O futuro das motocicletas pode ser hidrogênio

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O futuro das motocicletas pode ser hidrogênio
Aditya Mehrotra realiza um teste de “shakedown” – executando a motocicleta elétrica movida a hidrogênio em altas
velocidades para garantir que os sistemas mecânicos e elétricos se mantenham. Créditos:Foto: Divulgação/Ad Adam
Glanzman
A equipe de veículos elétricos do MIT, que tem um longo histórico de veículos elétricos inovadores e de construção,
incluindo carros e motocicletas, em competições internacionais de nível profissional, está tentando algo muito
diferente este ano: a equipe está construindo uma motocicleta elétrica movida a hidrogênio, usando um sistema de
célula de combustível, como um banco de testes para novos transportes baseados em hidrogênio.
A motocicleta passou com sucesso por sua primeira demonstração completa de testes em outubro. Ele é projetado
como uma plataforma de código aberto que deve tornar possível trocar e testar uma variedade de componentes
diferentes, e para outros experimentarem suas próprias versões com base nos planos que a equipe está
disponibilizando gratuitamente on-line.
Aditya Mehrotra, que está liderando o projeto, é uma estudante de pós-graduação que trabalha com o professor de
engenharia mecânica Alex Slocum, o Walter M. Maio e A. Hazel May Cadeira em Tecnologias Emergentes. Mehrotra
estava estudando sistemas de energia e também gostava muito de motocicletas, diz ele, “então surgiu com a ideia
de uma bicicleta movida a hidrogênio. Fizemos um estudo de avaliação e pensamos que isso poderia funcionar. Nós
[decidimos] tentar construí-lo.”
Os membros da equipe dizem que, embora os carros movidos a bateria sejam um benefício para o meio ambiente,
eles ainda enfrentam limitações de alcance e têm problemas associados à mineração de lítio e às emissões
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resultantes. Assim, a equipe estava interessada em explorar veículos movidos a hidrogênio como uma alternativa
limpa, permitindo veículos que poderiam ser rapidamente reabastecidos como veículos movidos a gasolina.
Ao contrário dos projetos passados da equipe, que faz parte do MIT desde 2005, este veículo não entrará em
corridas ou competições, mas será apresentado em uma variedade de conferências. A equipe, composta por cerca
de uma dúzia de estudantes, vem trabalhando na construção do protótipo desde janeiro de 2023. Em outubro, eles
apresentaram a bicicleta na Cúpula das Américas de Hidrogênio e, em maio, viajarão para a Holanda para
apresentá-la na Cúpula Mundial de Hidrogênio. Além das duas cúpulas de hidrogênio, a equipe planeja mostrar sua
moto na Consumer Electronics Show em Las Vegas este mês.
“Esperamos usar este projeto como uma chance de iniciar conversas em torno de sistemas de ‘pequenos hidrogênio’
que poderiam aumentar a demanda, o que poderia levar ao desenvolvimento de mais infraestrutura”, diz Mehrotra.
“Esperamos que o projeto possa ajudar a encontrar novas e criativas aplicações para o hidrogênio.” Além dessas
demonstrações e das informações on-line que a equipe fornecerá, acrescenta ele, elas também estão trabalhando
para publicar artigos em periódicos acadêmicos descrevendo seu projeto e lições aprendidas com isso, na
esperança de causar “um impacto no setor de energia”.
A motocicleta tomou forma ao longo do ano peça por peça. “Temos alguns patrocinadores do setor para doar
componentes como a célula de combustível e muitos dos principais componentes do sistema”, diz ele. Eles também
receberam apoio da MIT Energy Initiative, dos departamentos de Engenharia Mecânica e Engenharia Elétrica e
Ciência da Computação, e do MIT Edgerton Center.
Os testes iniciais foram realizados em um dinamômetro, um tipo de esteira instrumentada que Mehrotra descreve
como “basicamente uma estrada simulada”. O veículo usado energia da bateria durante seu desenvolvimento, até
que a célula de combustível, fornecida pela empresa sul-coreana Doosan, pudesse ser entregue e instalada. O
espaço que o grupo usou para projetar e construir o protótipo, a casa da Equipe de Veículos Elétricos, está no
Edifício N51 do MIT e está bem configurado para fazer testes detalhados de cada um dos componentes da moto à
medida que é desenvolvida e integrada.
Elizabeth Brennan, uma sénior em engenharia mecânica, diz que se juntou à equipa em janeiro de 2023 porque
queria ganhar mais experiência em engenharia eléctrica, “e eu realmente me apaixonei por ela”. Ela diz que os
membros do grupo “realmente se importam e estão muito animados por estar aqui e trabalhar nesta bicicleta e
acreditar no projeto”.
Brennan, que é o líder de segurança da equipe, tem aprendido sobre os métodos de manuseio seguros necessários
para o combustível de hidrogênio da moto, incluindo os tanques e conectores especiais necessários. A equipe
inicialmente usou um motor elétrico disponível comercialmente para o protótipo, mas agora está trabalhando em
uma versão melhorada, projetada a partir do zero, diz ela, “o que nos dá muito mais flexibilidade”.
Como parte do projeto, os membros da equipe estão desenvolvendo um tipo de livro didático descrevendo o que
fizeram e como realizaram cada etapa no processo de projetar e fabricar essa bicicleta de célula de combustível
elétrica de hidrogênio. Nenhuma motocicleta assim existe como um produto comercial, embora alguns protótipos
tenham sido construídos.
Esse tipo de guia para o processo “simplesmente não existe”, diz Brennan. Ela acrescenta que “muito do
desenvolvimento de tecnologia para o hidrogênio é feito em simulação ou ainda está em fase de protótipo, porque o
desenvolvimento é caro, e é difícil testar esses tipos de sistemas”. Um dos objetivos da equipe para o projeto é
tornar tudo disponível como um design de código aberto, e “queremos fornecer essa moto como uma plataforma
para pesquisadores e para a educação, onde os pesquisadores podem testar ideias em ambientes limitados ao
espaço e financiamento”.
Ao contrário de um projeto construído como um produto comercial, Mehrotra diz: “nosso veículo é totalmente
projetado para pesquisa, para que você possa trocar componentes dentro e fora, e obter dados de hardware reais
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sobre o quão bons são seus projetos”. Isso pode ajudar as pessoas a trabalhar na implementação de suas novas
ideias de design e ajudar a impulsionar a indústria, diz ele.
Os poucos protótipos desenvolvidos anteriormente por algumas empresas eram ineficientes e caros, diz ele. “Até
onde sabemos, somos a primeira motocicleta totalmente aberta, rigorosamente documentada, testada e liberada
como plataforma no mundo. Ninguém mais fez uma motocicleta e a testou no nível que temos, e documentou a
ponto de alguém poder realmente ser capaz de pegar isso e escalá-la no futuro, ou usá-la em pesquisa.
Ele acrescenta que “no momento, este veículo é acessível para pesquisa, mas ainda não é acessível para produção
comercial, porque a célula de combustível é um componente muito grande e caro”. A Doosan Fuel Cell, que
forneceu a célula de combustível para o protótipo da bicicleta, produz células de combustível relativamente
pequenas e leves, principalmente para uso em drones. A empresa também produz sistemas de armazenamento e
entrega de hidrogênio.
O projeto continuará a evoluir, diz a membro da equipe Annika Marschner, do segundo ano em engenharia
mecânica. “É uma coisa contínua, e à medida que a desenvolvemos e fazemos mudanças, torná-la uma bicicleta
mais forte e melhor, ela continuará a crescer ao longo dos anos, esperançosamente”, diz ela.
Enquanto a Equipe de Veículos Elétricos até agora se concentrou em veículos movidos a bateria, Marschner diz:
“Neste momento, estamos olhando para o hidrogênio porque parece algo que tem sido menos explorado do que
outras tecnologias para fazer transporte sustentável. Então, parecia uma coisa emocionante para nós oferecer nosso
tempo e esforço.”
Fazer tudo funcionar foi um processo longo. A equipe está usando um quadro de uma motocicleta de 1999, com
muitas peças personalizadas adicionadas para suportar o motor elétrico, o tanque de hidrogênio, a célula de
combustível e o trem de transmissão. “Fazertudo caber no quadro da moto é definitivamente algo que tivemos que
pensar muito, porque há um espaço tão limitado lá. Então, era preciso tentar descobrir como montar as coisas de
maneiras inteligentes para que não haja conflitos”, diz ela.
Marschner diz: “Muitas pessoas realmente não imaginam a energia do hidrogênio sendo algo que está sendo usado
nas estradas, mas a tecnologia existe”. Ela ressalta que a Toyota e a Hyundai têm veículos movidos a hidrogênio no
mercado e que existem alguns postos de combustível de hidrogênio, principalmente na Califórnia, no Japão e em
alguns países europeus. Mas ter acesso ao hidrogênio, “para o seu consumidor médio na Costa Leste, é um
enorme, enorme desafio. A infraestrutura é definitivamente o maior desafio agora para os veículos de hidrogênio”,
diz ela.
Ela vê um futuro brilhante para o hidrogênio como um combustível limpo para substituir os combustíveis fósseis ao
longo do tempo. “Eu acho que tem uma enorme quantidade de potencial”, diz ela. “Eu acho que um dos maiores
desafios com a mudança da energia do hidrogênio é fazer esses projetos de demonstração realmente desenvolvidos
e mostrar que essas coisas podem funcionar e que elas podem funcionar bem. Então, estamos muito animados para
trazê-lo mais longe.”
O material neste comunicado de imprensa vem da organização de pesquisa de origem. O conteúdo pode ser editado
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