Carros elétricos realmente reduzem as emissões de carbono?

Meus primeiros ensaios tratavam o veículo elétrico do ponto de vista funcional. Fiz isso principalmente com o objetivo de esclarecer alguns enganos, principalmente do ponto de vista físico e energético. Essa introdução técnica é necssária para que possamos tratar do tema com isenção e livre de preconceitos. Passo agora a tratar o tema do ponto de vista socioambiental e político. Fiz uma breve introdução por este caminho em meu artigo sobre matriz energética.

Em minhas pesquisas sobre o tema dos VEs, percebí que um dos principais argumentos dos críticos a tração elétrica envolve a geração de energia elétrica usando combustíveis fósseis. Afinal, dizem eles, se vamos ter que queimar combustiveis fósseis para gerar eletricidade, por que não queimá-lo diretamente no motor? As emissões de carbono não seriam as mesmas? Não seriam piores, uma vez que existem perdas na geração, transmissão e distribuição da energia?

A primeira vista, pode-se pensar que eles estão certos. Afinal, nos locais onde a energia elétrica é produzida em termoelétricas, o combustível fossil realmente terá que ser queimado, gerando emissões. Contudo, esta análise é, como veremos, superficial e não leva em conta considerações sobre eficiência de motores térmicos variando em função do regime de operação. Para ilustrar os princípios, façamos algumas considerações sobre o consumo de combustível em automóveis.

Todos sabem que o consumo de combustível no automóvel é maior em percursos urbanos do que nos rodoviários. Todos aceitam este fato e atribuem esta diferença às constantes paradas e acelerações a que o veículo é submetido em um percurso urbano. Certamente essas paradas e acelerações são uma parte da equação do consumo urbano. Mas o que muita gente não se da conta é que mesmo quando o trânsito está livre e o motorista pega todos os sinais verdes o consumo urbano é muito maior do que o rodoviário. Por que isso acontece?

Já mencionei anteriormente que a eficiência energética de um motor a gasolina chega a 15 ou no máximo 20%, se o carro for muito bom e as condições forem ideais. Mas quais são as condições ideais? O que as torna ideais? A eficiência máxima de um motor a gasolina ocorre quando a sua rotação está em algum ponto entre a rotação de torque máximo e a rotação de potência máxima. O ponto exato depende muito do projeto do motor. alguns motores são projetados para operar em altas rotações, como os carros de Fórmula 1. Isso porque a sua eficiência máxima precisa ocorrer a altas velocidades, quando o motor solicita a potência máxima, ou próximo disso. Outros motores, como é o caso dos caminhões e tratores, precisam que o torque máximo ocorra em baixas rotações. Os veículos de passeio são projetados para algo intermediário. E esse intermediário coincide com uma velocidade entre 100 km/h e 120 km/h. Chamamos a isso de velocidade de cruzeiro. Nesta velocidade, o motor irá operar em sua eficiência máxima. O peso máximo do veículo, as relações de marcha e a aerodinâmica do carro são planejadas para uma sintonia com o motor nesta velocidade de cruzeiro. Em resumo: automóveis de passeio foram projetados para uso rodoviário. Se isso não fosse feito, ou o desempenho rodoviário seria medíocre ou o consumo seria proibitivo. No Brasil, os veículos de 1000 cilindradas são os que mais se aproximam de um compromisso intermediário. Eu já consegui uma média de 20 km/l em um Ford Fiesta 1.0, na estrada a 120 km/h. Isso foi obtido em um dia em que a estrada estava completamente vazia, sem caminhões ou outros veículos lentos, pelo que eu pude manter uma velocidade constante. Contudo, em percursos urbanos, dificilmente eu chegava aos 12 km/l.

Em resumo, aquela eficiência de 15 ou 20% só ocorre em condições especiais e controladas, o que é muito difícil de se obter em um automóvel. No entanto, não é o que ocorre nas usinas termoelétricas. Nelas, o motor ou turbina utilizados operam sempre a uma rotação precisamente controlada. Isso ocorre porque a energia elétrica precisa ser fornecida em uma frequência exata de 50 ou 60 Hertz, dependendo da região. Esta frequência depende exclusivamente da rotação do gerador. Portanto, a usina geradora possui controles automáticos para manter a rotação absolutamente estável, mesmo quando a carga elétrica varia. Por razões de economia, as usinas são planejadas para obter o rendimento máximo em sua rotação de trabalho. No caso das turbinas a gás, esta eficiência pode chegar próximo a 50%, muito mais do que pode ser obtido queimando o combustível diretamente no motor do carro.

Portanto, mesmo que todas as usinas elétricas do mundo fossem movidas a combustíveis fósseis, o uso de veículos elétricos representariam uma redução nas emissões de carbono de aproximadamente 50%, o que é muito mais do que a mais ambiciosa meta de redução de carbono já proposta.

Outro aspecto que deve ser considerado é a energia ociosa. Por razões operacionais, as usinas elétricas (principalmente as maiores) não podem ser desligadas à noite, quando a demanda é menor. Portanto, existe sempre uma quantidade de energia muito grande que está disponível na rede, mas que não é utilizada. Este problema é maior nas usinas hidrelétricas, pois não se pode simplesmente fechar as comportas, bloqueando o fluxo do rio. Por este motivo, eu vejo com bons olhos os veículos elétricos exatamente como são hoje, com carga lenta feita durante a noite, quando a energia elétrica é abundante e mais barata. Acredito que uma parte substancial da frota brasileira (ou da americana) possa ser mantida simplesmente utilizando a energia elétrica noturna, que de outra forma seria desperdiçada. Tenho encontrado dificuldades em encontrar números exatos a respeito, mas sem dúvida é por onde devemos começar.

Minha conclusão é que os veículos elétricos possuem um potencial gigantesco para a redução de emissões de carbono.