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História Pensatas

A migração para os carros elétricos será mesmo o fechamento de um ciclo?

Dizem que, em menos de dez anos, todos os carros novos produzidos na Europa serão elétricos. Nos Estados Unidos, fala-se a mesma coisa. E é fato que vivemos em um momento de transição. Muitas fabricantes europeias já se comprometeram a eliminar os motores e combustão de suas linhas até 2030. Nos EUA, a meta é fazer o mesmo até 2035, para garantir que, em 2050, 90% dos carros rodando no país sejam elétricos.

Se é viável ou não, especialmente em países menos aptos a adotar os carros elétricos em grande escala por questões de infraestrutura (como… bem, o nosso), é outra história. O fato é que, agora, essa transição está acontecendo e tende a acelerar nos próximos 10 ou 15 anos.

Há quem diga que se trata apenas de um ciclo se fechando. Isso, porque, no começo do século, ocorreu uma situação contrária: os carros elétricos, que dominavam, foram cedendo espaço para a combustão interna – que, até então, não era eficiente o bastante para ser usado de forma prática. Mas será que uma transição como esta é assim, tão simples?

 

Do vapor aos elétrons

Como já exploramos em outra ocasião, a gênese do carro passa pelos trens e locomotivas. Os primeiros veículos movidos por seus próprios meios a circular pelas estradas eram derivados das locomotivas a vapor e, como tal, usavam motores a vapor. Chamados de steam engines, eles eram bem parecidos com as locomotivas, e abriram caminho para a ideia de um veículo menor, para uso pessoal, sem depender de tração animal.

Os motores a vapor, que funcionavam com uma combustão externa, podiam até ser bons para trens e outros veículos grandes. Em veículos menores, porém, a combustão externa, com carvão e uma caldeira para gerar vapor de água, não era nem um pouco prática.

Motores elétricos sempre tiveram uma vantagem: sua simplicidade. Poucos componentes móveis e tamanho reduzido faziam deles os motores perfeitos para mover veículos de passeio. E assim aconteceu.

Os primeiros carros elétricos comercialmente viáveis surgiram no final do século 19. Já em 1881 o inventor francês Gustave Trouvé levou um carro elétrico de três rodas para a Exposição Internacional da Eletricidade em Paris.

Engenheiro por formação, Trouvé já era um entusiasta de longa data da eletricidade: em 1865 ele abriu uma oficina para realizar experimentos com a tecnologia, e um de seus primeiros inventos foi uma pequena bateria de carbono-zinco que cabia no bolso e podia ser usada em uma série de miniaturas elétricas que ele mesmo fabricava e vendia. Na década de 1870, ele concentrou seus esforços na comunicação à distância. Na época, Trouvé inventou um telégrafo militar portátil com alcance de um quilômetro (extremamente útil na comunicação entre bases militares próximas entre si); e também aperfeiçoou o telefone criado por Alexander Graham Bell para melhor qualidade de som.

Com o tempo, Trouvé ficou conhecido como um excelente “melhorador” de invenções. E foi como ele criou seu triciclo elétrico, que na verdade era um triciclo movido a pedais fabricado por um certo James Starley, do Reino Unido, equipado com um motor Siemens – também modificado por Trouvé para ficar mais eficiente – e, mais importante, com baterias recarregáveis de chumbo-ácido.

Esse tipo de bateria foi desenvolvido pelo também francês Gaston Planté em 1865, e é considerado o primeiro tipo de bateria comercialmente viável. Após mais de um século de desenvolvimento continuado por uma série de empresas, as baterias de chumbo-ácido ainda são muito utilizadas em veículos elétricos, que só agora começam a migrar com mais consistência para as baterias de íon de lítio.

 

De tamanho relativamente compacto, as baterias usadas na Era Vitoriana não demoraram para se tornar o padrão em diferentes veículos. Como os carros elétricos de Thomas Parker, que tiveram vários protótipos construídos entre 1884 e 1887 e são considerados por muitos historiadores os primeiros automóveis de passeio elétricos comercialmente viáveis, embora nunca tenham passado de um laboratório. Parker os utilizava como meio de transporte pessoal, mas acabou investindo em outros usos para a eletricidade.

Em 1888, o inventor alemão Andreas Flocken começou a fabricar seu próprio carro elétrico, o Flocken Elektrowagen (sonoro, sem dúvida). Hoje, o veículo é amplamente aceito como o primeiro automóvel elétrico produzido em série.

Nas duas décadas seguintes houve uma proliferação impressionante de veículos elétricos com características semelhantes: um ou dois motores elétricos de no máximo 2 cv cada, velocidade máxima na casa dos 30 km/h e autonomia na faixa dos 40 km – algo que, convenhamos, não os deixava muito atrás de microcarros elétricos de baixo custo vendidos atualmente. Parece ridículo hoje em dia, mas era tudo que um carro precisava oferecer quando sequer se tinha certeza quanto ao futuro dos carros de forma geral. Eles estavam mesmo vindo para ficar?

O que importava era que os carros elétricos faziam exatamente a mesma coisa que os carros a vapor, que ainda permaneceram em alta nas primeiras duas décadas do século 20. Mas isso não durou muito tempo.

Sim, o Benz Patent-Motorwagen foi o primeiro carro com motor de combustão interna colocado à venda, e é mesmo o ancestral comum de praticamente tudo que veio depois. Mas isso só foi possível porque outros antes de Karl Benz deram suas contribuições.

Embora a própria existência do carro já fosse avanço suficiente para a sociedade na virada do século 20, alguns já se incomodavam com o principal ponto fraco dos carros elétricos: a recarga. A baixa autonomia também era inconveniente, mas de qualquer forma não se esperava muito. Ambos os problemas podiam ser parcialmente resolvidos com baterias substituíveis, mas quando as baterias extras não estavam disponíveis, a solução era uma só: empurrar até a saída de energia mais próxima. E elas não eram, nem de longe, tão comuns quanto hoje em dia.

Já por volta de 1860 – veja bem, 30 anos antes do Patent-Motorwagen – o belga Étienne Lenoir criou o primeiro motor de combustão interna funcional, do qual hoje em dia só existem réplicas e esquemas técnicos. Era um motor a vapor estacionário convertido para queimar uma mistura de ar e gás de carvão, produzindo força nos dois ciclos, mas ainda pouco prático para uso em veículos (embora Lenoir tenha tentado). Foi preciso mais 16 anos até que Nicolaus Otto criasse o motor de combustão moderno, de quatro tempos (admissão, compressão, explosão e escape).

A partir daí, paralelamente, Gottlieb Daimler e Karl Benz passaram a merecer crédito pela invenção do carro com motor a combustão. Daimler criou o chamado Riding Car em 1885, uma espécie de moto com rodinhas e o motor quatro-tempos de Nicolaus Otto. Karl Benz, no ano seguinte, criou o Patent-Motorwagen (e, claro, o patenteou).

Mais tarde, Daimler daria início a uma batalha na justiça, alegando que Benz havia copiado seu projeto de ignição por tubo quente. Benz acabou vencendo o processo, mas os dois inventores jamais fizeram questão de conversar, e menos ainda de trabalhar juntos. O que é irônico, já que anos mais tarde as empresas formadas a partir dos dois se juntaram para formar a hoje gigante Daimler-Benz. E, só para uma pincelada a mais de ironia, as invenções de ambos permaneceram amplamente utilizadas por décadas, mas de forma invertida: os motores quatro-tempos se tornaram a norma nos carros, enquanto os dois-tempos ainda são vistos em muitas motocicletas, especialmente as de trilha.

 

Transição

No fim das contas foi o carro de Karl Benz que saiu na frente, comercialmente falando. O efeito foi imediato: ao custo de colocar um tanque de combustível, podia-se ganhar dezenas de quilômetros de autonomia em poucos minutos. Já em 1892, o parisiense Rudolf Diesel desenvolveu um motor movido a óleo combustível com ignição por compressão. Com maior eficiência energética e mais torque em baixas rotações, o motor de Rudolf Diesel foi desenvolvido inicialmente como substituto para os motores a vapor estacionários, mas era tão melhor em tudo que acabou sendo aproveitado também em veículos grandes, nos quais a economia de combustível e a força são primordiais. Até mesmo locomotivas com motor a diesel foram criadas. Então, nada mais justo que chamar o combustível usado de “óleo Diesel”, não é mesmo?

Motor a diesel Wärtsila, usado em embarcações

O que ocorreu, contudo, não foi uma frente organizada contra os carros elétricos e a favor da combustão interna. Simultaneamente, dezenas de empresas (ou até centenas delas) começaram a adotar os motores a combustão simplesmente porque eles eram mais práticos na hora de abastacer. O desempenho era semelhante ao dos elétricos, assim como a autonomia. O próprio Benz Patent-Motorwagen, por exemplo, era capaz de rodar cerca de 10 km por litro de combustível – com um tanque de 4,5 litros, a autonomia ficava em cerca de 45 km.

Sem preocupações ambientais com emissões de gás carbônico, nem a noção de que os combustíveis fósseis são um recurso finito, foi natural a migração em massa dos elétricos para a combustão. Por conta disso, a evolução dos carros a combustão ocorreu de forma exponencial nas três décadas seguintes às invenções de Gottlieb Daimler e Karl Benz. Não houve espaço para que os elétricos se desenvolvessem com a mesma velocidade e, por muito tempo, eles estacionaram. A popularização do Ford Modelo T, lançado em 1908 e creditado como o primeiro automóvel produzido em série (a partir de 1913) a preços acessíveis, é vista universalmente como o catalisador do fim dos elétricos.

Depois disso, os carros a bateria abandonaram o mainstream e ficaram relegados a ocasionais experimentos, e só voltaram a receber atenção de grandes fabricantes no início da década de 1950, impulsionados pelo otimismo pós-Guerra e pelo futurismo ocasionado pelo início da Corrida Espacial.

 

Fechando o ciclo… ou não?

Hoje em dia os carros elétricos caminham para voltar a ser a norma na indústria, por mais que muitos narizes se torçam. E, acredite, muitos deles não se torcem à toa, por pura implicância, mas sim por uma questão muito simples: os carros elétricos de hoje em dia são infinitas vezes superiores. No começo dos anos 2000, a Tesla criou o primeiro carro movido a baterias de íon de lítio produzido em série – o Tesla Roadster, baseado no Lotus Elise.

O esportivo mostrou que era possível fazer carros elétricos em grande quantidade com uma experiência tão boa quanto a de um carro a gasolina. Há aspectos muito positivos, como o torque instantâneo, a modularidade e a simplicidade técnica do powertrain. E a autonomia já se compara à dos motores tradicionais, que queimam ar e combustível.

O carro elétrico será viável em escala universal?

O maior problema é que as vantagens convivem com o mesmo problema de antigamente: o tempo de recarga. E agora, no século 21, ainda temos questões ambientais, que englobam a difícil logística de produção e descarte de baterias e a busca por fontes de energia sustentáveis. E ainda existem os prejuízos técnicos, como peso elevado e superaquecimento em uso severo – que têm a ver com as expectativas que criamos após mais de um século usando (e desenvolvendo) a combustão interna.

Sendo assim, ainda que, por certo ângulo, o esforço de governos e fabricantes para acelerar o tal futuro 100% elétrico dê resultados, o tal fechamento do ciclo – a retomada dos elétricos como padrão – faz parte de um processo mais delicado, em um mundo mais complexo. Há um pensamento generalizado, rodando em segundo plano, de que os carros elétricos finalmente atingiram todo seu potencial. Mas não é à toa que existem donos de elétricos voltando para a gasolina. E pelo mesmo motivo que os motores a combustão foram adotados em primeiro lugar, lá no começo do século 20.

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