Eletrificação, híbridos, biocombustíveis. As alternativas em busca da descarbonização são muitas, mas uma que parecia distante está mais próxima do que se imagina. Trata-se do hidrogênio verde como fonte de energia para motores, uma solução que se mostra não só viável, como também estratégica para o Brasil e a América do Sul.

Isso porque, segundo estudo da consultoria McKinsey & Company, a América Latina tem potencial para deter 35% da oferta global desse combustível, considerando aquele hidrogênio obtido a partir de fontes de energia renováveis.

A Cummins, por exemplo, trabalha bem esse caminho localmente. E não apenas em soluções para o produto final. Maior empresa de powertrain do mundo, a fabricante há tempos virou a chave para a descarbonização com uma visão bastante macro deste mercado.

Usinas de hidrogênio verde em operação

Desde 2019, após a aquisição estratégica da Hydrogenics Corporation e a formação da joint-venture NPROXX, a Cummins e seus centros de pesquisa e desenvolvimento trabalham com diferentes tipos de eletrolisadores de última geração no mundo. 

São equipamentos que produzem o combustível usando eletricidade e água, capazes de captar energia de fontes diversas, como hidrelétricas, eólicas e solar.

Essa energia alimenta os eletrolisadores da Cummins para produção de hidrogênio. Como as fontes primárias são renováveis, daí o nome hidrogênio verde, um combustível livre de emissões de poluentes e que pode ser usado por veículos, além de ter aplicações industriais e químicas.

A empresa comprova seu know-how na geração da solução dentro da maior usina hidroelétrica do sistema Furnas, de Itumbiara (GO). Nesta unidade, responsável por produzir energia para cerca de 4 milhões de pessoas e inaugurada no fim de 2021, a Cummins mantém sua primeira usina de eletrolisadores do Brasil.

Por meio de energia fotovoltaica, proveniente de placas flutuantes e em solo, os eletrolisadores da Cummins geram hidrogênio a partir do processo físico-químico com a água. Em Itumbiara, ainda é realizado o processo para a produção de energia a partir do hidrogênio por meio da célula de combustível, solução da empresa que resulta na geração de eletricidade e vapor d´água.

“Expandir a fabricação deste combustível carbono neutro por meio dos eletrolisadores Cummins no país é um marco não só para nossa empresa, mas um passo importante no avanço da descarbonização”, afirma Fabio Magrin, diretor de Unidade de Negócio New Power para América Latina.

Soluções a médio prazo

Esta ainda é uma espécie de etapa inicial - e fundamental - para possibilitar a aplicação em larga escala do hidrogênio verde no Brasil. Ao mesmo tempo, as fabricantes de veículos e de motores desenvolvem conjuntos movidos por célula de combustível para acelerar a descarbonização do segmento de veículos pesados.

Durante a IAA Transportation, ou Salão de Hannover, maior feira de transportes do mundo realizada na cidade alemã, em setembro, a Cummins apresentou o caminhão-conceito H2-ICE movido por motor a combustão interna de hidrogênio. 

O motor a hidrogênio B6.7H, com potência de até 290 cv e torque máximo de 122,4 kgfm, é uma solução inovadora para o segmento de veículos de carga e pesados. O conjunto pode ser aplicado em caminhões com PBT entre 10 a 26 toneladas com autonomia de até 500 km livre de emissões. 

O bom alcance, por sinal, contempla um dos grandes desafios do setor de transporte de cargas. Afinal, veículos elétricos “convencionais” têm na autonomia justamente o entrave para servirem ao transporte de cargas nas rodovias.

“A introdução de caminhões movidos a H2-ICE no curto prazo pode ajudar a impulsionar a infraestrutura de combustível de hidrogênio, abrindo caminho para a adoção mais ampla de veículos elétricos de célula de combustível”, destaca Magrin, lembrando que as várias soluções estão interligadas em prol da descarbonização. 

“Desta forma, motores de hidrogênio e células de combustível são tecnologias complementares, trabalhando juntas para impulsionar a economia do hidrogênio”, completa o executivo da Cummins.

Caminho para o hidrogênio verde

O motor B6.7H é parte integrante do que a Cummins define como uma “plataforma de motor agnóstico” de combustível de baixo carbono, Trata-se de uma linha de powertrain a combustão interna que pode operar com combustíveis como diesel, gás natural e hidrogênio (separadamente), por meio de uma arquitetura de motor comum e muita semelhança entre as peças. 

Esta inovação da Cummins promete ser protagonista de uma nova era para soluções de propulsão de baixo carbono. Uma vez que traz mais flexibilidade e reduções de custo e de tempo de desenvolvimento.

Isso porque a plataforma foi projetada para substituir um motor a diesel, porém mantendo o mesmo powertrain, utilizando tecnologias com as quais fabricantes de equipamentos originais (OEMs), gerentes de frota e operadores estão familiarizados.

Um motor pioneiro neste processo, o Cummins X15H, oferece o potencial de levar energia de hidrogênio de carbono zero para caminhões de longa distância com até 44 toneladas de PBT, com potência máxima de 537 cv e um impressionante torque máximo de 265 kgfm. 

Mais uma vez, o motor a hidrogênio supera um dos grandes obstáculos que a eletromobilidade traz para os veículos de carga: a autonomia limitada. Com sistema de armazenamento de combustível de hidrogênio de alta capacidade e alimentado pelo X15H, um caminhão pesado pode ter um alcance operacional potencial de mais de 1 mil km, segundo a Cummins. 

De acordo com as previsões da empresa, esse motor a combustão interna a hidrogênio deve chegar no mercado global em 2026. O conceito do X15H, inclusive, foi um dos destaques da Cummins na Fenatran 2022, maior evento de transporte do país que aconteceu no São Paulo Expo na primeira semana de novembro.

Tecnologias integradas rumo à descarbonização

Mas a transição energética no segmento de pesados é algo que muitas vezes tem de ser gradual para boa parte do mercado. Tanto que a Cummins promove essa transformação com diferentes soluções.

Além da conversão para hidrogênio, a fabricante acaba de lançar uma nova linha de propulsores dentro dos padrões de emissões Euro VI para o mercado brasileiro. Sem esquecer dos motores diesel híbridos e com gás natural.

Como parte desta estratégia por um mundo mais sustentável, a Cummins concluiu recentemente a compra da Meritor. Desta forma, aumentou seu portfólio de eixos e transmissões eletrificados, como os ePowertrains 14Xe e 17Xe, com zero emissão de poluentes.

Tais iniciativas fazem parte da estratégia de sustentabilidade Destino ao Zero, o plano de descarbonização da Cummins que prevê emissões zero até 2050. 

“Nossos recursos de engenharia estão voltados para redução dos impactos na qualidade do ar para avançarmos nas soluções baseadas em motores e investir em tecnologias certas no momento certo, com uma profunda compreensão dos clientes”, finaliza o diretor.