Seria precipitado anunciar a "morte" do Diesel?

Já não é nenhuma novidade que as normas de emissões vão impondo desafios cada vez maiores para as gerações mais recentes de motores automotivos, tanto para os de ignição por faísca quanto para os Diesel, e nesse meio-tempo os híbridos e elétricos puros também vão amealhando simpatizantes. Não só entre uma parte mais influente do público-alvo de carros de luxo, que vê na mobilidade elétrica um pretexto para posar de "ecologicamente-correto", mas principalmente entre entidades governamentais que vem adotando uma postura desfavorável aos motores de combustão interna de um modo geral, a necessidade de um bode expiatório acabou recaindo sobre o Diesel. Mas até que ponto as restrições que cidades como Londres, Paris e Berlim começam a impor à circulação de veículos com motores Diesel enquadrados em normas de emissões mais defasadas e outras medidas tomadas com um viés esquerdista corresponderiam, de fato, à realidade?

Seria estúpido ignorar que os motores do ciclo Diesel tem desvantagens, basicamente no tocante às emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) e material particulado (tanto a fuligem em suspensão na "fumaça preta" visível quanto poeiras mais finas), e os principais dispositivos de controle usados para diminuir tais problemas acabam sofrendo interferências mútuas. Por exemplo, enquanto uma proporção maior de combustível pela massa de ar reduz as temperaturas do processo de combustão e portanto leva a condições menos propícias à formação de NOx, acarreta num aumento nas emissões de material particulado, e o processo de "regeneração" forçada do filtro de material particulado (DPF - Diesel Particulate Filter) ao requerer um aumento momentâneo das temperaturas de operação com vias a induzir a oxidação da fuligem retida também resulta num índice mais elevado de NOx durante esse processo. Tal operação foi apontada como uma das possíveis causas para a reprovação de alguns modelos do grupo FCA - Fiat Chrysler Automobiles equipados com motor Diesel em testes conduzidos pela EPA (Environmental Protection Agency - uma espécie de equivalente americano ao IBAMA).

No entanto, a "caça às bruxas" deflagrada principalmente em torno do Diesel tem mostrado algumas inconsistências, tendo em vista que mesmo os motores de ignição por faísca que vem incorporando o conceito do "downsizing" é clara a influência da concepção dos motores Diesel que levaram recursos como o turbo e a injeção direta de alta pressão a serem efetivamente desmistificados junto ao consumidor comum em mercados onde não há a restrição absurda ao uso do óleo diesel convencional em função da capacidade de carga, passageiros ou tração ainda em vigor no Brasil. Apesar de combustíveis voláteis como a gasolina e o etanol apresentarem menos dificuldade para a vaporização em comparação ao óleo diesel convencional e substitutivos como o biodiesel ou óleos vegetais brutos, a injeção direta em fase líquida acaba levando a um intervalo muito mais curto fazendo com que eventualmente o combustível não vaporize de forma mais completa e homogênea, e assim pode vir a ser gerada uma maior quantidade de material particulado fino.

Por mais que sistemas como o SCR (Selective Catalytic Reduction), que neutraliza parte dos NOx por meio de uma reação química entre os gases de escape e um fluido aquoso à base de uréia a 32,5% denominado oficialmente ARLA-32 no Brasil, ARNOx-32 em alguns países vizinhos, AdBlue na Europa, África e Ásia, e Diesel Exhaust Fluid (DEF) nos Estados Unidos e Canadá, acabem impondo um custo maior tanto na fabricação dos veículos equipados com motores Diesel mais modernos quanto em processos logísticos para garantir o suprimento de mais esse insumo, é outro inconveniente que está longe de se tornar um tiro de misericórdia. Mesmo o escândalo relativamente recente do "Dieselgate", que deflagrou uma maior desconfiança com relação à viabilidade do Diesel em aplicações veiculares leves e teve como pivô exatamente uma emissão de NOx acima do regulamentado em alguns automóveis e utilitário do grupo Volkswagen durante um teste independente conduzido nos Estados Unidos, não seria um pretexto tão válido para relegar a ignição por compressão ao passado ou a aplicações pesadas.

A bem da verdade, é de se questionar a quem interessa a dependência pelo fluido-padrão AdBlue para o cumprimento das norma de emissões de NOx, sendo que não proporciona qualquer melhoria efetiva ao processo de combustão e à eficiência energética como se poderia obter através de uma injeção suplementar de água no coletor de admissão (aditivada com metanol para inibir o congelamento e eventualmente facilitar a vaporização) como se usava em aviões de combate durante a II Guerra e até hoje é comum em outras aplicações de alto desempenho. Nesse caso, seria possível não apenas manter os níveis de NOx mais baixos mesmo com um volume menor de combustível a ser injetado, mas também proporcionar uma combustão mais completa reduzindo a formação de material particulado. Ainda que para produção em série esse recurso tenha se tornado menos incomum em esportivos com motor a gasolina como o Oldsmobile Jetfire e o Saab 99 Turbo, e mais recentemente o BMW M4 GTS que faz uso de um sistema fornecido pela Bosch. No caso particular de motores Diesel, considerando que a conservação de energia térmica é benéfica para a eficiência geral, vale destacar a maior retenção do calor absorvido pela água para posterior liberação durante a fase de expansão ao invés de ser descartado por meio do sistema de refrigeração. A bem da verdade, hoje que o ar condicionado é cada vez mais comum em veículos novos, a umidade removida do habitáculo por esse sistema pode ser recuperada para suprir a injeção suplementar, como a própria BMW testou num protótipo baseado na Série 1 durante o desenvolvimento da atual família de motores modulares de 3 e 4 cilindros em versões tanto a gasolina quanto Diesel.

Altas taxas de compressão, essenciais para que ocorra o aquecimento da massa de ar de admissão e a auto-ignição do combustível ao ser injetado num motor do ciclo Diesel, apesar de serem consideradas como o principal motivo para que apresentem uma eficiência térmica superior, de fato proporcionam condições mais propícias à geração dos NOx. Quando aplicadas aos motores de ignição por faísca, ainda que não costumem atingir taxas de compressão tão extremas mesmo recorrendo à ignição direta, já não ficam com uma vantagem tão significativa nas emissões a considerarmos que um sistema de injeção sequencial no coletor de admissão proporciona uma absorção de calor latente de vaporização na massa de ar, e a mistura ar/combustível resultante também acaba sendo submetida a compressões menores com o intuito de evitar uma pré-ignição (a popular "batida de pino") e portanto sofre um aquecimento aerodinâmico menos intenso. Dentre os combustíveis aplicados a motores de ignição por faísca, só o gás natural tem sido efetivamente competitivo contra o óleo diesel convencional, valendo-se da maior compressibilidade mesmo com mistura pobre, mas nesse caso a menor absorção de calor pelo combustível acarreta numa carga térmica mais intensa e prejudicial a alguns componentes, principalmente do cabeçote quando não são dimensionados adequadamente para a conversão ao gás natural. Assim, diante de metas de incremento na eficiência energética média das frotas automotivas e redução no consumo de combustíveis fósseis, o ciclo Diesel ainda é um dos melhores recursos técnicos disponíveis.

A competição com os híbridos, tratados frequentemente como a opção mais economicamente viável a curto prazo para confrentar o Diesel em aplicações veiculares leves, também se mostra incoerente em alguns momentos. Mesmo que a operação mais intermitente do motor em ambiente urbano não seja a mais favorável, principalmente hoje que a presença do turbocompressor se tornou primordial para que os motores Diesel modernos se enquadrem nas mormas de emissões mais rígidas, até o atraso na pressurização do turbo (fenômeno conhecido como turbo-lag) já pode ser mitigado com relativa facilidade. Além de recursos como o turbocompressor de geometria variável hoje muito comuns e que trouxeram uma melhoria significativa no desempenho, outros sistemas como o PowerPulse desenvolvido pela Volvo valendo-se de auxílio eletropneumático para impulsionar a turbina durante a partida ou acelerações mais vigorosas também contribuem para que a eficiência energética superior inerente ao Diesel permaneça não apenas competitiva mas eventualmente até mesmo integrável com relativa facilidade às necessidades específicas de um sistema híbrido.

Por mais que o óleo diesel convencional tenha de fato suas limitações, não é tão sensato ignorar tanto a maior eficiência energética inerente ao ciclo Diesel quanto a adaptabilidade a uma grande variedade de combustíveis alternativos renováveis e com uma queima mais limpa, que também podem ter o uso como substitutivo como no caso do biodiesel ou ainda de forma complementar proporcionando uma melhoria no processo de combustão. As motivações políticas por trás de restrições ao Diesel são o verdadeiro problema, ainda que se tenha acesso a soluções técnicas adequadas para conciliar a economia operacional com as demandas de uma preservação ambiental mais rigorosa. Enfim, mesmo diante de um cenário político desfavorável, chega a ser precipitado anunciar uma "morte" do Diesel de curto a médio prazo.

Breves observações sobre a recente decisão da Volvo Car em tornar toda a linha dotada de alguma propulsão híbrida ou puramente elétrica em até 3 anos

Não é novidade que a Volvo é uma das fábricas de automóveis mais respeitadas a nível mundial, especialmente pelo foco na questão da segurança, posição que naturalmente foi alcançada às custas de investimentos em tecnologia. Mesmo sob a direção da chinesa Geely, atual proprietária da marca, não foi perdida essa tradição, ainda que recentemente a eficiência energética também tenha passado a concentrar esforços significativos na atual linha da Volvo, a ponto de até mesmo um sport-utility de grande porte como o XC90 hoje ser equipado somente com motores modulares da série Drive-E numa configuração de 4 cilindros e 2.0L com turbo e injeção direta tanto para as versões de ignição por faísca a gasolina quanto as Diesel. Considerando o cenário atual em mercados como a Europa e a China, até não seria de causar tanta perplexidade que uma das propostas para atingir esse objetivo seja fazer com que todos os automóveis Volvo novos a serem produzidos de 2020 em diante passem a ser equipados exclusivamente com conjuntos motrizes híbridos ou elétricos puros.

Em matéria publicada ontem (6 de julho de 2017) com autoria atribuída a um certo Andrei Netto no site do jornal O Estado de São Paulo, o popular "Estadão", a notícia foi dada de forma um tanto sensacionalista e claramente equivocada como se a Volvo estivesse anunciando uma efetiva eliminação dos motores a combustão interna da linha, quando na verdade tem como meta permanecer integrando-os aos sistemas híbridos numa proporção mais ousada que a adotada por outros fabricantes tradicionais. Diga-se de passagem, em meio a tantos fabricantes que preferem não seguir o conceito do downsizing nos automóveis híbridos que oferecem, a Volvo vem insistindo em desenvolver soluções para mitigar o turbo-lag de forma eficaz e sem os eventuais desafios no âmbito da confiabilidade que ainda inibem uma incorporação de auxílios 100% elétricos devido ao risco acentuado de danos que os dispositivos poderiam sofrer pela exposição às altas temperaturas envolvidas na operação do turbocompressor, com destaque para o sistema eletropneumático PowerPulse que se vale de ar comprimido suprido por um compressor elétrico para impulsionar o rotor da turbina durante acelerações mais vigorosas em modelos equipados com o motor D5 como é o caso de versões Diesel do Volvo XC90, fazendo com que se tornem mais aptos à operação com desligamento automático em marcha-lenta (start-stop/idle shut-off).

Por mais ambicioso que o plano de uma "hibridização" total possa inicialmente parecer, a Volvo está numa posição bastante confortável para implementá-lo. Além de competir num segmento com maior valor agregado em comparação a fabricantes mais generalistas, o que acaba por suavizar o impacto do custo inicial de tecnologias mais recentes ou que sejam consideradas mais avançadas como é o caso de sistemas híbridos, o crescimento de vendas de 6,4% no ano passado - chegando a 11,5% na China - também soa convidativo a passos mais ousados. O domínio da tecnologia dos híbridos plug-in, que inclusive é aplicada ao menos a duas versões do Volvo XC90 T8 Plug-in Hybrid já disponibilizadas no Brasil, já pode ser visto como um primeiro passo, embora existam outros métodos que facilitariam a conclusão desse objetivo num prazo tão curto e de forma até mais facilmente assimilável por uma parte conservadora do público-alvo da marca. Uma das primeiras alternativas que vem à mente é o sistema BAS-Hybrid, recorrendo a um alternador diferente que também serve como motor de arranque e auxilia o motor a combustão em diferentes situações onde uma maior reserva de potência ou eventualmente um efeito de freio-motor mais intenso venham a ser desejáveis. Mesmo que abra-se mão da possibilidade de trafegar pequenas distâncias exclusivamente com o motor elétrico, convém destacar a "frenagem regenerativa" que promove uma recarga da(s) bateria(s) em condições de desaceleração e um eventual uso do sistema para manter o motor a combustão mais próximo de condições de carga ideais para a máxima eficiência específica (menor consumo por unidade de potência gerada) já desde a partida a frio.

Considerando fatores que vão desde o status atribuído à marca até o desenvolvimento de soluções efetivas para conciliar o melhor desempenho possível em meio a metas de consumo e emissões mais rígidas, não se pode alegar que a Volvo estaria tão distante da possibilidade de se firmar como uma nova referência no âmbito dos sistemas híbridos em aplicações automotivas e utilitárias leves. Também pode-se deduzir que, diante do alto grau de compartilhamento de componentes entre a atual geração de motores Drive-E tanto a gasolina quanto a Diesel, este último estaria longe de ter as perspectivas futuras tão seriamente ameaçadas por uma "hibridização" mais efetiva. Enfim, tudo indica um rumo irreversível a ser tomado pela Volvo, mas não seria algo tão surreal e arriscado como poderia parecer à primeira vista, tampouco uma ameaça de curto a médio prazo para os motores de combustão interna.

Uma reflexão sobre a proposta da "Cide Verde" e vícios da política brasileira no âmbito dos biocombustíveis

Já não é de hoje que as políticas brasileiras no âmbito da substituição de combustíveis fósseis pelos renováveis tem se mantido presas demais ao etanol, incorporando alguns vícios do setor canavieiro que levam à tomada de decisões prejudiciais ao usuário final e no fim das contas não contribuem para uma maior abertura do mercado nacional para outros biocombustíveis como o biodiesel e mais recentemente o biogás/biometano. Mesmo a alegada vantagem no maior rendimento em litros por hectare cultivado da cana de açúcar comparada ao milho usado como matéria-prima para o etanol nos Estados Unidos tem se mostrado uma meia-verdade, tendo em vista a defesa acirrada de sobretaxas ao etanol importado e um aumento nas alíquotas da Contribuição de Incidência do Domínio Econômico (Cide) aplicada à gasolina (R$0,10/litro) e ao óleo diesel convencional (R$0,05/litro) sob um suposto pretexto "ecológico", que na prática se tornaria um prêmio pela ineficiência dos usineiros.

Diversos fatores tem feito com que o etanol fique cada vez mais distante do prestígio que já teve não só no âmbito da redução de emissões mas também como uma alternativa para preservar a segurança energética nacional, desde preços mais atrativos do açúcar para exportação até a mediocridade técnica da maioria dos motores "flex" a gasolina e etanol, bem como a concorrência com o gás natural que de certa forma cresceu impulsionado pelo descrédito do setor sucroalcooleiro junto à população. Nem mesmo a neutralização mais efetiva de emissões ao usar um combustível renovável tem sensibilizado o consumidor comum, principalmente em meio a um cenário político e econômico tão conturbado, e a proposta da "Cide Verde" direcionada a beneficiar exclusivamente o etanol de cana pode trazer mais prejuízos que benefícios ao país. Afinal, enquanto o potencial de outras matérias-primas como o milho e resíduos da indústria alimentícia já usados para produzir etanol em outros países permanecer subestimado, não seria racional crer que a hoje deficitária produção brasileira ainda dependente da cana pudesse voltar a suprir toda a demanda complementada pelas importações e também atender aos "estoques reguladores" sem inflacionar os preços ao consumidor, o que viria a causar mais incertezas numa economia muito dependente do modal de transporte rodoviário.

Caso a proposta da "Cide Verde" fosse mais realista, também haveria de contemplar o biodiesel e até mesmo o biogás/biometano, mais adequados às necessidades do transporte comercial e cuja produção seria mais fácil de descentralizar para reduzir tanto o custo quanto o impacto ambiental dos processos logísticos necessários para assegurar a distribuição por todos os rincões do país. Indo um pouco além da dependência de caminhões e ônibus para movimentar a economia brasileira, a agricultura também oferece oportunidades de mercado para o biodiesel, e eventualmente levar adiante a discussão sobre uma liberação do Diesel em veículos leves. Convém ainda observar que, em função de tanto o etanol quanto o biodiesel serem produzidos a partir de matérias-primas renováveis e passíveis de uma maior integração a cultivares tradicionais e uma diversificação de acordo com as condições climáticas e ambientais de cada região produtora, tornam-se menos justificáveis as alegações de que um fim das restrições baseadas em capacidades de carga, passageiros ou tração viria a prejudicar o transporte comercial e outras aplicações utilitárias hoje dependentes do óleo diesel convencional.

Ainda que a implementação de uma "carbon tax" sobre a gasolina em diversos países seja apontada como um precedente válido para a "Cide Verde" tanto por representantes da indústria do etanol quanto por autoridades governamentais, está longe de ser eficiente no âmbito da preservação ambiental da forma como vem sendo apresentada com o principal intuito de restabelecer a competitividade do etanol diante da gasolina. É preciso tratar a política energética de uma forma coerente com as reais necessidades do país, e livrar-se de velhos vícios ao invés de premiar a indústria canavieira em detrimento dos demais setores da economia. Enfim, por mais que num primeiro momento pareça imbuída de uma intenção nobre, na prática a "Cide Verde" se revela uma perigosa armadilha para o cidadão, tendo em vista que fomenta não apenas uma perpetuação da incompetência do setor sucroalcooleiro mas, principalmente, inibindo uma perspectiva de melhora nesse cenário.

Dendê: ofuscado pela soja, ainda pode ser uma boa alternativa para fins energéticos

Uma das oleaginosas mais importantes hoje a nível mundial, o dendê é mais conhecido no Brasil pela aplicação na culinária baiana, sendo imprescindível o azeite de dendê para a fritura de um acarajé legítimo e também é apreciado no tempero de moquecas e outros pratos que levam frutos-do-mar, mas também se revela como uma boa alternativa tanto como matéria-prima para biocombustíveis como ainda pode ser utilizado como lubrificante em substituição a óleos derivados de petróleo. No entanto, diante da maior popularidade do óleo de soja no Brasil, o dendê tornou-se um ilustre desconhecido para uma parte considerável da população até que o óleo de palma recuperasse algum prestígio junto à indústria alimentícia como substitutivo para as "gorduras trans" hidrogenadas por volta de 2005. Apesar de problemas observados na Malásia, onde a maior parte do azeite de dendê consumido no mundo é hoje produzida e cujo desmatamento para dar espaço às plantações tem destruído o habitat natural dos orangotangos, o cultivo pode ser feito em algumas regiões do Brasil com um impacto ambiental menor, até mesmo na Amazônia.

Adequado ao cultivo em regiões úmidas, o dendê não apenas se adapta bem às condições de florestas tropicais como também pode ser integrado à recomposição de matas ciliares, sendo útil para prevenir deslizamentos nas margens de alguns rios, e já chegou até a despertar alguma atenção da EMBRAPA Amazônia Ocidental (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) que estabeleceu ao menos uma plantação experimental em Manaus. Nesses tempos em que a expansão das fronteiras agrícolas é um tabu, a possibilidade de aproveitar e revitalizar áreas degradadas já parece uma boa justificativa para fomentar o cultivo do dendê. Subprodutos da extração do azeite de dendê e do óleo de palmiste (extraído da semente ao invés da polpa do fruto do dendê), as "tortas" também podem ser aproveitados na formulação de rações para alimentação animal, em proporções que vão de 20 a 30% para espécies com um estômago simples como aves e peixes, indo a 50% para gado leiteiro e até 80% para gado de corte, o que de certa forma também se revela um bom contraponto para alegações de que a produção de etanol e biodiesel a partir de grãos tradicionalmente usados tanto na alimentação humana quanto animal como o milho e a soja viria a exercer um impacto muito exorbitante sobre o custo e disponibilidade de gêneros alimentícios em regiões mais pobres.

Além de ser uma alternativa economicamente viável para substituição do óleo diesel em geradores de energia e embarcações em povoados ribeirinhos da Amazônia, onde o custo do transporte encarece demais os combustíveis convencionais, o azeite de dendê também se mostram promissores no uso como lubrificante em função da resistência a altas temperaturas e de um alto teor de antioxidantes. Pesquisas feitas pela petrolífera estatal malaia Petronas com o azeite de dendê apontaram propriedades semelhantes à de óleos sintéticos de marcas reconhecidas internacionalmente, podendo atender até aplicações de alto desempenho mais sensíveis ao uso de lubrificantes de baixa qualidade. Pode-se chegar à conclusão que o dendê oferece uma resposta mais completa aos dilemas da substituição do petróleo em comparação a outras oleaginosas que apresentam desempenho mais restrito ao uso como matéria-prima para biocombustíveis e especialidades petroquímicas. Portanto, apesar do maior destaque que a soja tem no Brasil tanto na indústria alimentícia como na produção de biodiesel, não é justificável ignorar vantagens do dendê em aplicações energéticas.

Rápidas observações sobre o entusiasmo do ministro Blairo Maggi pelo etanol de milho

O etanol de milho ainda é um grande tabu no mercado agroenergético brasileiro, mas a defesa um tanto entusiasmada desse combustível por parte do atual ministro da Agricultura, Blairo Maggi, pode trazer novas perspectivas. A experiência dele como produtor de soja não pode ser desconsiderada, bem como o fato do Brasil já importar etanol de milho dos Estados Unidos tanto durante a entressafra da cana de açúcar quanto para atender à demanda da região Norte. Por mais que o etanol produzido a partir da cana seja inicialmente mais barato, o transporte desde as regiões produtoras concentradas no interior de São Paulo e na Zona da Mata nordestina torna-se mais complexo devido não apenas às dimensões continentais do país mas também à precária infraestrutura rodoviária e a dependência excessiva pelo modal rodoviário.

Em discurso proferido na última quinta-feira (1) durante a abertura do Fórum Mais Milho, em Castro-PR, o ministro apresentou justificativas bastante plausíveis na defesa de um ponto de vista que não deixa de ser bastante polêmico diante do comodismo que se consolidou em torno da cana como a principal e praticamente única matéria-prima para o etanol no Brasil. Um aspecto levantado por Blairo Maggi foi o cultivo do milho no Centro-Oeste ter se desenvolvido apenas pelos benefícios que a rotação de cultura traz para a produtividade da soja, visto que a remuneração do produtor não é tão atrativa quanto possa parecer. Dessa forma, torna-se menos temerária uma alegada competição com a oferta do milho para usos alimentícios. A perspectiva de agregar valor ao milho nacional através do uso como matéria-prima para o etanol não deixa de ser promissora, principalmente diante de temores quanto a uma eventual desvalorização desse cultivar caso venha a ocorrer uma retirada de subsídios à produção do biocombustível nos Estados Unidos.

A recente concessão de autorização da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) para o funcionamento de uma usina de etanol voltada ao uso exclusivo do milho a ser instalada pela multinacional americana Summit Agricultural Group em Lucas do Rio Verde-MT, em seguimento às 4 usinas "flex" já em operação no Mato Grosso e que fazem a moagem do grão durante a entressafra da cana, também foi mencionada pelo ministro Blairo Maggi, Com capacidade diária de produção de 685 mil litros de etanol hidratado para uso direto como combustível e o mesmo volume de anidro para a mistura obrigatória à gasolina, a futura inauguração da usina tende a impulsionar uma recuperação da competitividade do biocombustível e da posição de destaque que o Brasil deteve no setor da agroenergia até ser superado pelos Estados Unidos como maior produtor de etanol justamente pelo investimento americano no uso do milho como matéria-prima. Cabe recordar ainda o uso do grão de destilaria (DDG - distillation-dried grain) como substrato com alto teor de proteínas de alta digestibilidade na formulação de rações pecuárias, favorecendo o ganho de peso do gado até em comparação ao grão de milho ao natural.

Não seria de se descartar que um eventual sucesso da produção do etanol de milho no Brasil possa se mostrar relevante também para a pauta da liberação do Diesel, tendo em vista que uma oferta mais ampla de etanol pode impulsionar o uso tanto como complemento quanto em substituição ao óleo diesel convencional, diminuindo a pressão sobre o custo do combustível em aplicações no transporte comercial e na agricultura. Talvez seja ainda a última possibilidade para que o etanol volte a ser visto pelo consumidor brasileiro como uma alternativa eficaz para reduzir a dependência por combustíveis fósseis. Enfim, mesmo diante da mediocridade que ainda prevalece na atual geração de motores "flex" em uso nos veículos leves, só um menor impacto de oscilações na safra da cana e no direcionamento para a produção de açúcar já justificam o entusiasmo pelo etanol de milho.

A proposta da liberação do Diesel poderia soar "elitista"?

Por mais que os motores Diesel tenham se firmado em aplicações veiculares leves como uma solução eficaz para melhorar a eficiência energética, por vezes o consumidor brasileiro os vê como artigo de luxo. Antes das pick-ups se tornarem símbolo de status para "agroboys", e a moda dos sport-utilities acabar com o reinado das station-wagons como o carro familiar por excelência, a principal referência em motores Diesel para automóveis que se via no Brasil eram uns poucos Mercedes-Benz que na maioria dos casos foram trazidos até '76 ou então por corpos diplomáticos. Mas em que pesem fatores como o desenvolvimento tecnológico e as normas de emissões de décadas atrás terem feito com que a diferença de custos entre um motor de ignição por faísca e um Diesel fosse mais palatável em comparação ao que ocorre hoje, com os sistemas de gerenciamento eletrônico e controle de emissões agregando cada vez mais complexidade, seria mesmo justo tratar a liberação do Diesel como uma pauta "elitista"?

A bem da verdade, chega a ser covardia comparar o nível de precisão que o sistema de injeção a ser usado num motor Diesel sempre exigiu, em comparação ao carburador que ainda era prevalente nos motores de ignição por faísca até a década de '80. Ainda que modelos como o Mercedes-Benz 200D da série W123 produzida entre '76 e '85 recorressem à injeção indireta, que se manteve firme até o fim da década de '90 em função da maior suavidade em comparação às primeiras aplicações da injeção direta em motores Diesel para veículos leves, tanto a dosagem do combustível quanto uma correção do débito (volume de injeção) em função da pressão atmosférica sem a necessidade de interferência do condutor são essenciais para que a combustão se mantenha o mais completa possível ao longo da operação do veículo, ao passo que os efeitos indesejáveis de uma mistura ar/combustível rica (maior proporção de combustível pela massa de ar) num similar movido a gasolina com motor de ignição por faísca alimentado por carburador acabariam sendo mais negligenciados num primeiro momento. Mesmo em comparação aos motores de ignição por faísca mais antigos que ainda usavam distribuidor com regulagem automática do avanço a vácuo, a precisão exigida de uma cápsula aneróide para correção barométrica do débito de uma bomba injetora mecânica é maior.

As menores pressões operacionais de um sistema de injeção indireta, refletidos num custo inicial mais atrativo diante da injeção direta, fizeram com que mantivesse um público fiel ao menos até onde foi possível manter os veículos dotados desse sistema enquadrados nas normas ambientais. A exigência de gerenciamento eletrônico do motor para todos os veículos 0km no mercado europeu levou a Ford a já apostar mais maciçamente na injeção direta mesmo em modelos mais básicos como a Ford Courier Kombi oferecida com o motor Endura-D, enquanto a Peugeot permaneceu apostando na injeção indireta ao menos com o motor DW8 que equipou versões mais simples de modelos como o Partner ao menos até 2007. Se por um lado a eletrônica proporcionou um controle mais preciso nas mais diversas condições de rodagem, além de outras vantagens como a possibilidade de incorporar um inibidor de partida (o famoso "imobilizador eletrônico") que torna necessário o uso de chave codificada para dificultar furtos, por outro trouxe aumento de custos e não deixou de causar algum descontentamento numa parte mais tradicional do público que até hoje considera o ano 2000 como o "início do fim" da superioridade do Diesel em aspectos como a confiabilidade e a robustez em condições severas e até mesmo no tocante à economia de combustível tendo em vista a interferência por vezes excessiva dos sistemas de controle de emissões sobre o desempenho dos motores.

Mesmo um controle eletrônico que seja incorporado aos motores Diesel de injeção indireta fica mais restrito à bomba injetora, normalmente do tipo distributiva (também conhecida como rotativa), facilitando a intercambialidade de alguns componentes como os bicos injetores com motores de especificação anterior com controle totalmente mecânico, minimizando não só os investimentos na linha de produção mas também o custo de eventuais reparos que venham a se fazer necessários ao longo da vida útil operacional do veículo. Como a injeção é feita em pré-câmaras no cabeçote, o próprio turbilhonamento gerado durante a aproximação dos pistões ao ponto morto superior na fase de compressão e continuado já no tempo de potência em direção ao ponto morto inferior enquanto o combustível atravessa o estreitamento entre as pré-câmaras onde já vai absorvendo calor do ciclo de combustão anterior e as câmaras de combustão compensa de certa forma as pressões de injeção mais baixas. A maior resiliência ao uso do óleo diesel de baixa qualidade ainda predominante em boa parte do terceiro mundo, proporcionada exatamente pelo uso de pré-câmaras, também fez com que a injeção indireta desperte algum saudosismo.

Nem mesmo a presença mais expressiva do turbo, que proporcionou melhorias notáveis em âmbito de desempenho e eficiência térmica nos motores Diesel, escapa a críticas. Além do preço, não é possível ignorar que esse componente exige cuidados especiais quanto à refrigeração e lubrificação, e alguns consumidores podem não estar tão dispostos a usar um óleo lubrificante de especificações adequadas para suportar as altas temperaturas na carcaça central sem formar borra. Um exemplo a ser observado é o Toyota Corolla da geração E120, que tinha diferentes opções de motor Diesel de acordo com as preferências e regulamentações de cada mercado. Com a carroceria hatchback, que no Japão teve uma proposta mais "esportiva" e foi oferecida apenas com motores a gasolina, em outros mercados havia a opção por motores turbodiesel de 1.4L e 2.0L com gerenciamento eletrônico e injeção direta do tipo common-rail, enquanto o sedan teve disponibilizado ainda o rústico 2C de 2.0L de injeção indireta controlada mecanicamente e aspiração natural que chegou a ser oferecido também no Japão até 2004 sendo o último motor Diesel a equipar qualquer versão do Corolla destinada ao mercado japonês. Ao contrário do europeu, que já não abria mão de um desempenho mais próximo ao de similares com motor naturalmente aspirado de ignição por faísca numa mesma faixa de cilindrada, o japonês ainda via no Diesel basicamente o viés utilitário e priorizava um custo menor de aquisição e manutenção em detrimento de altas potências.

Cilindros de gás natural montados por baixo do assoalho traseiro num Citroën Berlingo Multispace

Mas em meio ao crescente rigor das normas de emissões tanto nos principais mercados automotivos quanto nas respectivas áreas de influência, como conciliar a necessidade de uma redução dos custos operacionais ao menos próxima à que o Diesel proporciona, mantendo um investimento mínimo em comparação a um veículo movido só a gasolina ou etanol, ou eventualmente um "flex"? A resposta que muitas vezes parece mais simples a curto prazo acaba sendo o gás natural, facilmente adaptável à maioria dos motores de ignição por faísca, e pode ser aplicada tando em modelos dotados de injeção eletrônica como o Citroën Berlingo argentino quanto num "pau velho" com carburador como o Ford Escort Mk.4, sem sacrificar a capacidade de operar com o combustível original quando necessário. A resistência à pré-ignição, superior à do etanol, ainda possibilita o uso de misturas pobres mesmo com taxas de compressão relativamente altas, às custas de um maior risco de superaquecimento em condições de carga mais extremas e um aumento nas emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) que são tratadas mais frequentemente como um calcanhar-de-Aquiles do Diesel.

Também é interessante observar como o downsizing está nivelando os motores de ignição por faísca a níveis de eficiência mais próximos dos que antes seriam alcançáveis somente pelo Diesel, tomando como exemplo o Volkswagen up! por pertencer ao segmento de entrada, e portanto soar como um contraponto às alegações de que o custo da evolução tecnológica seria incompatível com os carros "populares". Embora não sejam todas as versões do up! que contem com a opção pelo motor 1.0 TSI com turbo e injeção direta, a chegada desses recursos chama a atenção principalmente diante de uma resistência a novas tecnologias que não parte apenas do público consumidor mas também dos fabricantes que relutam até onde conseguem para evitar investimentos em atualização na oferta de motores nos carros "populares". Cabe destacar que, além de viabilizar a combinação entre proporção ar/combustível pobre e taxas de compressão mais elevadas, a injeção direta torna-se especialmente vantajosa para os motores "flex" brasileiros em função de uma maior facilidade na partida a frio mesmo ao usar etanol. Naturalmente, não se pode evitar um aumento no preço inicial de um veículo dotado desses recursos...

Como a injeção direta depende do aquecimento aerodinâmico ocorrido durante a fase de compressão para vaporizar o combustível, num intervalo mais curto em comparação a similares com injeção junto ao fluxo de ar de admissão, não é de se estranhar que alguns problemas já vistos no Diesel acabem sendo replicados num motor de ignição por faísca. Mesmo a gasolina e o etanol sendo combustíveis voláteis, desprendendo vapores mais facilmente, não se pode descartar o risco de uma vaporização incompleta que leva a uma formação de material particulado fino que pode até penetrar os alvéolos pulmonares e tornar-se um fator de risco para câncer de pulmão, levando até a União Européia a considerar uma obrigatoriedade de filtros de material particulado extensiva a motores de ignição por faísca numa fase futura das normas de emissões Euro. Como a carga de ar de admissão também não é refrigerada por combustível durante a passagem pelo coletor de admissão até o fim da fase de compressão, também acabam sendo encontradas condições propícias a um aumento nas emissões de óxidos de nitrogênio. Em meio a toda a caça às bruxas deflagrada pelo "Dieselgate", chega a ser um tanto irônico que o downsizing constantemente apontado como uma mordaça para silenciar discussões em torno de uma liberação do Diesel para veículos leves no mercado brasileiro possa ter um problema de proporções até semelhantes no âmbito das emissões...

Enquanto predomina uma certa mediocridade na oferta de motores de ignição por faísca, fica difícil desacreditar os méritos do Diesel no tocante à eficiência energética, bem como à adaptabilidade a combustíveis alternativos e também ao controle de emissões. À medida que tecnologias já difundidas mais amplamente entre os motores Diesel vão se firmando também junto à ignição por faísca, é até natural que um incremento no preços de aquisição os acompanhe na mesma proporção. Portanto, diante de metas para incrementar a eficiência geral das frotas mundo afora que devem ser conciliadas a uma redução de emissões, não é possível sustentar alegações de um suposto "elitismo" na defesa de uma liberação do Diesel para veículos leves no mercado brasileiro.

Refletindo sobre a capacidade de compensação de altitude proporcionada pelo turbocompressor

Antes muito discriminado pelo público em geral, o turbocompressor acabou por cair nas graças tanto de uma parcela mais significativa do grande público quanto de profissionais da indústria automotiva como uma das alternativas dotadas de uma relação custo/benefício favorável para conciliar metas de redução de consumo e emissões a uma manutenção de níveis de desempenho compatíveis com os mais diversos cenários operacionais e as preferências do consumidor. Uma característica que também ganhou algum destaque foi a capacidade de compensação dos efeitos da altitude, tendo em vista que a pressão absoluta no coletor de admissão (MAP - Manifold Absolute Pressure) se mantém mais constante mesmo enquanto se vai avançando para altitudes mais elevadas em relação ao nível médio do mar.

Turbocompressor em corte esquemático, com turbina vista pela esquerda, carcaça central ao centro e compressor à direita

Como o eixo do turbo tem a rotação livre, independentemente do virabrequim, tende a apresentar uma variação mais intensa desse parâmetro, numa razão inversamente proporcional à medida que a pressão ambiente se altere tanto pela altitude local quanto por condições meteorológicas para uma determinada pressão absoluta na qual o fluxo de ar vá ser suprido ao coletor de admissão. Assim, em localidades mais altas onde a pressão barométrica é menor, o turbocompressor necessita operar a uma rotação mais elevada para promover uma efetiva compensação de altitude e manter um desempenho mais próximo das condições encontradas ao nível médio do mar. No entanto, é impossível ignorar que o ar ambiente menos denso tende a acentuar o chamado turbo-lag, que é o atraso entre a partida do motor e o momento que a turbina "enche" o suficiente para vencer a inércia e acionar o compressor. Por exemplo, não seria de se estranhar que um veículo equipado com turbocompressor ainda venha a ter respostas mais imediatas logo após a partida em Florianópolis comparado a um similar que esteja trafegando em Lages.

Um dos métodos mais comuns para o controle da pressão de trabalho do turbocompressor é a válvula de prioridade, também conhecida por "wastegate", "blow-off" ou "válvula de alívio, que abre por ação de uma mola sensível à pressão do compressor uma passagem adicional para que uma parte dos gases de escape faça um desvio (bypass) ao invés de adentrar a turbina. No entanto, a pressão não deve ser o único parâmetro para controlar o turbocompressor e assegurar a vida útil desse componente cada vez mais importante não apenas nos motores Diesel mas também em similares com ignição por faísca que sigam o conceito do downsizing. Limitar a rotação máxima do conjunto rotor (eixo, turbina e compressor), ainda que viesse a comprometer a compensação de altitude em localidades com uma distância mais significativa do nível médio do mar, é essencial tanto para minimizar o desgaste quanto para assegurar uma maior precisão na lubrificação e evitar a formação da borra de óleo nos mancais do eixo, principalmente em turbos mais simples que dependem do óleo também para refrigerar a carcaça central. Vale destacar também que uma rotação excessiva do turbo pode acarretar em estol do compressor, causando prejuízos à eficiência do processo de compressão e também ao desempenho do motor.

É inevitável a comparação com os compressores mecânicos conhecidos como supercharger ou "blower", cuja velocidade fica diretamente vinculada à rotação do motor. Ao contrário do turbo, o "blower" é acionado pelo próprio motor, e produz pressão sem alterar a proporção volumétrica entre o fluxo de entrada no compressor e o de saída para o coletor de admissão independentemente da pressão ambiente. Em aplicações automotivas, com destaque para os hot-rods e outros veículos de concepção mais americanizada tradicionalmente dotados de motores V8, é mais comum o uso de blowers de velocidade simples que, se por um lado geram pressão desde a marcha lenta, por outro não permitem uma efetiva compensação de altitude. Até chegaram a ser produzidos superchargers de velocidade variável, aptos a promover um certo grau de compensação de altitude ao comando do operador, mas acabaram restritos a aplicações aeronáuticas numa época em que a aviação ainda dependia mais de motores convencionais como no clássico Douglas DC-3 "Dakota". No entanto, o custo tornava tal recurso pouco atrativo para muitos operadores, que dispensavam uma reserva de potência maior em altitude de cruzeiro pela maior simplicidade mecânica.

Mesmo que a compensação de altitude possa apresentar algumas limitações em condições extremas, o turbo tem reconhecida cada vez mais a importância como um recurso essencial para manter o Diesel competitivo em meio à crescente procura por uma maior "sustentabilidade" do transporte quanto as melhorias que proporciona no desempenho. Permanece, assim, ocupando um lugar de destaque entre tantos desenvolvimentos que impulsionaram o Diesel ao atual patamar de desempenho e economia de combustível.

Rebatendo artigo anti-Diesel de Leão Serva no site da Folha de São Paulo

Já não é nenhuma novidade que as mídias tradicionais brasileiras viraram à esquerda e se tornaram um repositório do que há de mais nefasto, perpetuando a alienação e a degradação moral que vem se abatendo sobre o país. Um exemplo de desserviço prestado pela imprensa recentemente foi o artigo publicado hoje, 8 de maio de 2017, no site do jornal Foice Folha de São Paulo por Leão Serva com o título claramente sensacionalista Ministério da Saúde deveria advertir: diesel mata! Trata-se de mais um daqueles textões repletos de generalizações que não apenas se mostram infundadas como também ignora algumas causas que deram efeito ao que se tenta apontar como um problema...

Leão Serva já começa mal ao alegar que há muito tempo o diesel deveria ter sido proibido nas grandes cidades, mas a indústria do petróleo e as fábricas de caminhões e ônibus forçam para mantê-lo, o que é uma meia-verdade. De fato, o óleo diesel convencional derivado do petróleo está longe de ser uma opção tão adequada como combustível veicular em áreas densamente povoadas, mas soa no mínimo estúpido ignorar a maior eficiência energética inerente aos motores do ciclo Diesel em comparação a um similar de ignição por faísca, bem como a sabotagem promovida pela indústria petrolífera contra a proposta de se usar óleos vegetais brutos como combustível defendida por Rudolf Diesel, mas daí a atribuir também aos fabricantes de veículos utilitários pesados uma parte da "culpa" é um equívoco. Basta lembrar dos esforços da Scania para tentar viabilizar o uso do etanol em motores Diesel para aplicação em ônibus urbanos e caminhões, além de tantas iniciativas voltadas a uma introdução do gás natural e do biogás/biometano na matriz energética do transporte comercial implementadas por diversos fabricantes e ainda de forma independente por alguns operadores, tanto como eventuais substitutivos quanto como complemento ao óleo diesel convencional. Ou seja, existe algum esforço para reduzir a dependência pelo Diesel, mas as condições operacionais fazem com que pareça um tanto utópica uma eventual substituição total por combustíveis voláteis.

O articulista também faz uma menção à Lei Municipal de Mudanças Climáticas aprovada em 2009 em São Paulo, prevendo que até 2018 toda a frota de ônibus urbanos deveria valer-se exclusivamente de fontes de energia "limpas", lembrando que deveria ter sido feita uma renovação anual de 10% da frota seguindo tal critério para atingir o objetivo no prazo fixado pela lei, apesar da licitação lançada pela prefeitura em 2015 e que ficou suspensa até o final de 2016 não ter nem sequer mencionado tal diretriz. Não foi feita no artigo nenhuma referência específica a combustíveis como o gás natural, que chegou a ser apontado como um eventual substituto para o óleo diesel no transporte coletivo em São Paulo na época que a prefeitura era ocupada por Luíza Erundina, tampouco ao etanol ou ao biodiesel, o que dá margem a uma infinidade de especulações acerca de quais seriam os melhores métodos para fazer com que a legislação seja cumprida satisfatoriamente.

Apesar da execração aos motores do ciclo Diesel, estes ainda estão longe de ser uma ameaça à saúde pública como alega Leão Serva. Apontando uma "visão imediatista" como uma das causas para a preservação do diesel em todo o planeta, mais especificamente uma certa resistência à substituição da motorização da frota de uma metrópole em função dos custos iniciais mesmo diante da alegada economia na área da saúde, o artigo ignora uma série de fatores que vão desde a evolução nos sistemas de controle de emissões até as inúmeras oportunidades para implementar tanto o biodiesel quanto um eventual uso direto de óleos vegetais como combustível veicular, passando ainda pela aparente ignorância quanto às particularidades do funcionamento das gerações mais modernas tanto de motores do ciclo Diesel quanto do ciclo Otto. Enquanto dispositivos como filtros de material pariculado (DPF - Diesel Particulate Filter) e o controverso SCR (Selective Catalyst Reduction) que requer o uso de uma solução aquosa de uréia a 32,5% (ARLA-32/AdBlue/DEF) para neutralizar parte dos óxidos de nitrogênio (NOx) já marcam presença nos motores turbodiesel enquadrados nas normas de emissões mais rígidas, ainda tem ocorrido um certo comodismo com relação a alguns efeitos colaterais da maior popularidade que a injeção direta vem alcançando nos motores de ignição por faísca, mais notadamente no âmbito dos NOx mas, por mais surpreendente que possa parecer, também no tocante ao material particulado. Portanto, alegar que a gasolina seria menos poluente como foi feito pelo jornalista não deixa de ser outra meia-verdade.

Cabe uma reflexão sobre os problemas antes restritos ao Diesel que agora avançam em paralelo ao downsizing nos motores de ignição por faísca: o uso da injeção direta tornou-se essencial para contornar a pré-ignição ao usar uma proporção menor de combustível pela massa de ar em motores de ignição por faísca com uma alta compressão dinâmica que estaria vinculada tanto à presença do turbocompressor quanto em alguns casos simplesmente por uma taxa de compressão estática mais elevada. Num motor de ignição por faísca dotado de injeção direta, a gasolina ou o etanol passam a sofrer a vaporização num intervalo mais curto e já dentro da câmara de combustão ao entrar em contato com o ar previamente aquecido durante a fase de compressão, enquanto num motor mais tradicional o calor latente contido no fluxo de ar da admissão é absorvido pelo combustível quando suprido por injeção convencional no coletor de admissão ou por carburador. Como uma proporção menor de combustível promove uma menor refrigeração das câmaras de combustão, a formação dos NOx se torna mais intensa, enquanto um volume de combustível maior a ser administrado por meio da injeção direta tende a sofrer uma vaporização menos completa, favorecendo a geração de fuligem devido a uma queima incompleta.

Até mesmo o gás natural, constantemente apontado como um substitutivo o óleo diesel convencional por fatores tão diversos quanto um custo inicial menor geralmente associado aos motores de ignição por faísca em comparação aos Diesel, está longe de ser uma solução tão eficaz para conciliar as metas de redução de emissões às necessidades de muitos operadores comerciais que não poderiam se dar ao luxo de comprometer a autonomia e/ou a capacidade de carga para acomodar cilindros de gás natural veicular. Também cabe frisar que, em virtude da alta resistência à pré-ignição, superior até mesmo à do etanol, não é incomum que veículos convertidos para GNV sejam ajustados para recorrer a uma mistura ar/combustível mais pobre quando estão usando o gás e, se por um lado não é tão crítico para a formação de material particulado ao já ser admitido em estado de vapor e ainda diminui as emissões de CO², por outro acaba não havendo uma redução tão significativa dos NOx, além de proporcionar um desgaste mais acentuado em componentes do cabeçote em alguns motores.

Leão Serva faz referência ao cerco que o Diesel vem sofrendo na Europa, tomando como referência o caso de Londres, onde o prefeito trabalhista Sadiq Khan teria convencido a primeira-ministra britânica conservadora Theresa May a aceitar a defesa de um financiamento público estimado em 3,5 bilhões de libras esterlinas para uma alegada "conversão" da frota londrina num período de 2 anos, mesmo diante de uma eventual reticência dos assessores para a área financeira e do ceticismo de outros políticos ingleses diante de uma real eficácia que a medida viria a ter. A alegação de Sadiq Khan relaciona cerca de 9000 mortes anuais à poluição em Londres, a um custo de 3,7 bilhões de libras por ano, e os veículos motorizados são apontados como os principais responsáveis pela poluição na cidade, que teria 10% da frota de "carros de passeio" (definição um tanto vaga que ignora o uso de veículos comerciais para evasão fiscal em aplicações particulares não-comerciais) movida a óleo diesel convencional. O ex-ministro da Ciência britânico Paul Drayson também teria feito oposição ao combustível já em 2015, declarando que "o diesel está literalmente matando gente" e caindo no mesmo problema da generalização que ignora soluções práticas e de implementação mais simples, rápida e econômica que vão desde o biodiesel até a integração com outros combustíveis alternativos como o etanol e o biogás/biometano.

É mencionado no artigo que outras cidades européias também estão anunciando restrições ao Diesel, sem especificar quais, embora um caso que ganhou grande repercussão tenha sido Paris, e metrópoles em outros continentes também estariam sendo influenciadas por tal medida. Leão Serva usa como exemplo a Cidade do México, à qual atribui características semelhantes a São Paulo, e que estaria em vias de acompanhar Paris e Londres numa proibição total ao óleo diesel em 2025. Convenhamos que ignorar tanto a maior eficiência quanto a aptidão ao uso de uma grande variedade de combustíveis alternativos nos motores do ciclo Diesel pode custar ainda mais caro a longo prazo, levando em consideração o maior impacto ambiental da produção e dos processos logísticos para assegurar a disponibilidade de uma maior quantidade de combustíveis que se faria necessária para atender a motores menos eficientes, e ainda eventuais prejuízos à segurança energética devido à manutenção de um modelo excessivamente centralizador e meramente arrecadatório que permanece regulando a produção e comercialização de combustíveis.

Leão Serva aponta uma suposta ameaça para o Brasil na pressão anti-Diesel que se descortina na Europa, alegando que os fabricantes tentariam desovar no nosso país os veículos que não poderiam mais comercializar naquele mercado e também no México. Alega que haveria uma subserviência dos sucessivos governos brasileiros à indústria automobilística, e que logo seria seguida por incentivos à implantação de montadoras de carros a diesel, um discurso que se revela infundado diante da perda de competitividade que os automóveis de fabricação brasileira vem sofrendo tanto para exportação quanto no mercado interno, demonstrada pela transferência da produção de novas gerações de alguns modelos para a Argentina. Também não se pode esquecer que a tecnologia para produção de motores Diesel para veículos leves já é dominada pelos fabricantes estrangeiros instalados no Brasil, além de ser aplicada a versões de carros nacionais destinadas exclusivamente à exportação.

O alarmismo do artigo publicado no site da Folha não contribui em nada para que a discussão sobre uma eventual liberação do Diesel em veículos leves decorra da forma mais salutar possível. Por mais que o óleo diesel convencional usado no Brasil ainda tenha uma qualidade abaixo do que seria de se esperar, e uma parte considerável da frota brasileira de caminhões e ônibus esteja num estado precário de manutenção que compromete tanto a economia de combustível quanto os índices de emissões, não faz sentido subestimar as vantagens que motores do ciclo Diesel são capazes de proporcionar tanto no tocante às condições operacionais quanto para a melhoria da qualidade do ar.

Esclarecendo algumas dúvidas quanto à viabilidade de conversões para Diesel em motores 2-tempos para motocicletas

O tema de hoje visa esclarecer algumas dúvidas levantadas por Israel Dantas, que manifestou interesse em converter uma Yamaha RD 135 para Diesel.

Dentre os motores de ignição por faísca, os 2-tempos ainda contam com entusiastas fervorosos que apreciam principalmente a simplicidade construtiva e a leveza dos mesmos em comparação aos 4-tempos que se tornaram predominantes. A ausência de um sistema de válvulas de admissão e escape os torna mais baratos, bem como o sistema de lubrificação que na maioria das vezes dispensa uma bomba própria ao valer-se de uma mistura prévia de óleo à gasolina (ou ao etanol quando aplicável) e também apresenta pouca sensibilidade a variações acentuadas de inclinação, mas a tão apreciada simplicidade sofre um revés quando se trata da viabilidade de uma conversão para Diesel.

Ao contrário dos motores 4-tempos, que mantém uma certa similaridade no sistema de lubrificação e nos fluxos de admissão e escape sem tanta distinção entre o Diesel e a ignição por faísca, os 2-tempos tornam mais evidentes algumas diferenças. Por exemplo, enquanto um motor 2-tempos de ignição por faísca dispensa válvulas tanto de admissão quanto de escape, muitos motores Diesel 2-tempos ainda recorrem a válvulas ao menos para o escape e também já incorporam um lóbulo para sincronização da bomba injetora no próprio eixo de comando de válvulas. Também é importante lembrar que, ao contrário dos motores 2-tempos de ignição por faísca que normalmente tem o óleo lubrificante distribuído no fluxo de admissão e queimado durante o processo de combustão, os Diesel 2-tempos geralmente tem um sistema de lubrificação por recirculação forçada como nos 4-tempos.

Um ponto a se destacar é a necessidade de um compressor mecânico, também conhecido como "blower" ou "supercharger", para gerar pressão de admissão. Ao contrário do turbocompressor, que é acionado pelo fluxo dos gases de escape e portanto só entra em ação após a partida, o blower depende de acoplamento ao motor (podendo ser por meio de correia e polias, ou ainda direto por engrenagens, ou axial por tomada de força no virabrequim) e é imprescindível que esteja gerando pressão desde a partida. Outra diferença notável entre o blower e o turbo é que, em função dos diferentes métodos de acionamento, o compressor mecânico mantém uma rotação sempre proporcional ao virabrequim e portanto, apesar de prover pressão de forma mais imediata e consistente desde regimes de rotação mais baixos, estaria longe de proporcionar uma compensação de pressão atmosférica tão efetiva quanto a que pode ser observada com o turbo.

Para adaptação em motocicletas, nas quais fica mais difícil adaptar tomadas de força pela necessidade de alterar as tampas laterais que protegem a embreagem e o estator, prover acoplamentos tanto para o blower quanto para sincronizar a bomba injetora torna-se um desafio. Em modelos como as Yamaha RD 135 e DT 200 R, à primeira vista pode parecer tentador usar o acoplamento original da bomba de óleo do sistema Autolube, que possibilita o armazenamento do óleo em um tanque separado do combustível e a dosagem de acordo com as condições de carga a que o motor esteja submetido, ou até mesmo usar essa bomba como injetora, mas está longe de ser assim tão fácil. Afinal, mesmo que o combustível passasse a ser suprido ao motor por meio de injeção direta, a lubrificação continua dependendo da aspersão do óleo no cárter junto ao fluxo de ar da admissão.

Por mais que a viabilidade das conversões de alguns motores 4-tempos de ignição por faísca (ciclo Otto) para Diesel possa num primeiro momento soar como um bom precedente, é um caso em que não convém generalizar. Algumas especificidades dos motores 2-tempos, principalmente no âmbito dos fluxos internos e do sistema de lubrificação, acabam impondo necessidades especificas que, se não chegam a impedir totalmente, trariam algumas dificuldades ainda mais evidentes numa aplicação tão sensível a um aumento de peso e com restrição de espaço como é o caso de motocicletas. Enfim, a intenção não é das piores, mas a execução poderia se revelar problemática...

Esclarecendo algumas polêmicas sobre o gás natural e o biogás/biometano

Já não é de hoje que o gás natural divide opiniões, por motivos que vão desde limitações práticas que o sistema de combustível alternativo impõe a um veículo adaptado até rumores quanto a eventuais danos que poderia causar aos motores. Regulamentado para uso em táxis e frotas de serviço a partir de '91, sendo liberado para veículos particulares em '96 com uma disponibilidade ainda restrita às regiões metropolitanas do Rio de Janeiro, de São Paulo e da Baixada Santista, consolidou-se como alternativa à gasolina em uma área mais abrangente a partir de 2001 com a conclusão e entrada em plena operação do gasoduto Bolívia-Brasil e de certa forma cresceu no vácuo do etanol deixado pela decadência do ProÁlcool. Apesar do sucesso comercial, é impossível ignorar os temores quanto às políticas energéticas da Bolívia e um eventual impacto no fornecimento do combustível para o Brasil, além de instalações precárias dos kits de conversão para gás natural veicular prejudicarem não apenas a durabilidade mas também a segurança.

Muito se comenta sobre uma redução nas emissões ao utilizar o gás natural tomando por base não apenas os parâmetros originais do motor a gasolina, etanol ou "flex" convertido quanto um Diesel de desempenho semelhante, principalmente no caso do dióxido de carbono (CO² - gás carbônico) e dos óxidos de nitrogênio (NOx), mas cabem algumas ressalvas. Dotado de uma maior resistência à pré-ignição (a popular "batida de pino"), superior até mesmo à do etanol, não é incomum que os veículos convertidos sejam ajustados para usar uma mistura ar/combustível muito pobre ao operar com o gás, afetando não apenas as emissões mas também o desempenho e a durabilidade de alguns componentes do motor. Ainda que favoreça a redução nas emissões de CO², uma proporção menor de combustível absorve menos calor latente no fluxo de ar da admissão, resultando numa operação a temperatura mais elevada que, além de induzir uma geração mais intensa dos NOx, pode levar a um maior risco de trincas no cabeçote e desgaste acentuado das sedes de válvula. É comum o mito de que o gás natural, por ser mais "seco", proporciona uma lubrificação menos eficiente das sedes de válvula, que num motor do ciclo Otto equipado com carburador ou injeção eletrônica (exceto injeção direta) dependem do combustível para a refrigeração das válvulas de admissão enquanto as de escape podem recorrer tanto ao uso de ligas mais resistentes a altas temperaturas quanto outros métodos mais sofisticados como o preenchimento das hastes com sódio para obter uma rejeição de calor mais eficaz. Alguns motores mais antigos que não contam com esguichos de óleo por baixo dos pistões também dependem da mistura mais rica para refrigerá-los, às custas de uma alta emissão de hidrocarbonetos crus.

Considerando que nos veículos leves tanto uma presença quase nula do Diesel quanto um perfil de operação predominantemente regional de curtas e médias distâncias possam ser creditadas como pretextos para uma adesão relativamente ampla ao gás natural em áreas com uma infraestrutura já consolidada para garantir o fornecimento do combustível alternativo, a situação muda de figura quando se trata de algumas aplicações para utilitários pesados em longas distâncias com uma menor disponibilidade de pontos para reabastecimento do gás ao longo dos itinerários. O peso e volume do sistema de combustível, crítico devido à redução na capacidade de carga paga e eventuais interferências na concentração de peso entre os eixos, também acaba por limitar a aplicabilidade do gás a algumas operações muito específicas de curta a média distância no transporte urbano e metropolitano de passageiros ou cargas de baixa densidade, estando portanto longe de ser uma solução "milagrosa" para um país de dimensões continentais e ainda muito dependente do modal rodoviário como o Brasil. Também não se deve desconsiderar uma maior depreciação de caminhões e ônibus preparados para uso exclusivo de combustíveis alternativos voláteis, o que abrange não apenas o gás natural e inclui até mesmo o etanol, tendo em vista que nem sempre o veículo vá permanecer operando em regiões com fácil disponibilidade do combustível original após ser revendido como usado, e assim se faz necessário amortizar o custo da conversão para Diesel.

Se ao menos num primeiro momento o gás natural se revela pouco promissor como um eventual substitutivo para o óleo diesel convencional, por outro é conveniente debater a possibilidade de uma integração entre ambos os combustíveis. Empresas como a Convergas Fuel Systems, de Vinhedo-SP, e a multinacional de origem italiana LandiRenzo, já oferecem no mercado nacional sistemas dual-fuel para uso combinado do óleo diesel com o gás natural. De certa forma, apesar de não promover uma substituição completa do combustível original em função da alta compressibilidade e resistência à auto-ignição inerentes ao gás natural, dependendo ainda de uma injeção-piloto de óleo diesel convencional em proporções variáveis para promover a ignição, o funcionamento chega a lembrar o de um sistema de 5ª geração para veículos com motor de ignição por faísca. Paradoxalmente, a expansão do gás ao se misturar com o fluxo de ar na admissão tem um efeito comparável tanto ao da recirculação de gases de escape (EGR - Exhaust Gas Recirculation) no tocante a uma diminuição na concentração de oxigênio nas câmaras de combustão quanto à injeção suplementar de água frequentemente usada em aplicações de alto desempenho para resfriar a massa de ar de admissão, tornando as condições do processo de combustão menos propícias à formação dos NOx.

Cabe observar alguns efeitos que a injeção suplementar de gás natural proporciona na preservação de um bom funcionamento dos dispositivos de controle de emissões que se fazem presentes nos motores turbodiesel mais modernos para assegurar o enquadramento a normas ambientais cada vez mais rígidas e também controversas. No caso do EGR, como os gases inertes pós-combustão readmitidos conservam material particulado em suspensão e uma temperatura elevada mesmo passando por um resfriador, a presença do gás natural no fluxo de admissão promove uma refrigeração mais intensa da carga de gases de escape recirculados por meio da absorção de calor latente de vaporização, além de permitir uma menor demanda do EGR sem prejuízos ao controle das emissões de NOx. Em veículos equipados com SCR, que faz a redução catalítica seletiva dos NOx mediante de um fluido aquoso à base de uréia a 32,5%, conhecido em mercados internacionais como AdBlue, DEF ou ARNOx-32 e denominado oficialmente ARLA-32 no Brasil, o uso combinado de óleo diesel e gás natural também pode proporcionar uma redução no consumo do reagente químico. Também é conveniente recordar que, em função de uma propagação de frente de chama mais intensa associada à substituição parcial do óleo diesel pelo gás, ocorre uma combustão mais completa, beneficiando o filtro de material particulado (DPF) que passa a sofrer uma saturação menos intensa e prolonga os intervalos entre os ciclos de autolimpeza forçada (ou "regeneração").

Diante de eventuais vantagens compatíveis com algumas condições operacionais, em que pesem tanto um temor de parte do público com relação à segurança dos sistemas de gás natural veicular quanto a preferência de muitos operadores pelo manejo de combustíveis líquidos aos quais já estão habituados, seria de se esperar que o gás despertasse um interesse maior também em regiões onde ainda não é encontrado com tanta facilidade. Seria justamente nesse contexto que o biogás bruto e o biometano já purificado podem se revelar úteis, não apenas como uma alternativa para atender à demanda local mas também em uma eventual integração ao suprimento regular em substituição ao gás natural de origem fóssil. Além do biometano puro servir adequadamente ao uso como combustível veicular, o biogás bruto tem potencial para substituir o gás liquefeito de petróleo (GLP - "gás de cozinha") em aplicações estacionárias, reduzindo o impacto ambiental e os custos associados à logística de distribuição em locais mais ermos. O aproveitamento de matérias-primas mais diversificadas e com custo menor em comparação ao etanol, além de promover um manejo mais sustentável de resíduos orgânicos (incluindo lixo sólido, esgoto, dejetos provenientes da criação de animais e resíduos do processamento industrial de produtos agropecuários), favorece a segurança energética não apenas por uma menor dependência com relação à Bolívia mas também por uma maior descentralização da produção do combustível que favoreça a implementação de planos de contingência para manter o fornecimento o mais estável possível em resposta a intercorrências em uma ou mais usinas de biogás/biometano, facilitando a continuidade de serviços essenciais como táxis e até o patrulhamento policial em regiões onde já são usadas viaturas aptas ao uso do gás natural.

O gás natural está longe de ser "milagroso", sendo necessário levar em conta diferentes fatores que influenciam nas condições operacionais do veículo antes de decidir por uma conversão, mas também não chega a justificar uma rejeição imediata motivada basicamente pela "cultura" da gambiarra que infelizmente se alastrou no mercado de conversões para gás natural veicular pelo Brasil às custas da durabilidade e eficiência de uma parte considerável da frota circulante. A bem da verdade, a transição do gás natural de origem fóssil para o biogás/biometano pode se articular ao óleo diesel convencional e substitutivos mais tradicionais como o biodiesel e até óleos vegetais brutos, reforçando a segurança energética brasileira e ainda proporcionando uma compensação de emissões mais efetiva. Enfim, apesar de combustíveis gasosos em geral serem alvo de polêmicas, é difícil negar a importância que o gás natural e o biogás/biometano passaram a ter na matriz energética do transporte.