Uma reflexão sobre o SCR: solução ou transtorno?

Ao menos desde 2012 em uso no Brasil para atender aos limites de emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) estipulados pelas normas Proconve P7/Euro-5, o sistema SCR tornou-se muito controverso e, ao menos entre os operadores, encontra mais críticos do que entusiastas. De fato, apesar da difusão do SCR no mercado brasileiro de caminhões e ônibus ter ocorrido mais em função da baixa qualidade do óleo diesel convencional que eventualmente viesse a causar mais danos num motor que recorresse ao EGR, acabou por se revelar igualmente problemático por outras razões, que vão desde a necessidade de usar mais um insumo para a operação do veículo até um desgaste mais acentuado do dispositivo que foi constatado pela Volvo ao longo da vida útil operacional. Vale lembrar que no Brasil todos os caminhões e chassis para ônibus comercializados pela Volvo usam o sistema SCR, o que leva a crer que um eventual recall para a substituição de componentes possa vir a comprometer alguns serviços de transporte coletivo urbano e intermunicipal ao menos temporariamente.

Em outros mercados com normas de emissões mais rigorosas que as brasileiras e onde não se proíbe a venda de veículos leves com motor Diesel, mesmo que nos últimos anos a questão das emissões tenha estado mais em evidência e até acarretado alguma desconfiança quanto ao futuro desse tipo de motor em segmentos de entrada exatamente por causa dos custos de implementação de sistemas de controle, a presença do SCR nas atualizações de modelos como o Citroën C-Elysée acaba trazendo à discussão eventuais incoerências de ordem técnica e pequenos inconvenientes práticos que podem se tornar um empecilho para potenciais usuários e fazer com que se voltem à percepção da ignição por faísca como algo mais simples. Convém salientar que hoje o ar condicionado tem uma presença mais consolidada nos veículos 0km na imensa maioria dos mercados, de modo que ainda possa fazer mais sentido um eventual reaproveitamento por meio de injeção suplementar daquela água residual removida através da condensação de umidade em suspensão no ar dentro do habitáculo, de forma análoga ao que já se faz com a mistura de água a algum álcool em aplicações de alto desempenho e até na aviação. Ainda que a ênfase maior dessa solução não seja o controle de emissões, não deixa de ser interessante frisar que um resfriamento da carga de admissão proporciona condições menos favoráveis à formação dos NOx, e o adensamento da massa de ar resulta numa combustão mais completa que também passa a requerer uma menor frequência dos igualmente controversos ciclos de autolimpeza ou "regeneração" do filtro de material particulado (DPF/FAP).

Naturalmente há de se considerar outros fatores, como uma eventual dificuldade em adaptar o SCR a plataformas antigas como a do Renault Kangoo de 1ª geração, o que poderia já servir de pretexto para pôr em dúvida a viabilidade do Diesel em veículos mais básicos, embora seja justa a comparação com conversões para gás natural em versões com motor de ignição por faísca devido ao peso agregado e à diminuição do volume aproveitável no compartimento de carga ainda que os cilindros de gás possam ser instalados por baixo do assoalho (devido à necessidade de realocar o pneu sobressalente). Outro ponto bastante controverso no tocante ao gás natural é o fato da maior parte da uréia industrial usada na formulação do fluido-padrão AdBlue, denominado oficialmente ARLA-32 no Brasil e ARNOx-32 na Argentina e no Uruguai, ser sintetizada a partir do gás natural com um gasto de energia superior ao que poderia resultar do recurso a uma injeção suplementar desse combustível em motores Diesel. Não se pode ignorar que eventualmente o gás natural não se adapte tão bem a essa função devido ao peso da adaptação e de requerer um volume maior em proporção à quantidade de energia equivalente em litros de gasolina, etanol ou óleo diesel, o que se tornaria particularmente crítico para trafegar longas distâncias com a consequente necessidade de mais paradas para abastecer com gás e ainda não haver uma suficiente capilarização da oferta desse combustível pelo interior, mas não se pode ignorar que a injeção sequencial nos pórticos de válvula (para não haver perda de combustível não-queimado no cruzamento das válvulas de admissão e escape quando ambas encontram-se parcialmente abertas) tem uma ação análoga à do EGR ao diminuir a concentração de oxigênio e formar uma proporção ar/combustível mais rica que auxilia na refrigeração das câmaras de combustão, mas sem necessitar de uma recirculação de gases de escapamento para essa finalidade nem comprometer a eficiência do processo de combustão. A volatilidade do gás até proporciona uma propagação de chama mais intensa e homogênea, com queima mais completa do óleo diesel ou eventuais substitutos como o biodiesel e assim reduzindo a formação de fuligem.

Também é conveniente considerar possibilidades hoje ainda pouco exploradas para o biometano, que pode se tornar extremamente relevante no Brasil tanto para minimizar a dependência pelo gás natural de origem fóssil quanto suprir parte da demanda por óleo diesel convencional em veículos pesados e outras aplicações beneficiadas pela classificação arbitrária como "utilitários" que os credencia ao uso desse combustível, incluindo sport-utilities. Evidentemente o biometano pode soar mais convidativo ao uso em caminhões de coleta de lixo do que em uma Nissan XTerra, considerando tanto as diferenças nas certificações de emissões de acordo com os respectivos anos de fabricação quanto as condições operacionais. Até a exigência pelo kit de conversão gerenciado eletronicamente para aplicação em veículos produzidos após '97 pode ser um empecilho dependendo do caso, o que não seria impedimento para a grande maioria dos veículos com motor Diesel produzidos a partir do final de 2005 com a entrada em vigor das normas Proconve P5/Euro-3 que levou a uma consolidação da presença do gerenciamento eletrônico nos motores. Por mais que a demanda pelo uso simultâneo do gás natural e/ou do biometano com o óleo diesel ou outro substitutivo pesado ainda pareça algo distante de ganhar relevância no mercado nacional, vale considerar uma eventual equivalência entre as emissões de um motor homologado em normas defasadas que venha a fazer uso desse recurso e um mais recente operando somente com o combustível líquido. Considerando a implementação de medidas absurdas visando restringir o tráfego de veículos com motor Diesel com base no ano de fabricação e certificação de emissões em algumas cidades do exterior, além de um projeto de lei absurdo proposto por um petista visando impedir quase totalmente a circulação dos mesmos na cidade de São Paulo, reabilitar um modelo mais antigo não deixa de ser um ato de resistência contra os ecologistas-melancia...

Por mais que possa inicialmente parecer um apelo à mediocridade recorrer à injeção suplementar de água pura ou combinada a algum combustível volátil no coletor de admissão, não deixa de ter algum fundamento quando nos damos conta de que pode proporcionar bons resultados tanto no tocante ao controle de emissões quanto ao desempenho e até à manutenção do motor. Tomando como exemplo na linha Volkswagen a geração anterior do Jetta que chegou a dispor de ampla variedade de motores tanto com ignição por faísca quanto turbodiesel nos diferentes mercados em que foi oferecida, e que no Brasil dispôs apenas da ignição por faísca tanto com aspiração natural e injeção sequencial quanto da opção com turbo e injeção direta, e no exterior chegou a estar envolvida no "Dieselgate" tentando justamente dispensar o SCR nas versões turbodiesel de especificação americana, já cabe destacar a preferência de alguns operadores como taxistas pelos motores mais rudimentares devido à maior facilidade da conversão para gás natural. Nos motores com injeção direta, é sempre necessário um fluxo de gasolina e/ou etanol no caso dos "flex" para manter a refrigeração e lubrificação dos bicos injetores originais de modo a evitar danos aos mesmos, tendo em vista que ficam diretamente expostos à frente de propagação de chama nas câmaras de combustão, de modo que ou vale mais a pena permanecer com a injeção sequencial nos pórticos de válvula e poder rodar só no gás ou partir para um motor Diesel (com ou sem turbo) operando simultaneamente com óleo diesel convencional e o gás. Relembrando a questão do controle de emissões, convém destacar que a própria Volkswagen já recorre ao filtro de material particulado até em versões a gasolina de alguns modelos como o Tiguan na Europa e Estados Unidos, embora não chegue a precisar recorrer também ao SCR tendo em vista que um enriquecimento da proporção ar/combustível e resfriamento da carga de admissão podem ser obtidos por meio da injeção dupla (tanto direta quanto nos pórticos de válvula), que também auxilia a evitar formação de depósitos de sedimentos carbonizados no coletor de admissão e ao redor da carcaça do EGR. Embora no caso de versões Diesel não se possa recorrer ao mesmo expediente com o combustível principal devido à menor volatilidade, uma injeção suplementar de água e/ou álcool ou de gás natural pode proporcionar resultados semelhantes e eventualmente dispensar o SCR.

A consolidação da preferência pelos híbridos com ignição por faísca em âmbito político no mercado europeu onde antes parecia difícil de superar a hegemonia do Diesel, e que acaba sendo usada como pretexto por alguns que se opõem à proposta da liberação do Diesel em veículos leves no Brasil, não deixa de ser outro ponto controverso. Tomando por referência a atual geração do Volvo XC90, que é oferecida tanto em versões convencionais de ignição por faísca, Diesel e híbridas plug-in de ignição por faísca com todos os motores originados de um mesmo projeto modular, o impacto do volume das bancadas de baterias tracionárias que antes era um grande inconveniente nos híbridos hoje pode ser de certa forma considerado menos relevante, tendo em vista que em similares com motor Diesel hoje a exigência do SCR toma proporções semelhantes devido ao tanque de AdBlue também ocupar um espaço considerável. Essa percepção muito infeliz da tecnologia híbrida como sendo antagônica ao Diesel acaba por inibir o desenvolvimento e a aplicação de soluções técnicas mais eficientes não só no tocante ao motor de combustão interna quanto na recuperação de energia para recarga das baterias, indo além do controle de emissões e considerando também tecnologias como o sistema MGU-H que poderia ser uma alternativa unificada tanto ao "twincharger" usado em versões de ignição por faísca convencionais e híbridas do Volvo XC90 de 2ª geração quanto ao impulsionador eletropneumático PowerPulse aplicado ao motor twin-turbo Diesel para eliminar o turbo-lag e manter uma pressão mais constante no coletor de admissão que resulta numa maior eficácia também do controle de emissões.

É importante destacar que o AdBlue/ARLA-32/ARNOx-32 não é tão fácil de manipular sem colocar operadores e a própria integridade dos veículos em risco, tendo em vista que apresenta algum grau de corrosibilidade, além de não proporcionar uma melhoria direta no processo de combustão como a que se poderia esperar de outros recursos. Novas dúvidas quanto à eficácia do sistema SCR ao longo da vida útil operacional trouxeram não apenas desconfiança quanto à viabilidade do Diesel de médio a longo prazo mesmo em aplicações pesadas, mas levam a uma falta de visão estratégica em torno da importância dos motores de combustão interna de modo geral para o fechamento do ciclo de carbono. Enfim, por mais que à primeira vista o SCR pudesse ser um paliativo não tão inconveniente e de fácil implementação especialmente em veículos pesados, por outro se tornou uma fonte de transtornos para as aplicações leves e até sendo apontado como um dos motivos para o Diesel em automóveis não ter as vantagens devidamente reconhecidas na atualidade.