local, além da maior simplicidade inerente a um carburador em comparação às bombas e bicos injetores destinados a motores Diesel. Além do gás natural e do gás liquefeito de petróleo (GLP - "gás de cozinha"), não era tão incomum em algumas regiões da China o uso tanto do biogás/biometano produzido a partir de esgoto quanto do gás de carvão como combustível em ônibus, favorecidos pelo baixo custo dos sistemas de baixa pressão usados para armazená-los sobre o teto dos veículos. Hoje, mesmo que o Diesel esteja consolidado e já se desenvolva até mesmo a produção de biodiesel a partir do óleo de canola cultivado em Luoping, na província de Yunnan, há uma forte concorrência entre o óleo diesel e o gás natural na China, e uma eventual transição entre o gás de origem fóssil para o biogás/biometano não deixa de ser uma alternativa viável para aproveitar tanto os efluentes da criação de animais no interior quanto do esgoto doméstico nas regiões metropolitanas.

Ainda que a China venha ganhando destaque pelo desenvolvimento de veículos elétricos, como o BYD e6 já disponível no Brasil, de certa forma a euforia em torno dessa tecnologia suscita dúvidas e questionamentos. A dependência pelo carvão mineral para geração de eletricidade já é suficiente para desacreditar essa proposta como "limpa", além do impacto ambiental da fabricação das baterias e o alto grau de complexidade no processo de reciclagem dos compostos à base de lítio usados nas mais recentes gerações de baterias aplicadas tanto a veículos elétricos puros quanto em híbridos. Também cabe lançar um olhar sobre as perspectivas favoráveis ao uso do milho para produção de etanol na China, motivadas principalmente como uma opção para aproveitar excedentes de produção do grão que o governo tem comprado e estocado somente para segurar os preços, enquanto o crescimento do mercado automobilístico ainda acaba gerando uma dependência maior pelo petróleo importado. Há de se considerar também a melhor digestibilidade que o "grão de destilaria" (DDG- distillation-dried grain) que sobra do processo de produção do etanol apresenta em comparação ao grão de milho ao natural na formulação de rações pecuárias, além do ganho de peso mais rápido nos animais de corte.

Já o caso da Índia tem outras particularidades e, embora o Diesel não chegue a ser uma unanimidade, marca presença até nos populares triciclos utilitários conhecidos por lá como "tuk-tuk". O recente crescimento do mercado automobilístico indiano, bem como o posicionamento do país como hub de exportação por parte de alguns fabricantes internacionais como Ford, Volkswagen e Suzuki, fez com que um grau mais elevado de sofisticação se tornasse acessível ao consumidor comum, e portanto o Diesel passou a atrair uma parcela considerável do público que não estaria muito disposta a abrir mão do desempenho mais vigoroso que antes se associava mais frequentemente aos motores de ignição por faísca movidos a gasolina. Assim o Diesel ganhou espaço em veículos particulares mesmo diante da pressão por uma substituição pelo gás natural para utilitários comerciais com cilindrada acima de 2.0L e táxis (incluindo os "tuk-tuks") em algumas grandes cidades indianas como Calcutá e Nova Délhi. O crescimento da participação de mercado da energia solar, que se mostra adequado sobretudo para promover a eletrificação rural, também pode parecer inicialmente convidativo a propostas como a de permitir apenas a comercialização de veículos elétricos na Índia a partir de 2030, mas tal medida pode soar mais distante de uma aplicabilidade prática do que se supunha.

Limitações de espaço para acomodação de uma bancada de baterias com uma boa proporção entre a autonomia e o tempo de recarga em um "tuk-tuk", bem como as condições ambientais extremas, são alguns dos obstáculos que podem tornar a proposta de  eletrificar o transporte de "última milha" um devaneio distante. Ainda que o cenário operacional essencialmente urbano ao qual esses veículos são direcionados pareça convidativo à tração elétrica, o custo de implementação é distante da realidade da maioria dos operadores, para não entrar no mérito da alta demanda por energia elétrica para outros fins e dos problemas ambientais e de saúde até mais severos associados ao uso de fogareiros a lenha nas cozinhas de tantas residências indianas. Dessa forma, fica evidente que uma simples vilanização do uso de motores a combustão interna nos veículos torna-se uma das ações mais questionáveis na tentativa de promover alguma melhora efetiva na qualidade do ar. A recente consolidação da Índia como um polo de desenvolvimento tecnológico para motores a combustão interna, trazendo uma maior independência tecnológica diante de países com tradição mais duradoura nesse âmbito e atraindo também parcerias entre empresas indianas e outras mais tradicionais como a fabricante de motos austríaca KTM, não deixa de ser outro motivo para colocar em xeque a proposta de uma efetiva eliminação dos motores de combustão interna.

Mesmo no âmbito dos motores Diesel, embora no caso de veículos leves de passageiros ainda ocorra um predomínio do uso de motores Fiat e Renault mesmo entre fabricantes de capital indiano como a Tata Motors e a Mahindra, já se observa o desenvolvimento de alternativas locais plenamente capazes de atender às mais avançadas exigências tanto no tocante ao desempenho quanto às rígidas normas de emissões que vão sendo implementadas. Um caso que merece especial destaque é o da fabricante independente de motores, grupos geradores e equipamentos agrícolas Greaves Cotton Ltd., cuja tradição remonta ainda ao passado colonial britânico mas hoje fornece motores Diesel automotivos modernos e plenamente competitivos diante do que oferecem Fiat, Renault, Ford, Volkswagen e outras multinacionais sediadas em países onde se esteja apontando um futuro incerto não apenas para o Diesel mas para os motores de combustão interna de um modo geral. Considerando também as peculiaridades de países com mais de 1 bilhão de habitantes, e uma crescente classe média que vai se inserindo no mercado consumidor, ainda parecem haver boas oportunidades para o retorno do investimento em pesquisa e desenvolvimento de motores mais tradicionais, mesmo já vislumbrando uma transição dos combustíveis fósseis para alternativas renováveis como o biogás/biometano, o biodiesel e eventualmente até mesmo o etanol.

Por mais que a proposta de uma eletrificação maciça do transporte motorizado possa agradar tanto aos ecofascistas de plantão quanto aos geeks atraídos pelas aspirações de modernidade associadas a modelos como os BMW i3 e i8, nem sempre o que parece óbvio para um alemão ou um novo-rico de Xangai vá ser a melhor solução para um pequeno produtor rural num vilarejo isolado em alguma província do norte da China. A recente saída dos Estados Unidos de alguns acordos climáticos também constitui uma oportunidade para a China despontar como uma nova liderança nesse âmbito, e não deixa de ser oportuno considerar como um país nessa transição entre a tradição e a modernidade possa influenciar a tomada de decisões estratégicas no âmbito energético a nível mundial. Enfim, ainda que a expectativa pelo futuro sempre exerça algum fascínio, a realidade impõe um cronograma mais gradual para que as novas tecnologias atinjam a viabilidade comercial.

Tração 4X4: um parâmetro ineficaz para prevenir que o Diesel se tornasse um artigo de "luxo"

Já não é novidade que os utilitários-esportivos, mais conhecidos hoje pela sigla SUV (sport-utility vehicle), vem tomando o lugar das station-wagons tradicionais e até das minivans, firmando-se não só como uma opção mais direcionada ao uso familiar mas também em segmentos de luxo, a ponto de até fabricantes tradicionais como a Mercedes-Benz terem marcado presença nos últimos 20 anos com modelos como a Classe M. Se na 1ª geração ainda preservava algumas características mais comuns em SUVs tradicionais, com destaque para a caixa de transferência de dupla velocidade (a popular "reduzida"), nas duas gerações subsequentes esse recurso passou a ser opcional em outros mercados, enquanto no Brasil a relação mais curta da 1ª marcha no câmbio automático já servia como pretexto para que o modelo ainda pudesse ser homologado como "utilitário" mesmo com uma caixa de transferência de velocidade simples. Ainda que essa mudança possa à primeira vista já parecer vantajosa sob o ponto de vista da eficiência energética, não deixa de ser conveniente observar outros aspectos inerentes às condições de uso desses veículos e o quanto se torna contraproducente empurrar consumidores dispostos a pagar pelo privilégio de usar óleo diesel num veículo particular para modelos superdimensionados que no fim das contas vão comprometer mais a disponibilidade do combustível para fins comerciais.

O perfil essencialmente urbano predominante entre usuários dos SUVs de luxo, destacado também pelo uso de pneus mais adequados ao uso em pistas pavimentadas que em terrenos rústicos, já levaria a crer que a tração 4X4 por si só não seria de fato uma necessidade para a grande maioria do público dessa categoria de veículos. A presença cada vez mais maciça dos controles eletrônicos de tração já é suficiente para auxiliar em muitas condições de baixa aderência que possam ser encontradas não somente na cidade (caso de algumas ladeiras em dias chuvosos) mas também nas eventuais escapadas para uma chacrinha no interior ou outras áreas de lazer campestre ou litorâneo, apesar do apelo de marketing que também acaba sendo inerente à tração 4X4. É comum ver nesse recurso uma sensação de segurança que possa ser tomada equivocadamente como algo próximo de uma invulnerabilidade a certas condições que possam acarretar em perda da estabilidade direcional num carro de footprint (largura x comprimento) próximo que seja dotado de tração simples, sem levar em consideração as implicações inerentes a um centro de gravidade mais alto numa comparação entre um SUV e uma station-wagon. E mesmo numa comparação entre modelos de diferentes categorias mas que sejam igualmente dotados de tração nas 4 rodas, tomando como exemplo o Audi Q7 representando os SUVs e a station-wagon de pretensões aventureiras Audi A6 allroad quattro, fica evidente o quanto esse recurso acaba não só superestimado por usuários com um perfil mais urbano, como também pode não ser suficiente para tornar um SUV mais "incapotável" que uma wagon...

Motivos tão diversos quanto a maior permissividade nas normas de emissões e metas de redução de consumo de combustível para os "caminhões leves" nos Estados Unidos, ou a ilusão de uma eventual vantagem em algumas condições de rodagem adversas que já podem ser vencidas com recursos mais simples, passando pela estupidez burocrática brasileira ao condicionar o uso de motores Diesel à capacidade de carga, passageiros ou tração, a canibalização entre as station-wagons tradicionais como a Chrysler 300C Touring e SUVs como o Mercedes-Benz GLE 350d é uma medida desastrosa. Além de restringir a liberdade para o consumidor escolher o veículo com uma proposta mais de acordo com os anseios do freguês, também há de se levar em conta que um carro mais normal tende a favorecer mais a eficiência energética em comparação a uma caminhonete, mesmo quando eventualmente usem o mesmo motor como é o caso de algumas versões da 300C Touring oferecidas fora do Brasil e o GLE 350d com o motor Mercedes-Benz OM642 de 3.0L e 6 cilindros em V. Enfim, como se já não bastasse ter sido convertida num incentivo à procura por modelos com um consumo mais elevado que acarreta num maior impacto sobre a disponibilidade do óleo diesel para aplicações utilitárias em geral, a simples presença da tração 4X4 passou longe de ser eficaz para prevenir que o Diesel fosse alçado à condição de "luxo".