Camiões pesados conduzem o hidrogénio limpo para o nível seguinte

Muito antes dos habitantes da cidade se queixarem da poluição atmosférica e das emissões de carbono, queixaram-se dos montes de estrume que cobriam as ruas e atraíam nuvens de moscas. No século XIX, os veículos puxados por cavalos eram utilizados para transportar mercadorias a longas distâncias. Se as emissões de carbono eram praticamente inexistentes, o estrume de cavalo começava "a cheirar mal".

Este assunto encabeçou a agenda durante a primeira Conferência Internacional de Planeamento Urbano em Nova Iorque em 1898. Infelizmente, não houve solução para a crise da poluição dos cavalos.

Eventualmente, os cavalos foram substituídos por outros meios de transporte, tornados possíveis pelo motor de combustão mas trocando um tipo de poluição por outro.

Dos cavalos aos cavalos-vapor

A viagem foi longa de lá para cá. No entanto, o setor dos transportes continua a criar uma enorme quantidade de poluição, sendo o transporte rodoviário responsável por cerca de um quinto do total de emissões de CO2 da UE.

A redução das emissões de gases com efeito de estufa de veículos pesados, como camiões de carga e de lixo, bem como autocarros e camionetas, é uma prioridade. Este setor, responsável por um quarto das emissões de CO2 da UE provenientes dos transportes rodoviários, viu as emissões aumentar 29% entre 1990 e 2019.

Além disso, as emissões dos camiões deverão crescer em proporção do total, disse Andrew Flagg, consultor sénior e gestor de projetos da Element Energy, parte da empresa multinacional de consultoria Environmental Resources Management. Isto deve-se ao facto de outros veículos estarem mais à frente com tecnologia de baixas emissões, com recurso a baterias elétricas tradicionais nos automóveis.

"Com a descarbonização a ocorrer agora a um ritmo bastante acelerado para automóveis e autocarros, a percentagem de veículos pesados de mercadorias em termos de emissões vai aumentar", afirmou. "Portanto, há uma necessidade particular de acelerar a descarbonização para esses veículos".

Mas os camiões enfrentam desafios quando se trata de utilizar energia elétrica em comparação com veículos mais leves. "O problema é que este setor é particularmente difícil de descarbonizar", disse Flagg.

As longas distâncias que os camiões têm de percorrer, por exemplo, criam problemas pela frequência com que as baterias têm de carregar, pelo tempo de carregamento e pela infraestrutura de postos disponíveis. As baterias dos camiões também podem ser pesadas e grandes, afetando a quantidade de carga transportável e a distância que podem percorrer antes de precisarem de ser recarregadas.

Aproveitamento do hidrogénio

Uma resposta é utilizar a energia do hidrogénio, utilizando um processo através do qual o hidrogénio e o oxigénio são alimentados numa célula de combustível para produzir eletricidade. "Com a maior densidade de energia com hidrogénio, é possível ter menos baterias num camião", afirma Flagg. "Isto permite-lhe percorrer distâncias mais longas e lidar com as cargas mais pesadas".

Os veículos movidos a hidrogénio também podem reabastecer rapidamente, em minutos. "Como operador de frota, não gostaria de passar muito tempo a carregar um veículo", disse Flagg. "O hidrogénio permite-lhe reabastecer muito mais rapidamente e, portanto, permite flexibilidade operacional".

Embora a tecnologia tenha mostrado ser promissora, até agora tem sido tendencialmente utilizada em demonstrações em menor escala com um número limitado de camiões, explica Flagg. O projeto H2Haul que lidera planeia levar as coisas para o nível seguinte, implementando uma frota de 16 novos camiões pesados com células de combustível de hidrogénio.

Estes serão lançados na Bélgica, França, Alemanha e Suíça em colaboração com dois grandes fabricantes europeus de camiões, IVECO e VDL. O desempenho da tecnologia será avaliado conduzindo os camiões durante mais de um milhão de quilómetros no curso das operações normais.

Os primeiros camiões estarão na estrada nos próximos meses, prevendo-se que todos estejam em funcionamento até ao final de 2023. Os dados de desempenho serão então recolhidos e analisados.

16 camiões, 6 postos de abastecimento

Para demonstrar a sua viabilidade, o H2Haul está também a desenvolver seis estações de abastecimento de hidrogénio. Dois estão já operacionais na Suíça, nos próximos meses são esperados dois na Bélgica e em França ,e outros dois na Alemanha até ao final de 2023.

Os investigadores estão agora a utilizar uma abordagem semelhante para os camiões de recolha de resíduos. O projeto REVIVE está a integrar a tecnologia de células de combustível em 14 camiões de resíduos que operam em condições reais há pelo menos dois anos num total de oito locais na Bélgica, Itália, Países Baixos e Suécia.

Com os camiões de resíduos, a tecnologia do hidrogénio tem sido utilizada por fabricantes mais pequenos até agora, disse Dimitri Van den Borre, gestor de projeto na Tractebel Engineering em Bruxelas, Bélgica, e líder de projeto na REVIVE. "O que precisamos é de fabricantes maiores a entrarem neste mercado", disse.

Benefícios dos resíduos

Espera-se que a utilização da tecnologia em camiões de lixo tenha várias vantagens. Uma delas é que tendem a conduzir uma rota pré-definida a partir de um único depósito. "Os veículos operam dentro de uma área confinada, e nesta fase inicial da implementação do hidrogénio tais operações são úteis porque não precisam de muitas estações de reabastecimento", disse Van den Borre.

Os camiões de lixo também circulam frequentemente em zonas urbanas com baixa qualidade do ar e são altamente visíveis para o público. Isto significa que os residentes podem experimentar os benefícios da poluição e da redução do ruído em primeira mão.

Além disso, os resíduos orgânicos das incineradoras podem ser utilizados para gerar hidrogénio, criando um modelo circular "de resíduos a rodas". E a energia em excesso pode ser utilizada para alimentar outros veículos ou aplicações industriais.

Atualmente, a REVIVE tem cinco camiões na estrada que percorreram já mais de 13 500 quilómetros no total. Contudo, os dados operacionais são limitados nas fases iniciais e é provável que comecem a surgir resultados mais detalhados a partir do próximo verão, disse Van den Borre.

No entanto, os camiões estão a ter um bom desempenho. "É um ambiente de condução mais agradável e produzem menos ruído do que os camiões convencionais de recolha de resíduos", disse, acrescentando que os motoristas reagiram positivamente até agora. "Penso que em geral, estão bastante satisfeitos com os camiões e a tecnologia. A nível tecnológico, tudo está bem e os camiões estão a comportar-se como esperado".

Conseguir tração

Mas nesta fase de desenvolvimento subsiste uma variedade de desafios. Van den Borre enumerou como problemas, a falta de regulamentação e diretivas sobre manutenção de camiões, bem como o atual número limitado de depósitos de camiões equipados para receber hidrogénio.

No entanto, a indústria apelou a uma escalada, enquanto a UE avançou para acelerar o desenvolvimento do hidrogénio em outubro. Adotando regras para estimular infraestruturas de reabastecimento alternativas, os deputados europeus apelaram à criação de estações de reabastecimento de hidrogénio a cada 100 quilómetros até 2028 - aumentando o objetivo anterior de uma a cada 150 quilómetros até 2031.

Van den Borre pensa que projetos como o REVIVE podem abrir a porta a iniciativas maiores, potencialmente levando ao mercado de camiões a hidrogénio a descolar devidamente dentro da próxima década. "Mas para este salto para a tecnologia de células de hidrogénio em camiões, os próprios condutores não devem ser esquecidos", acrescentou.

"Não se trata apenas de largar o camião e as chaves com o motorista, mas de os envolver no processo", disse. "É preciso encontrar pessoas motivadas, envolver-se com elas desde cedo e acertar as suas expectativas".

Este artigo foi originalmente publicado na Horizon, a Revista de Investigação e Inovação da UE.