quarta-feira, setembro 29, 2010

Diesel híbrido e ...bicicletas eléctricas, o futuro próximo.

Como tenho discutido aqui amplamente, o automóvel eléctico não é economicamente viável nem o vai ser nos próximos dez anos, devido à incapacidade das baterias e às limitações da sua actual tecnologia. É um facto consensual entre toda a gente que sabe minimamente destas coisas e que é honesta (o que não se aplica ao "mainstream" actual).
Não vai haver, portanto, nem substituição do petróleo por energias renováveis (o que só aconteceria se os automóveis deixassem de andar a derivados do petróleo e passassem a gastar da energia produzida pelas eólicas), nem vai haver "storage" nenhum, por baterias de automóveis, que resolva o problema da intermitência eólica!

Isto não quer dizer que não haja desenvolvimentos tecnológicos capazes de gerarem reduções drásticas e economicamente viáveis do consumo de derivados de petróleo. Há! Os automóveis híbridos que, como também já expliquei há muito, são apenas um meio de recuperar a energia dissipada nas travagens pelos automóveis convencionais, e assim aumentar o rendimento global dos seus motores. Até porque a "travagem regenerativa" é coisa que já se faz há muito no transporte ferroviário, e o seu acoplamento a motores de combustão não requer nenhuma revolução tecnológica, embora contenha imensos desafios e oportunidades de aperfeiçoamento.
Infelizmente, e como também já aqui notei, enquanto andamos a gastar esterilmente o tempo e o dinheiro com as fantasias dos carros eléctricos, nas Universidades checas, por exemplo, investiga-se a tecnologia híbrida para os automóveis, em colaboração com a Skoda e, portanto, com o grupo Volkswagen. Enquanto aqui ao lado, na Auto-Europa, o contributo português para os componentes dos carros lá fabricados tem vindo regular mas inexoravelmente a cair, desde que a fábrica foi criada no tempo do Ministro Mira Amaral. Não é, por isso, apenas por razões de custos que essa fábrica ameaça mudar-se!

A tecnologia híbrida melhora muito o rendimento dos automóveis por, como disse, recuperar a energia cinética dissipada em calor nos travões tradicionais, ao travar com um gerador que passa essa energia cinética para uma bateria, de onde é depois de novo usada. Mas esse efeito só é realmente útil se o uso corrente do automóvel tiver muitos "pára-arranca", ou seja, se for essencialmente urbano. Em estrada e sobretudo em auto-estrada as travagen são poucas, e por isso aí o híbrido é inútil.
O que é útil nas estradas, como forma de economizar combustível, é um tipo de motor que, por detonar a mistura combustível com uma taxa de compressão muito maior, tem um rendimento termodinâmico muito superior: o motor Diesel. E é porque toda a gente sabe que os carros a Diesel gastam menos que, na Europa, eles já constituem cerca de 80% das vendas, apesar do referido motor ser mais caro que o a gasolina (tem de ser mais robusto e pesado, dadas as maiores compressões e temperaturas de funcionamento).
E porque não combinar o Diesel com um sistema de travagem regenerativa, ou seja, porque não o Diesel híbrido? Tal solução aproveitaria o maior rendimento do Diesel em estrada com a eficiência da solução híbrida em circuitos urbanos...
... e precisamente, aí vêm os Diesel híbridos, conforme anuncia o próprio MIT aqui!
O principal problema novo que os Diesel trazem aos híbridos é o do sistema de arranque, e o novo Peugeot 3008 tem algumas soluções brilhantes para o problema. Mas há muita inovação nessa matéria, a pesquisar.
Se em vez de a nossa I&D tecnológica ser politicamente dirigida por uns reinventores da fusão fria, fosse pragmaticamente orientada para a realidade técnico-económica, isto é, se fosse dirigida por engenheiros e não por cientistas da física das estrelas, sociólogos e alguns lunáticos, o que faríamos era, com muita humildade, ir falar com a Auto-Europa e perguntar como se poderiam colocar os nossos recursos de I&D ao serviço da manutenção e reforço dessa empresa crucial para Portugal!
Se ainda fossemos a tempo de fazer alguma coisa que os checos não estejam já a fazer...

A complementar o Diesel híbrido, e como também já mencionei aqui, a bicicleta eléctrica é a única solução de transporte que, devido à sua pequena massa e velocidade, percursos de deslocação curtos e facilidade de carregamento, pode ser compatível com a baixa capacidade das baterias existentes. E se se pensar numa bicicleta dessas que seja facimente transportável no porta-bagagem do Diesel híbrido parqueado à entrada da cidade, que seja depois usável nos poucos km até ao trabalho? Pois ela aí está, precisamente lançada pela Volkswagen...!
Mas não foi decerto e infelizmente na Auto-Europa que a multinacional VW obteve isto!...

21 comentários:

Anónimo disse...

Nos híbridos da Honda e da Toyota, a regeneração da carga das baterias não é feita somente à custa da energia da travagem. Realiza-se também pelo motor de combustão nas seguintes situações:
- passivamente pelo motor durante as reduções de velocidade em descidas (sem aumentar o consumo)
- activamente pelo motor nas reduções de caixa ou desacelerações (sem aumentar o consumo)
- activamente pelo motor quando o limiar mínimo da carga da bateria exige o seu recarregamento para evitar a descarga total (aumentando o consumo).

O motor eléctrico assiste o motor de combustão sempre que a carga dass baterias esteja acima do limiar mínimo de carga diminuindo o consumo do ICE. Em certas condições o veículo também se pode deslocar somente em modo eléctrico.

Este avanço tecnológico foi possível devido à implementação de um sistema informático "inteligente" que gere as funções de regeneração e disponibilidade da energia eléctrica segundo as necessidades.

A única desvantagem do diesel é ser mais emissor de substâncias nocivas do que a gasolina em ambientes saturados, como acontece por vezes nas nossas cidades (sejam híbridos ou não).

Anónimo disse...

Vantagem do carro híbrido relativamente ao modelo equivalente de combustão interna:
1. Reduz significativamente o consumo pelo motor de combustão interna, seja qual for o combustível utilizado.
2. Existe um aproveitamento da energia que se perderia nas travagens e desacelerações, transformando-a em electricidade nas baterias.
3. O motor eléctrico assiste o motor de combustão aumentando a força de propulsão do veículo (proporcional à força do motor eléctrico).

Os carros eléctricos puros têm a desvantagem de uma muito menor autonomia em quilometros percorridos e do tempo (várias horas) que consomem para recarregar as baterias (aqui os híbridos são auto-suficientes por serem auto-regenerativos).

Outra desvantagem dos puros eléctricos é a dependência de electricidade do exterior que é produzida por fontes clássicas.

Países pobres e dependentes de energia como o nosso, não têm estofo (recursos financeiros) para embarcarem em projectos de veículos totalmente eléctricos como estamos a fazer. Vai ser mais um rombo no orçamento.

Concordo que nesta fase de desenvolvimento, ir além dos híbridos em termos comerciais, é disparate.

EcoTretas disse...

É preciso saber que os híbridos apenas são bons para o tuga acelera. Quem, como eu, faz de evitar as travagens a maior prioridade na condução, garanto-vos que os híbridos são um puro desperdício. E acreditem que quem conhece o consumo do carro que conduzo, fica absolutamente siderado! Chama-se hyper-miling a isto...
Depois um híbrido é muito mais pesado, com todas as implicações no consumo, nas circunstâncias que referi...
Enfim, um desperdício de tempo e dinheiro!
Ecotretas

Carlos Portugal disse...

Caro Ecotretas:
Tem toda a razão. Um híbrido, para além da fraca fiabilidade (derivada da complexidade e número de componentes), só consome menos do que um diesel common-rail na cidade, com regeneração em travagens constantes.

Em estrada, pelo contrário, o consumo sobe a pique, pois o pobre motor de combustão tem de alimentar as pesadas baterias já esgotadas e puxar por elas, pelo motor eléctrico e pelo automóvel... É impressionante, como diz; ainda por cima para umas prestações medíocres (devido ao peso).

A tudo isto, há ainda a acrescentar dois problemas:

1. O custo exorbitante da troca das baterias de um híbrido ou eléctrico, que ocorrerá inevitavelmente entre os 3 e os 6 anos.

2. A tremenda e perigosíssima poluição provocada pelo fabrico e destruição das baterias. Como contêm imenso mercúrio, lítio e outros mimosos metais pesados, para onde os irão lançar após a vida útil? Para lixeiras nucleares, a fazerem companhia ao estrôncio, plutónio e afins? Ou reciclando as baterias em caras e perigosas fábricas, com riscos poluentes elevadíssimos?

Parece que esta pseudo-ecologia tem muito pouco de ciência e muito de religião fanática...

Quanto à regeneração por travagem em veículos convencionais, a BMW, por exemplo, já o faz em vários modelos, tanto a diesel como a gasolina, recarregando assim a bateria (normal) do veículo sem que esse esforço seja feito pelo motor através do alternador, reduzindo assim os consumos.

E uma última observação: andar com os faróis acesos durante o dia, desnecessários em boas condições de visibilidade, aumenta também os consumos, pelas razões apontadas acima. À noite, com nevoeiro ou chuva não há outra hipótese, como é óbvio.

Cumprimentos.

Pinto de Sá disse...

Caro Ecotretas,
Surpreende-me a sua posição contra os híbridos. A tecnologia de recuperação da energia cinética perdida nas travagens é mais um dos muitos melhoramentos que, desde o 1º choque petrolífero de 1973, têm vindo a aumentar muito o rendimento da propulsão automóveis. E a melhoria desse rendimento, algo de que os EUA ficaram de fora, só pode ser boa - que mais não seja porque todo o desperdício é mau, num planeta de recursos finitos e crescimento populacional exponencial. O que não tem nada a ver com mitos climáticos nem ecotopias verdes!
Aliás, o referido aumento de peso dos híbridos é da ordem de grandeza do dos Diesel. Compare os dados do Honda Civic 1.8 com os do Honda híbrido CRZ, por exemplo, e confirmará o que digo - pesam o mesmo, para tamanho e potência similar.
Quanto ao que diz, Carlos Portugal: confunde automóveis híbridos com eléctricos, quando uma coisa não tem nada a ver com a outra.
É verdade que os media do regime tendem ultimamente a chamar "eléctricos" aos híbridos, mas trata-se de pura mistificação destinada a esconder que não há nenhuns automóveis eléctricos no horizonte.
Se um híbrido for considerado uma variante de carro eléctrico só porque tem um motor eléctrico, então também qualquer automóvel é eléctrico porque qualquer automóvel tem um motor eléctrico - o motor de arranque!
Quanto às baterias: qualquer automóvel tem baterias e tem que as mudar de 6 em 6 anos. O que está em causa nos carros puramente eléctricos é a incapacidade das enormes nbaterias de lítio para armazenarem TODA a energia necessária para os mover. Mas num automóvel híbrido as baterias têm um papel apenas auxilar, e por isso nem são grandes nem são de lítio! São em regra de níquel-cádmio e pouco mais pesadas que as de chumbo que todos os automóveis têm.
Quanto às "lixeiras nucleares", isso é coisa que não existe!

EcoTretas disse...

Caro Pinto de Sá,
Não se surpreenda. Repare que referi que são bons para os tugas aceleras...
Prefiro as soluções que o Carlos Portugal refere, nomeadamente a da BMW, onde penso que uma bateria adicional armazena energia para consumos eléctricos do carro: ar condicionado, luzes, radio, etc. Permite grandes economias, sobretudo quando cada vez mais há maiores consumos eléctricos dentro do carro.
Com isto dispensa-se o peso das baterias adicionais, mais o motor eléctrico adicional, que são sempre um fardo em termos de consumo...
Ecotretas

Carlos Portugal disse...

Caro Pinto de Sá:
Não estou a confundir coisa alguma. Aliás, quando falo de baterias dos híbridos (e ainda mais dos puramente eléctricos), estou a comparar os 5 ou 7 Kg de uma bateria vulgar de um carro a combustão com os 250 ou 500Kg das baterias de um híbrido ou de um puramente eléctrico. A diferença não é pequena, desculpe! É uma questão de ordem de grandeza de metais pesados nelas presentes (o níquel e o cádmio também são tóxicos).

Quanto à comparação que faz entre a ordem de grandeza do peso dos diesel e dos híbridos, está-se a esquecer da relação peso/potência. Assim, quando as baterias esgotam quase toda a carga - numa viagem em auto-estrada, por exemplo - o pobre motor a combustão - com uns 80 ou 90 cavalos, tem de puxar por todo aquele peso, sem auxílio do eléctrico - ou então com muito pouco - e ainda gerar carga para as baterias.

Num turbo-diesel com 1.9 ou 2.0 litros, por exemplo, os 150 ou 180 cavalos apenas têm de traccionar a massa do veículo e dos passageiros.

Quanto aos «recursos naturais finitos», o petróleo dificilmente se pode classificar como um deles - a médio prazo - se atentarmos no recente relatório da Academia Real das Ciências Suecas, acerca do petróleo abiótico. E sempre temos o processo Fischer-Tropsch, muito usado pelos nazis durante a guerra, para fabrico de combustíveis (gasóleo, gasolina, óleos lubrificantes, etc.) a partir do carvão ou dos lixos urbanos e industriais orgânicos... Mas as petrolíferas não estão, obviamente, interessadas.

Quanto à poluição causada pela queima de hidrocarbonetos, é apenas local e reciclável com facilidade pela Natureza. O crude é, afinal, um «produto natural», e os seus derivados orgânicos são compostos rapidamente degradáveis e reassimiláveis pelo meio ambiente. E lembremo-nos de que também há - e sempre houve - marés negras de origem totalmente natural...

E, no que respeita à afirmação que faz de que não existem lixeiras nucleares, aconselho-o a informar-se melhor. É que sabe, sou engenheiro há muitos anos, e trabalhei até com a velhinha Junta de Energia Nuclear, ali para as bandas de Sacavém, onde até havia um pequeno reactor nuclear a funcionar desde 1961... Parte do «lixo» ia para França e outros países, para ser «enterrado» numa dessas «lixeiras», ou mais tarde «queimado» num reactor dito super-regenerador...

Cumprimentos

Pinto de Sá disse...

Caro Carlos Portugal,
Não me referia à confusão entre as baterias dos automóveis vulgares e as dos "híbridos ou eléctricos", mas sim à confusão entre as baterias dos híbridos e as dos eléctricos! Em que me parece persistir...
Quanto à poluição, não referi nenhuma. Referi foi a dependência do petróleo, o que não significa forçosamente dependência física - mas significa claramente dependência de oligopólios no fornecimento, como os preços do crude internacional demonstram.
Quanto aos resíduos nucleares de Sacavém,... ah, se estamos a falar disso então pior ainda é o (não) tratamento dos resíduos radioactivos dos hospitais! Mas isso, como Sacavém, não tem nada a ver com produção de energia. E os resíduos das centrais nucleares francesas não estão em licheiras. São reprocessados, compactados, vitrificados, e guardados.

Anónimo disse...

Não tenho qualquer formação académica, mas interesso-me por estes assuntos.
O sr. Pinto de Sá diz que não há lixeiras nucleares. Diz que os resíduos, depois de processados são guardados.
Mas são guardados onde?
Enterrados?
Que eu saiba, luvas e fatos ou instrumentos utilizados nas centrais nucleares são resíduos.

- Qual é o processo de tratamento para estes resíduos?

Sempre tenho ouvido dizer que o principal problema da energia nuclear é o que fazer com os desperdícios radioactivos e o tempo em que se mantêm radioactivos.
Mas pronto eu sou leigo e tenho vindo a ser enganado a minha vida toda, até descobrir estes blogues onde se diz que as lixeiras radioactivas não existem.
Realmente há muita contra-informação neste mundo e muita gente esperta. Principalmente em Portugal.

Pinto de Sá disse...

Quanto à questão dos resíduos nucleares, limito-me a linkar para um post onde já tratei disso tudo:
http://a-ciencia-nao-e-neutra.blogspot.com/2010/01/uma-central-nuclear-em-portugal.html

Lura do Grilo disse...

Quanto custa substituir a bateria de um híbrido? Não consegui nunca uma resposta concreta de um concessionário. Todos parecem não saber ou estar na retranca. Na web tirei um valor de $3000 mas não fiquei esclarecido.

$3000 de gasolina dariam para percorrer da ordem de 3 dezenas de milhar de km num carro a consumir 5.5Litros/100km

Anónimo disse...

Caro Professor

Será que pode tecer algum comentário sobre a seguinte notícia?

http://aeiou.expresso.pt/carro-eletrico-percorre-600-quilometros-sem-recarregar-baterias=f611609

Obrigado

Pinto de Sá disse...

Anónimo,
O Audi que fez os 600 km pode-o ter conseguido de duas maneiras:
- ou ia carregadinho de baterias (centenas de Kg delas), e por conseguinte era um carro artilhado precisamente para o objectivo pretendido, como os carros de corrida o são para a velocidade, e portanto não muda nada quanto à inviabilidade técnico-económica actual do carro eléctrico de produção em massa;
- ou a AUDI fez uma invenção revolucionária na tecnologia de baterias, de que ainda não divulgou o segredo.
De qualquer forma, com tantos subsídios públicos para o carro eléctrico em toda a Europa e a pressão "green" na Alemanha, não é de admirar se a Audi estiver a querer agradar ao poder político colaborando na mistificação existente sobre o assunto.
O grupo VW sempre fez ao poder político os fretes que este lhe pedia, tendo aliás nascido por iniciativa do próprio Hitler! E Ferdinand Porche começou a sua carreira a projectar o tanque de guerra Panther, uma evolução do Panzer Mark III que incorporava alguns dos atributos do T-34 russo...

Rui Nogueira da Costa disse...

@Ecotretas

Se bem percebi diz que consegue com uma condução mais delicada controlar o gasto médio do seu automóvel de modo a que o sistema híbrido não compense.

Enquanto que não duvido que esse tipo de condução tornará o investimento num híbrido desvantajosa no seu caso, penso que ficou a ideia que só quem é "acelera" é que tirará vantagem disto, o que não me parece de todo verdade! Pode-me esclarecer com alguns números? Nomeadamente:

O consumo publicitado do seu carro vs o consumo publicitado de um carro similar mas com sistema híbrido (disse publicitado porque os consumos são sempre testados com uma condução cuidada, como a sua, para ficar mais bonito nos specs). Imagino que seja maior mas não tanto que justifique o preço do híbrido...

O tipo de precurso que costuma fazer, ou seja, se apanha trânsito e semáforos, se tem muitas subidas e descidas, atravessa muitas passadeiras... isto porque são inevitabilidades que obrigam a acelerar e travar.

O tamanho do seu carro e o nº médio de passageiros, pois a energia aproveitada das travagens num smart não é de todo comparável com uma carrinha comercial, uma carrinha de caixa aberta ou um minivan familiar.

Porque lendo o seu post fica a ideia de que a tecnologia híbrida é banha da cobra, quando me parece a mim que não sendo uma dádiva divina, também não é um completo embuste...

EcoTretas disse...

@Rui Costa,

Respondo-lhe muito facilmente: devo ser um dos condutores em Lisboa que mais apitadelas, recebe...
Devo referir-lhe que o problema não está na aceleração, mas sim na travagem. Cada vez que se trava num automóvel normal, é energia que se perde... Em Lisboa, que é a subir e a descer, raramente tenho que travar! Como consigo? Chama-se hypermiling; pesquise no Google!

Ecotretas

Francisco Gonçalves disse...

A minha mota eléctrica (ciclomotor 3000W)faz mais de 50 kms no Porto... eu disse no Porto, com um custo de 65 euros por kms de autonomia...
Think City é um carro eléctrico, não faço ideia de quanto custa, é apenas um citadino que tem a autonomia correspondente às necessidades de 90% dos utilizadores citadinos... mas gostaria de dizer uma coisa, é só "feeling", é mais fácil conceber um híbrido com gerador acoplado e tracção eléctrica, que continuar a apostar num motor de tracção com mais de 100 anos...
Seria bom que as pessoas passassem a olhar o carro como um simples meio de deslocação e não como um "broche" que algumas velhotas teimam em continuar a por na lapela... mas infelizmente neste mundo as pessoas são parcas em ideias e o carro sempre representa algum "status", mais o canudo das Novas Oportunidades... digo eu...

Rui NC disse...

Sim, já tinha referido que pratica isso, e não me leve a mal mas o facto de levar muitas apitadelas provavelmente significa que com essa obsessão por poupar combustível está a pôr pessoas em perigo. Mais uma vez só estou a julgar por aquilo que me diz... Ainda assim não me respondeu às questões em concreto, e se não concorda comigo que o híbrido pode ser mau negócio em umas ocasiões mas bom noutras.

Francisco disse...

Caro Prof.

Não quero discutir o valor dos seus comentários nem as sua posições sobre o tema. No entanto devo esclarece-lo que, contrariamente ao que afirma, o Diesel é mais caro que a gasolina! Sim, mais caro.
Aconselho a visita ao site da DGE, p.ex, em que poderá verificar os preços da gasolina e gasóleo antes de impostos.
De facto o consumidor final paga um preço inferior no Diesel, mas isso acontece pq desde o choque petrolífero dos anos 70 que na Europa se decidiu "subsidiar" o Diesel uma vez que as frotas comerciais e de transportes eram essencialmente alimentadas a Diesel. Em função desse diferencial de preço, que se foi agravando ao longo dos últimos 30 anos, a industria automóvel europeia apostou em desenvolver tecnologia que permitiu melhorar a performance dos motores Diesel, explorando assim o potencial de mercado de um motor alimentado a um combustível substancialmente mais barato, pq subsidiado.

Nota final: Actualmente, contrariamente ao que diz, o custo de produção (custos de desenvolvimento incluídos)de um motor Diesel são similares aos de um motor a gasolina. Os preços continuam mais elevados por uma questão de politica de Marketing e Pricing das construtoras, que desta forma retiram maiores margens comerciais destes produtos.

Francisco Queirós
Engenheiro

EcoTretas disse...

@Rui,

Não coloco as pessoas em perigo. Quando ando a 40/50 na cidade, até estou a cumprir o Código da Estrada... O que as pessoas querem é chegar o mais rápido possível ao semáforo que está à frente, e travar a fundo. Esse é o tuga acelera, para quem um híbrido é capaz de compensar. E como são mais que muitos os tugas assim, é capaz de haver mercado para os híbridos.

Agora, para os outros como eu, é uma verdade física que não compensa andar a passear por aí o peso extra de um híbrido (baterias+motor, pelo menos)!

Ecotretas

J Carmo disse...

Tenho um híbrido (Honda Civic). Faço uma condução super cuidadosa e não consigo mais que 5,1 lts/100Kms em média (mais de 30.000Kms). Um dos problemas, além do peso, é que não tenho qualquer controlo sobre o uso da energia acumulada. Assim, muitas vezes acontece que chego a uma descida com as baterias totalmente carregadas por não ter possibilidade de usar a energia, e perco a energia das travagens na descida. Se fosse agora comprar, não compraria um híbrido em que não tivesse controlo sobre o uso da energia!

J Carmo disse...

Caro Prof:
Obrigado pelo seu blog! É onde encontro o melhor informação sobre energia. Tenho recomendado a visita a este blog aos meus amigos interessados no assunto. Não sou perito neste assunto mas interesso-me por ele. Continue a publicar os seus pontos de vista tal como o tem feito: em linguagem que todos percebam, sem demasiadas complicações técnicas, sem objectivos políticos escondidos! A opinião pública precisa de pessoas como o senhor. Muito obrigado!