Texto Luiz Mingione ​​

No futuro próximo, além dos propulsores elétricos, as motos de competições terão que buscar novas alternativas para  abastecimento. Vejamos as soluções existentes, em termos de combustíveis alternativos em desenvolvimento: o synfuel, e-fuel, hidrogênio, etanol e amoníaco.

A União Europeia comunicou recentemente à FIM que a partir de 2024, o combustível da MotoGP, Moto2 e Moto3 deve ser de pelo menos 40% de origem “não fóssil”, e a partir de 2027 vai ser de 100%. Equipes como a Honda Repsol já estão desenvolvendo o seu biocombustível, como você pode ler nesta matéria. 

Repsol apresentando estudos do biocombustível para a equipe Honda do MotoGP - Foto: Divulgação

Além da gasolina tradicional, que é obtida a partir do petróleo bruto, ou seja, de fonte não renovável. Isto quer dizer, aquilo que é consumido não é mais recuperável de forma alguma, ao contrário do que acontece com os combustíveis provenientes da biomassa.

Biomassa é a matéria orgânica de origem vegetal e animal. Esse tipo de energia pode ser utilizada para produzir combustíveis, eletricidade e calor, sendo considerado uma alternativa às fontes de energia convencionais.

Etanol

No Brasil, a grande quantidade de cana-de-açúcar disponível e outras substâncias vegetais permite a produção de álcool etílico. O etanol puro (E 100) que está disponível nas distribuidoras e outros combustíveis são amplamente utilizados, nos quais é misturado à gasolina em proporções variáveis, mas ainda altas (E 85, E 25).

A letra E seguida de um número (discrimina porcentagem), significa a proporção de mistura de gasolina e álcool combustível indicada pela porcentagem de etanol (álcool etílico) precedida pela letra “E” maiúscula.

Desta maneira, a mistura E10 é composta de 10% de etanol anidro e 90% de gasolina. As misturas mais comuns utilizadas no mundo são E5, E10, E20, E25, E70, E75, E85, E95 e E100.

Na Europa, o etanol é obtido principalmente de beterraba e batata (rica em amido, ainda que não em açúcar) e existem gasolinas com aditivos desse álcool na proporção de 15% ou 10%.

Usando etanol puro, o consumo é consideravelmente maior, mas a octanagem chega a 110, o que não é nada mal para motores destinados ao uso em corridas.  Melhor ainda, deste ponto de vista, é o metanol, que, no entanto, é altamente tóxico. Além disso, do ponto de vista econômico, não é conveniente obtê-lo a partir da biomassa. Na verdade, geralmente é obtido a partir do gás natural (metano) que não é uma fonte de energia renovável.

Combustíveis da série P e Synfuels

Usina de combustível sintéico no Chile - Reprodução

No entanto, não é só o álcool que interessa hoje aos técnicos que atuam no setor de motores a combustão. Outra fonte possível são os combustíveis da série “P”, obtidos a partir de resíduos urbanos e materiais residuais.

São compostos por etanol (aproximadamente 45%), furano (aproximadamente 20%) e hidrocarbonetos líquidos obtidos a partir do gás natural. Seu número de octanas é da ordem de 89-93.

“Furano é um nome genérico dado a um grupo de compostos químicos de natureza orgânica, heterocíclicos e aromáticos, que podem ser obtidos pela destilação de algumas variedades de madeira”.

A mistura em qualquer proporção de álcool com gasolina, não pode ser usada ​​em veículos “nascidos” para serem abastecidos com a gasolina, mas são permitidos para FFV, ( Flexible Fuel Vehicles ), que são equipados com um sensor de composição de combustível.

O nome Synfuels indica um grande grupo de combustíveis sintéticos, geralmente obtidos por conversão direta ou indireta (gaseificação seguida do processo Fischer-Tropsch que é um processo químico para produção de hidrocarbonetos líquidos a partir de gás) de substâncias como carvão e metano, que são combustíveis não renováveis.

Felizmente, os Synfuels também podem ser produzidos a partir de biomassa e resíduos, desta forma é possível obter gasolina com excelentes características.

E-combustíveis

Os combustíveis alternativos mais interessantes hoje são aqueles definidos com o termo genérico de E-combustíveis, são obtidos pela combinação do hidrogênio obtido pela eletrólise da água com o CO2 retirado do ar, ou fornecido como resíduo de gás das indústrias.

Claro que para que sejam verdadeiramente “verdes” é necessário que a eletricidade (é preciso muita) seja obtida de fontes renováveis, ou seja, de usinas hidrelétricas ou de energia eólica ou solar.

Para utilizar o E-combustível, foram lançados programas que envolvem o uso de painéis fotovoltaicos em superfícies de extraordinária extensão nas áreas desérticas da Austrália e da Arábia.

Hidrogênio

Motor da Kawasaki Super Charged H2 à hidrogenio - Reprodução

Há anos se fala da possibilidade de usar hidrogênio para alimentar motores. Este combustível possui excelentes características a partir do alto índice de octanas. Além disso, é extraordinariamente limpo; na verdade, sua combustão gera apenas água. Sem carbono.

Hoje é quase sempre obtido a partir do metano, mas é possível obtê-lo da água, decompondo em seus elementos (oxigênio e hidrogênio) por eletrólise. Este processo envolve um considerável desperdício de energia elétrica, que, no entanto, pode ser obtida a partir de fontes renováveis.

O hidrogênio contém uma grande quantidade de energia por unidade de massa e unidade de volume, no entanto, esta quantidade é significativamente inferior à da gasolina. Ele pode ser usado para alimentar tantas células de combustível, que geram eletricidade diretamente no carro, quanto motores a quatro tempos.

Quanto a este último, não há dificuldades particulares a superar em termos de adaptações do motor e criação de sistemas de combustível adequados (injeção direta). Os problemas existem, em vez disso, para a distribuição e armazenamento de hidrogênio.

Como levar no veículo? É preciso transportar sob uma pressão muito alta (350 bares e acima) em cilindros que são muito pesados ​​e de grandes dimensões. Uma alternativa é um tanque criogênico (tanque pressurizado para armazenar hidrogênio) dentro dos quais o hidrogênio pode ser transportado na forma líquida a -253°C., no entanto, o custo é considerável, assim como a complexidade de fabricação.

Uma terceira possibilidade é ter o hidrogênio absorvido por hidretos metálicos, contidos em tanques especiais, sob pressão de cerca de vinte bar. Para complicar, há a necessidade de controle térmico preciso e o tempo necessário para o enchimento, além disso, o peso total é muito alto.

Amônia

A amônia, também pode ser usada como combustível para alimentar motores de quatro tempos. A amônia é de uso doméstico, mas pode ser usada como combustível. É uma solução aquosa de que em condições ambientais é gasosa. 

Sua temperatura de ebulição é de -33 ° C e, portanto, para transportar no estado líquido, basta usar um tanque no qual esteja contido sob pressão ou usar um tanque criogênico (tanque pressurizado para armazenar hidrogênio) de estrutura simples e baixo peso.

O processo atualmente usado no campo industrial para obter amônia certamente não é "verde”, mas também pode ser obtido combinando o hidrogênio da água com o nitrogênio do ar por síntese.

Se neste segundo processo utilizar eletricidade gerada a partir de fontes renováveis, do ponto de vista da proteção do ambiente é uma ótima opção disponível.  A combustão da amônia gera apenas água e nitrogênio, além de pequenas quantidades de óxidos, que podem ser eliminados com um catalisador.

Como combustível, a amônia é caracterizada por um alto índice de octanas (mais de 110). No entanto, a mistura estequiométrica (Estequiométrico refere-se à "mistura perfeita" de um combustível e o ar) é 20% menor que a da gasolina. Isso significa que o desempenho é pior.

A velocidade de combustão é muito baixa, mas com o uso de aditivos adequados pode ser adequada às necessidades dos motores.

Na verdade, para avaliar o impacto ambiental dos diversos combustíveis em estudo hoje para substituir a gasolina, não envolve somente emissões de gases, mas também em todas as fases da cadeia de produção como, a distribuição, armazenamento e a energia de origem utilizada em cada uma das alternativas. 

E aí, qual será a alternativa que as motos de competições vão escolher ao invés dos motores a combustão? As pesquisas já começaram, vamos ver o que o futuro nos reserva.