Correspondência deverá ser enviada a Douglas Cavallari: E-mail: douglas.cavallari@dana.com

O PROCESSO DE IMPLANTAÇÃO DA TECNOLOGIA DE CÉLULAS A COMBUSTÍVEL NO SISTEMA DE

TRANSPORTE COLETIVO DA CIDADE DO PORTO

DOUGLAS CAVALLARI (1)

(1) Dana Albarus S/A Ind. e Com., São Paulo, Brasil

Universidade de Aveiro, Portugal

RESUMO Nas últimas décadas, o avanço da consciência ambiental e a busca por tecnologias com maior eficiência energética fez a indústria automobilística voltar suas atenções ao desenvolvimento das células a combustível. Mas, a exemplo de outros processos de introdução de novas tecnologias, a célula a combustível ainda desperta dúvidas quanto a sua viabilidade fora do campo acadêmico e experimental. Surgem questões sobre a obtenção do hidrogênio, eficiência energética, interação com a infra-estrutura atual, entre muitas outras. Com o intuito de analisar, na prática, essas questões, foi criado na Europa (em 2000) o Projeto CUTE - Clean Urban Transport for Europe. Sua meta era introduzir 33 ônibus a célula a combustível no sistema de transporte coletivo de dez cidades européias e uma australiana, analisando o processo de implantação e gestão dessa frota entre 2003 e 2006. O foco deste trabalho é analisar os impactos causados pela introdução e operação de três ônibus do Projeto CUTE na empresa portuguesa STCP - Sociedade de Transportes Colectivos do Porto. Desta forma, este trabalho pretende colaborar na preparação da engenharia brasileira para os futuros desafios que envolverão o início da operação de veículos equipados com células a combustível em seu país, além de abrir um importante canal para troca de experiências sobre o tema entre as duas comunidades técnicas lusófonas. ABSTRACT In the last decades, the advance of environmental awareness and the search for more power-efficient technologies have led the automobile industry to turn its attention to the development of fuel cells. But as with other new-technology introduction processes, the fuel cell still raises doubts as to its feasibility out of the academic and experimental fields. Questions arise on hydrogen availability, power efficiency, and interaction with the current infrastructure, among many others. With the objective to analyze these questions in practice, the CUTE Project - Clean Urban Transport for Europe - was created in Europe in 2000. The project target was to introduce 33 fuel cell powered buses in the urban transport system of nine European cities and one Australian city and analyze the implementation and management process of this fleet between 2003 and 2005. The focus of this work is analyze the impacts from the introduction and operation of three CUTE Project buses in Portuguese company STCP - Sociedade de Transportes Colectivos do Porto. The objective is to cooperate in preparing the Brazilian engineering professionals for the future challenges that will be involved in beginning the operation of fuel-cell equipped vehicles in their country as well as to open an important experience-exchange channel about this subject between these two Portuguese-speaking technical communities. PALAVRAS CHAVE 1; células a combustível 2; fuel cell 3; hidrogênio 4; ônibus 5; transporte coletivo.

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1. INTRODUÇÃO Pode-se considerar que a base do desenvolvimento das células a combustível encontra-se nas experiências do inglês William Grove, que construiu a primeira célula funcional em 1839. Mas o primeiro grande uso da tecnologia ocorreu apenas a partir de 1954, quando a NASA passou a utilizar o invento para a produção de energia e água nos programas espaciais Gemini e Apollo. A partir do know-how desenvolvido pela NASA, a General Motors criou o primeiro veículo de passageiros movido à célula a combustível, a ElectroVan, (1966). Apesar das vantagens da nova propulsão, como a grande eficiência energética, redução de ruído e ausência da emissão de poluentes, os entraves à sua viabilidade (como as dimensões do equipamento e o processo de produção do hidrogênio) acabaram prevalecendo. 1.1 Crises do Petróleo - As células voltaram à tona na primeira Crise Mundial do Petróleo, em 1973. Neste ano foi criada, nos Estados Unidos, a International Association of Hydrogen Energy. Mas a estabilização do preço do petróleo na década de 80 deixou a tecnologia em segundo plano. As células a combustível voltaram a ser pesquisadas com empenho apenas nos anos 90. A Guerra do Golfo Pérsico (1991), o aquecimento progressivo do planeta em decorrência da crescente emissão de poluentes e CO2 (onde os meios de transporte respondem por 17%, segundo a Agência de Energia Internacional) e o aumento da consciência ambiental da população foram os principais motivadores da retomada. 1.2 Bilhões em Investimento - Como a instabilidade política do Oriente Médio e os problemas ambientais apenas cresceram nos últimos anos (o que motivou inclusive a assinatura do Protocolo de Kyoto, em 1997, para o gerenciamento e redução das emissões de CO2), a pesquisa da célula a combustível segue em ritmo acelerado. São várias as empresas de energia, fabricantes de sistemas e montadoras que já investiram mais de US$ 1 bilhão na tecnologia. O poder público também está realizando grandes apostas na célula. O maior destes programas é o norte-americano FreedomCAR que prevê investimentos de US$ 1,7 bilhão entre 2002 e 2007. Sua meta é criar as condições necessárias para que, em 2020, os veículos movidos à célula a combustível sejam plenamente viáveis e representem cerca de 5% da produção mundial. 1.3 Panorama Atual - A partir de 2001, chegaram ao mercado importantes gerações intituladas "pré-série" de veículos à célula. Foram desenvolvidos pela DaimlerChrysler, Honda e Toyota. A cada geração de protótipos, nota-se que as células a combustível apresentam ganhos em performance e miniaturização (nos últimos 25 anos, diminuíram de peso e tamanho mais de 10 vezes). Hoje, muitos desses sistemas apresentam eficiência energética entre 50 e 60%, o dobro dos motores a combustão interna tradicionais. Somam-se a isso a ausência da emissão de poluentes e redução no nível de ruído dos veículos, pontos fundamentais nas grandes cidades. Mas a tecnologia ainda enfrenta grandes problemas para a sua viabilização, a começar pela dificuldade em se obter hidrogênio em quantidade suficiente, a baixo custo e com a menor emissão possível de CO2 ao longo do processo. As saídas para isso, como a aplicação de energia "limpa" (hidrelétrica, solar, eólica, geotérmica, etc.) no processo de eletrólise da água, ainda não demonstraram ser plenamente viáveis. Estudos mais realistas afirmam que a célula a combustível somente será o motor do futuro se os governos aumentarem as restrições ambientais ou quando o petróleo ficar muito mais raro e, conseqüentemente, caro. 2. EXPERIÊNCIAS ANTERIORES DE DESTAQUE Desde o início dos anos 90, começaram a surgir vários protótipos funcionais de ônibus movidos à célula a combustível. Dois desses projetos avaliaram seus protótipos em testes de longa duração e condições normais de uso. Essas experiências podem ser consideradas como a base do programa europeu atual. 2.1 Chicago & Vancouver Program - Entre 1999 e 2001, as cidades de Chicago (EUA) e Vancouver (Canadá) testaram seis ônibus urbanos movidos célula a combustível, três em cada localidade. Foi criada toda a infra-estrutura de suporte (abastecimento, manutenção, etc) para que esses veículos pudessem operar normalmente.

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Chamados de P3, esses ônibus foram desenvolvidos em conjunto com a empresa canadense Ballard. Contavam com um sistema de células a combustível com potência de 205 kW. No total, os seis veículos percorreram 118.000 km e transportaram mais de 200.000 passageiros. 2.2 ZEBus California Fuel Cell Partnership - A partir da experiência com os P3, foi desenvolvido o P4 ZEbus. A nova geração tinha como principal trunfo um sistema de células a combustível-tração elétrica mais eficiente e 50% mais leve. O veículo foi testado durante 13 meses no sistema de transportes urbanos da Califórnia (EUA), entre 2000 e 2001. Além disso, percorreu os 440 km do rally para veículos "emissão zero" Michelin Challenge Bibendum. 3. O PROJETO CUTE Em busca de um transporte público ecologicamente correto e tendo como base experiências como a do Projeto P3, nove cidades européias criaram, em março de 2000, o Projeto CUTE - Clean Urban Transport for Europe, a maior iniciativa de testes de célula a combustível da história. Reunindo empresas públicas de transporte coletivo de Amsterdã (Holanda), Barcelona e Madrid (Espanha), Estocolmo (Suécia), Hamburgo e Stuttgart (Alemanha), Londres (Reino Unido), Luxemburgo e Porto (Portugal), o projeto tinha como desafio implantar, operar e avaliar (por um período de dois anos) três ônibus a hidrogênio em cada uma das cidades participantes. Para isso, o projeto buscou o estabelecimento de parcerias para a construção dos veículos, desenvolvimento de toda a infra-estrutura de abastecimento e realização de análises detalhadas em todas as frentes de trabalho. Outro importante passo foi associar-se aos programas similares ECTOS - Ecological City Transport System (de Reykjavik, Islândia) e STEP - Sustainable Transport Energy Project (de Perth, Austrália). Aprovado pela União Européia em novembro de 2002, o Projeto CUTE começou a operar oficialmente em maio de 2003, com a entrega dos três ônibus Mercedes-Benz Citaro Fuel Cell para a cidade de Madrid. Até sua conclusão, em 2006, o projeto envolverá um investimento conjunto superior a € 100 milhões. 3.1 Fornecimento do Hidrogênio - Como alcançar uma produção de hidrogênio economicamente viável e ecologicamente correta é atualmente um dos grandes entraves para a viabilização das células a combustível, os projetos CUTE-ECTOS-STEP decidiram implantar os mais diferentes processos nas cidades participantes. Ao final, essa diversidade será fundamental para se avaliar quais serão os processos com mais possibilidades de êxito no futuro. A produção é realizada fora das garagens nos seguintes locais: - Londres: reforma industrial de GLP - Luxemburgo: eletrólise em indústria especializada - Perth: reforma industrial de GLP - Porto: eletrólise em indústria especializada A produção é realizada dentro das garagens nos seguintes locais: - Amsterdã: eletrólise com uso de energia eólica - Barcelona: eletrólise com uso de energia solar - Estocolmo: eletrólise com uso de energia hidrelétrica - Hamburgo: eletrólise com uso de energia eólica - Madrid: reforma de gás natural ou GLP - Reykjavik: eletrólise com uso de energia hidrelétrica e geotérmica - Stuttgart: reforma de gás natural 3.2 Principais Metas - Com a operação conjunta dos 33 ônibus em 11 cidades, os projetos CUTE-ECTOS-STEP buscam: - contribuir na redução das emissões de poluentes, material particulado e nível de ruído nas cidades participantes; - disseminar na sociedade as vantagens da propulsão limpa com o uso do hidrogênio; - avaliar os veículos nas mais diversas condições de tráfego, clima, altitude e topografia; - analisar em quais condições de operação os ônibus a hidrogênio são mais e menos eficientes; - avaliar quais são as formas mais viáveis de produção do hidrogênio; - formar mão-de-obra treinada e qualificada para trabalhar com esse tipo de veículo;

- estabelecer as bases para a criação de um conjunto de normas de qualidade, segurança, meio ambiente e legislação de trânsito que englobe o processo de produção, operação e descarte dos veículos a hidrogênio, seus componentes e combustível; - manter operacional a infra-estrutura de abastecimento implantada nas cidades participantes, facilitando a operação de outros veículos a hidrogênio nestes locais; - como meta futura, colaborar na mudança da matriz energética dos transportes coletivos dos países participantes (hoje 95% dependente do petróleo) para uma realidade dividida entre o gás natural (40%), petróleo (20%), energia hidrelétrica/geotérmica (20%), eólica (10%) e solar (10%). 3.3 Primeira Avaliação - Entre os dias 14 e 15 de junho de 2004, foi realizada em Londres a primeira conferência conjunta dos projetos CUTE-ECTOS-STEP. Neste encontro, todos os participantes dos projetos (empresas de transporte, poder público, entidades, fabricantes e fornecedores diversos) trocaram experiências sobre o processo de implementação da tecnologia e o cotidiano das operações em cada local até o momento. 4. O ÔNIBUS CITARO FUEL CELL Pode-se considerar que o projeto do Mercedes-Benz Citaro Fuel Cell teve suas origens em 1997. Neste ano foram lançados os modelos que serviram de base para o veículo: a versão urbana do Citaro e o protótipo NEBUS, o primeiro ônibus a célula a combustível desenvolvido pela empresa. O NEBUS (New Electric Bus) era equipado com células Ballard com 205 kW de potência. A tração era feita por dois motores elétricos independentes, localizados nas rodas traseiras. Sua autonomia era de aproximadamente 250 km. O protótipo foi apresentado em diversas cidades do mundo. A partir da experiência com o NEBUS e das novas gerações de células a combustível e motores elétricos desenvolvidos pela Ballard (resultado dos programas P3 e P4), a DaimlerChrysler desenvolveu o Citaro Fuel Cell, criado principalmente para atender o Projeto CUTE. O primeiro protótipo foi apresentado em Vancouver (Canadá) em dezembro de 2001. Em outubro de 2002, iniciou-se a produção em série, a primeira do mundo de um veículo movido à célula. 4.1 Design e Package - O Citaro Fuel Cell foi criado a partir da versão CNG (compressed natural gas ou gás natural comprimido). Como este, o Fuel Cell é um ônibus de piso baixo, três portas, 12 metros de comprimento e que traz no teto os cilindros de combustível e ar condicionado. As principais diferenças da versão a hidrogênio estão no teto (onde também foram instalados o sistema de alimentação de combustível, as células a combustível e a central de arrefecimento) e no interior, que teve sua capacidade reduzida de 29 para 25 lugares (70 passageiros no total) em decorrência da instalação das unidades elétricas e eletrônicas de gerenciamento do veículo.

Figura 4.1 - Package e detalhe do teto do ônibus Citaro Fuel Cell

Tanto no CNG quanto no Fuel Cell, a opção em instalar os cilindros de combustível no teto visa deixá-los em uma área segura em caso de colisões urbanas, eliminar a possibilidade dos gases invadirem o interior do veículo em caso de vazamentos e facilitar a manutenção do sistema. Em virtude do alto peso instalado no teto do veículo a hidrogênio (cerca de 2.500 kg), toda a sua estrutura e dinâmica veicular passaram por reavaliação e redimensionamento.

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4.2 Tanques de Hidrogênio - Na parte frontal do teto estão localizados os nove cilindros de hidrogênio (em material composto de fibra de carbono e alumínio). Com 205 litros de volume cada, são capazes de armazenar um total de 44 kg de hidrogênio a 350 bar de pressão.

4.3 Células a combustível e Periféricos - O ônibus utiliza o sistema Ballard Xcellsis HY-205. Formado por dois conjuntos de células PEM (Proton Exchange Membrane) integrados, gera uma potência de saída de 205 kW. Sua eficiência energética está ao redor de 45%. Pode operar a temperaturas entre -20ºC e 40ºC.

Figura 4.2 - Cilindros de hidrogênio, células a combustível e sistema de arrefecimento

Entre os cilindros de hidrogênio e as células, encontra-se a unidade de suprimento de combustível. A partir das informações processadas por um módulo eletrônico de 32 bits e 24 MHz (em rede CAN), essa unidade controla o fluxo do hidrogênio, suprimento de ar pelo supercharger e fluxo do líquido de arrefecimento. A central de arrefecimento é responsável pela refrigeração das células a combustível, do inversor, do motor elétrico de tração e da transmissão automática. Utiliza uma mistura de glicol e água desionizada e conta com dois ventiladores elétricos de 2 kW cada. 4.4 Powertrain - Antes de chegar ao motor de tração, a corrente elétrica produzida pela célula passa por um inversor DC/AC. Esse inversor (localizado na parte interna traseira do ônibus) também é responsável pelo controle da energia fornecida ao motor, que pode atingir um pico de 300 kW. Sua eficiência está ao redor de 98%.

Figura 4.3 - Inversor e motor elétrico

O motor elétrico utilizado no Citaro representa a quinta geração desenvolvida pela Ballard. É uma unidade trifásica de 600V com potência contínua de 200 kW (pico de 300 kW) e torque máximo de 1.060 Nm. Atinge uma rotação máxima de 2.100 rpm e eficiência energética ao redor de 93%. As grandes diferenças entre os powertrains dos modelos a gás e hidrogênio acabam no motor. A transmissão automática (ZF de cinco ou seis marchas ou Voith de quatro marchas - como a utilizada nos ônibus da STCP), o retarder hidráulico, a árvore de transmissão e o eixo motriz apenas foram ajustados às características de potência e torque do motor elétrico. Os acessórios do motor (alternador, compressor de ar, bombas de água, supercharger, compressor do ar condicionado e bomba da direção hidráulica) também são praticamente idênticos aos aplicados nos veículos tradicionais. O conjunto é acionado pelo motor elétrico de tração por um sistema de polias e correias. 4.5 Desempenho e Preço - O Citaro Fuel Cell é capaz de atingir uma velocidade máxima de 80 km/h. Sua autonomia, em operação urbana, é de cerca de 200 km. O preço de cada unidade é de € 1,25 milhão, incluso neste valor a cessão de dois engenheiros residentes para cada central de operação e as despesas com a manutenção das células a combustível (ambas por dois anos). Hoje, esses veículos estão presentes nos projetos CUTE, ECTOS e STEP. Em 2005, três unidades entrarão em operação na cidade chinesa de Beijing.

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5. O PROJETO CUTE NA STCP Segunda maior concentração populacional de Portugal, com cerca de 1,3 milhão de habitantes, a região da Grande Porto sofre cada vez mais com os problemas como o barulho, poluição e congestionamentos. Segundo o 1º Relatório sobre a Qualidade de Vida no Porto (2003), a cidade conta com apenas 17,5% dos dias com índice de qualidade do ar bom e muito bom. Fundada em 1872, a STCP - Sociedade de Transportes Colectivos do Porto, é uma das três empresas públicas que operam o transporte de passageiros na região. Conta com uma frota de 602 veículos, sendo 67% a diesel, 30% a gás natural e 3% elétricos. Pioneira na operação de bondes elétricos na Península Ibérica (1895), a STCP consolidou nas últimas décadas uma política de busca por combustíveis mais eficientes e ecologicamente corretos. Nos anos 90, a empresa testou biocombustíveis e GLP, sem alcançar muito êxito. O grande sucesso veio com a viabilização do gás natural, a partir do ano 2000. Hoje, a STCP conta com a segunda maior frota da Europa, menor apenas que a dos transportes de Malmoe, na Suécia. A meta da empresa é que esses veículos representem 50% da frota nos próximos anos. Foi essa política de inovação em combustíveis e a consciência dos problemas ambientais enfrentado pela Grande Porto que levou a STCP a integrar o Projeto CUTE desde a sua fundação. A empresa recebeu seus três ônibus a célula a combustível em dezembro de 2003. Os veículos começaram a operar em fevereiro de 2004 e ficarão em testes, inicialmente, até março de 2006. 5.1 Definição da Linha - A STCP colocou os três ônibus a hidrogênio na Linha 20, um trajeto circular no centro da cidade. A escolha envolveu aspectos técnicos, ecológicos e promocionais. Entre os técnicos, se destacou o grau de exigência da linha, que conta com aclives acentuados, grande fluxo de passageiros e trânsito intenso. O motivo ecológico foi proporcionar, apesar de pequena, uma contribuição à redução do ruído e poluição na região central da cidade. Do ponto de vista promocional da nova tecnologia, a linha é muito favorável, permitindo que um grande número de moradores e turistas conheça os ônibus, como passageiros ou pedestres. Para estudos de eficiência energética e ambiental, os ônibus a hidrogênio circulam, sempre que possível, intercalados com ônibus a gás natural e a diesel (Euro III). 5.2 Definição da Garagem - A STCP conta com três garagens. Para o projeto dos ônibus movidos à célula a combustível, foi escolhida como sede a Estação de Recolha de Francos, pois esta é a maior estação de abastecimento e manutenção de ônibus a gás natural da Europa, gerenciando 175 ônibus com esse combustível. Como os ônibus a hidrogênio possuem várias afinidades técnicas com os movidos a gás, foi a escolha lógica. 5.3 Infra-estrutura de Manutenção - Ao longo de 2003 foi instalada toda a infra-estrutura de manutenção necessária e treinada a equipe responsável pelos trabalhos em parceria com a DaimlerChrysler e Ballard. Também foi preparada a estrutura para receber os dois engenheiros residentes destes parceiros, que ficarão na empresa durante a vigência do Projeto CUTE. Parte de um dos prédios de manutenção foi isolada e reformada para uso exclusivo dos veículos a hidrogênio. Os cuidados começaram já na escolha desse prédio em detrimento aos demais, pois possui um telhado curvo, sem ângulos agudos que pudessem facilitar o acúmulo de gases. Também foram instalados quatro ventiladores de emergência acionados por sensores de presença de hidrogênio. Estes ventiladores são capazes de renovar o ar do local em cerca de cinco minutos. A exemplo do processo usado nos ônibus a gás, este centro possui um sistema onde mangueiras são conectadas à válvula de segurança dos cilindros de combustível toda vez que o veículo está no local. Em caso de vazamento, o sistema leva o gás até um local seguro de descarte.

6Figura 5.1 - Sensor de hidrogênio, ventilador (centro) e ônibus conectados às mangueiras

Toda a instalação elétrica foi feita utilizando-se componentes antimagnéticos e anticentelhantes, próprios para ambientes com concentração de gases explosivos. O local ainda foi equipado com uma plataforma suspensa e uma ponte rolante, necessárias para se fazer a manutenção das duas células a combustível e dos cilindros de hidrogênio.

Figura 5.2 - Plataforma e ponte rolante

Os trabalhos de manutenção nas células, suprimento de hidrogênio, centrais eletrônicas e motor elétrico são realizados apenas sob a supervisão dos engenheiros da DaimlerChrysler e Ballard. Os reparos mecânicos ficam sob responsabilidade direta da equipe da STCP. Os ônibus a hidrogênio ainda contam com um sistema preferencial de reboque emergencial, uma vez que a tecnologia empregada e as normas de segurança envolvidas ainda inviabilizam os reparos no local. A eficiência e agilidade desse sistema são fundamentais principalmente na Linha 20, onde um veículo imobilizado pode acarretar grandes problemas ao trânsito da cidade. 5.4 Infra-estrutura de Abastecimento - Para a construção do posto de abastecimento de hidrogênio na Estação de Recolha de Francos (realizada ao longo de 2003), a STCP contou com o suporte da BP (British Petroleum), responsável pelo processo de compressão dos gases e bomba de abastecimento, e da Linde Sógas, fornecedora do hidrogênio. O hidrogênio é produzido (por eletrólise da água) na unidade da Linde instalada na cidade portuguesa de Alenquer. A energia utilizada no processo é fornecida pela Central Termoelétrica do Carregado, localizada nas imediações da fábrica. Como a termoelétrica utiliza gás natural, se obtém uma produção de hidrogênio com um ciclo do carbono mais favorável. Da Linde, o hidrogênio segue em caminhão trailer até a STCP (percurso de 250 km). O hidrogênio (alta pureza) é armazenado a 200 bar/15ºC em cilindros de aço com volume de 50 litros e capacidade para 9,1 m3. Cada trailer contém (em média) 450 cilindros, que operam interligados. A logística do processo de abastecimento utiliza três trailers: um em uso, um reserva e um em trânsito. O trailer em trânsito segue para a STCP sempre que o sistema automático de suprimento informa à central da Linde que a pressão do trailer em uso atingiu 50 bar.

Figura 5.3 - Cilindros -reserva, em uso (centro) e alta pressão-, bomba e sala do compressor

A partir do trailer até o ônibus, o processo conta com a tecnologia da BP. Em uma sala de compressor muito semelhante à utilizada no processo com gás natural (com áreas hidráulica-mecânica e eletro-eletrônica separadas e demais medidas de segurança aplicadas), o hidrogênio

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tem sua pressão elevada de 200 para 435 bar e segue para o reservatório de alta pressão, responsável pelo suprimento da bomba de abastecimento. O abastecimento é manual, a partir de um conector instalado sob a tampa traseira do veículo. O processo é semelhante ao utilizado nos ônibus a gás, com a exceção da necessidade de se conectar um cabo de aterramento (localizado na bomba) antes de se iniciar o abastecimento. Feita a conexão, o sistema eletrônico da bomba verifica a pressão residual nos tanques do ônibus e calcula a curva de enchimento, otimizando o tempo do processo e garantindo que o hidrogênio mantenha a temperatura ideal. O abastecimento leva, em média, 12 minutos para ser concluído.

Figura 5.4 - Detalhes do abastecedor, cabo terra (dir.) e processo de abastecimento

5.5 Preparação dos Motoristas - Após definir a linha em que iriam operar os ônibus a hidrogênio, a STCP iniciou a seleção e treinamento da equipe responsável por conduzir os novos veículos. Neste processo de seleção, foi dada preferência aos motoristas mais jovens, uma vez que, em sua maioria, são mais preparados tecnicamente e interessados em interagir com novas tecnologias. Além de conceitos sobre a célula a combustível e a eletrônica embarcada nos novos ônibus, o treinamento deu especial importância às diferenças na forma de conduzir o veículo, em virtude da elevação do centro de gravidade e acréscimo de peso no teto. 5.6 Elaboração dos Relatórios - A partir das diretrizes do Projeto CUTE, a STCP instituiu na Estação de Francos um processo diário de acompanhamento dos veículos a hidrogênio, com a posterior produção de relatórios detalhados sobre os mesmos. Neste trabalho, a STCP conta com o apoio do IST - Instituto Superior Técnico da Universidade Técnica de Lisboa. Além do trabalho com a STCP, o IST participa do Projeto CUTE realizando comparações de consumo e emissões dos veículos a hidrogênio e convencionais, além de fazer análises Well-to-Wheel (do poço a roda) dos diferentes processos de obtenção do hidrogênio. 5.7 Resultados Obtidos até o Momento - Até a conclusão deste trabalho, os três ônibus movidos à célula a combustível haviam completado quatro meses de operação diária e ininterrupta. Entre os pontos positivos verificados no período, se destaca, inicialmente, a ausência de qualquer ocorrência de acidente envolvendo o uso do hidrogênio. A fácil adaptação e a conseqüente aprovação dos motoristas aos novos ônibus é outro ponto de destaque. A opinião corrente no grupo é que os veículos são confiáveis, possuem bom desempenho em qualquer situação (mesmo em aclives acentuados e lotação completa) e não exigem grandes adaptações na forma de conduzir. Os veículos também não tiveram problemas de funcionamento ou alteração de performance em função do clima. Nos dois primeiros meses completos de operação dos ônibus (março e abril) as temperaturas médias na cidade estiveram entre os 7 e 18ºC, sendo que a menor temperatura do período foi 1,7ºC e a maior 27,5ºC. A STCP ainda destacou o grau de confiabilidade dos veículos. Neste período, aconteceram apenas duas panes. Ambas de fácil solução e que não exigiram grande período de imobilização. Neste ponto, o suporte prestado pelos parceiros técnicos do projeto colaborou para o resultado. A partir de informações coletadas no período, por exemplo, recentemente foram instalados "kits de upgrade" nos veículos, visando um melhor desempenho das células e sistema motriz. Ao reunir algumas opiniões de passageiros, este trabalho também comprovou que a tecnologia foi bem recebida por este público, que destacou principalmente o conforto dos ônibus e a ausência da

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emissão de poluentes. Um senão apontado foi quanto ao ruído interno, que muitos esperavam ser ainda menor, pois se trata de um veículo elétrico. O ruído reclamado tem como principal origem a transmissão automática. Os pontos negativos da experiência com os ônibus movidos à célula a combustível estão concentrados nos aspectos empresariais da atividade de transporte coletivo. Pode-se comprovar que esta será a principal área de melhoria para a viabilização da tecnologia num futuro próximo. Os problemas começam já no momento da aquisição do ônibus a célula a combustível, que hoje custa o equivalente a cinco unidades semelhantes movidas a gás natural. Devido ao alto preço do hidrogênio (€ 10,00/kg), o custo do quilômetro rodado também é outro entrave, chegando a ser 15 vezes maior do que o do gás natural. A autonomia dos veículos (200 km) também foi considerada baixa. Resulta em 10 voltas completas na Linha 20 ou cerca de seis horas de operação contínua. Em comparação, um ônibus a gás natural é capaz de operar na mesma linha por 16 horas ininterruptas. Um último senão é relacionado ao grande espaço ocupado no compartimento de passageiros pela eletrônica embarcada e sistema elétrico do veículo, o que limita os assentos em apenas 25. Mas é importante destacar que o pensamento corrente na STCP é que estes são problemas característicos de uma nova tecnologia e que serão resolvidos na sua evolução, como puderam verificar quando foram pioneiros na operação de veículos elétricos e a gás natural. A expectativa dos parceiros portugueses é que a experiência que acumulada no Projeto CUTE seja utilizada pelas empresas no desenvolvimento da próxima geração de ônibus à célula a combustível. Estes sim, capazes de unir a viabilidade econômica com uma eficiência ainda maior. 6. CONCLUSÕES Ao final desse trabalho, podemos comprovar que os veículos à célula a combustível chegaram a um estágio de desenvolvimento onde os pontos positivos começam a sobrepor os negativos. Apesar de ser embasado num curto (apesar de intenso) período de utilização, ficou claro que estes ônibus apresentam um alto grau de confiabilidade e segurança em operação. Também deve ser considerada a importância da aprovação dos ônibus pelos motoristas, passageiros e equipes de manutenção e abastecimento. Isso comprova que a tecnologia não trouxe prejuízos a esses públicos. Mas, do ponto de vista empresarial do operador de transportes coletivos, a nova tecnologia ainda terá que enfrentar um longo caminho até ser economicamente viável e competitiva. Outro ponto a salientar é que, no caso da STCP e, principalmente, da Estação de Francos, a experiência adquirida com os ônibus movidos a gás natural colaborou em muito para o sucesso da nova operação, uma vez que forneceu um know-how semelhante em muitos aspectos, como legislação, manutenção, abastecimento e até na condução do veículo. No caso do Brasil, esse poderá ser um ponto desfavorável na implantação de projetos semelhantes no futuro. Hoje, apenas uma montadora brasileira oferece ônibus a gás natural (DaimlerChrysler) e em quantidades muito reduzidas (em 2003, representaram menos de 1% dos chassis urbano produzidos pela empresa). Mas anúncios recentes de incentivos do BNDES (financiamento privilegiado), Petrobras (garantia por dez anos de preço atrelado do gás natural ao diesel) e Comgás-SP (instalação de postos de abastecimento nas garagens) podem colaborar na mudança do perfil da frota num futuro próximo. 7. AGRADECIMENTO Na realização deste trabalho foi fundamental o apoio da STCP, representada pelos engenheiros Jorge Manuel Rocha Teixeira e Carlos Militão, responsáveis pelo Projeto H2Bus e Estação de Recolha de Francos, respectivamente. 8. REFERÊNCIAS BALLARD POWER SYSTEMS. Canadá. Página de Internet institucional da empresa. Foram encontrados dados técnicos sobre o sistema adotado nos ônibus Fuel Cell. Disponível em <http://www.ballard.com>.

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CÂMARA DO PORTO. Portugal. Página de Internet da Câmara Municipal da cidade. Foram encontrados dados estatísticos sobre a região e índices de qualidade de vida. Disponível em <http://www.cm-porto.pt>. CÉLULA A COMBUSTÍVEL. Brasil. Página de Internet sobre assuntos relacionados às células a combustível. Disponível em <http://www.celulaacombustivel.com.br>. CENEH. Brasil. Página de Internet do Centro Nacional de Referência em Energia do Hidrogênio da UNICAMP. São encontradas referências sobre células a combustível. Disponível em <http://www.ifi.unicamp.br/ceneh>. CUTE. União Européia. Página de Internet institucional do projeto. Foram encontradas notícias, imagens e relatórios detalhados sobre o projeto, os parceiros e os ônibus Fuel Cell. Disponível em <http://www.fuel-cell-bus-club.com>. DAIMLERCHRYSLER. Estados Unidos da América. Página de imprensa da empresa na Internet. Foi utilizada como fonte de consulta de dados e imagens sobre o desenvolvimento do projeto do ônibus Citaro Fuel Cell. Disponível em <http://www.media.daimlerchrysler.com>. ENGENHARIA AUTOMOTIVA E AEROESPACIAL. São Paulo: SAE Brasil, nº 17, 2004. 66p. FROTA & CIA. São Paulo: Editora Frota, nº 71, março de 2004. 66p. FUEL CELL TODAY. Estados Unidos da América. Página de Internet sobre células a combustível. Disponível em <http://www.fuelcelltoday.com>. INE. Portugal. Página de Internet do Instituto Nacional de Estatística. Publica uma série de dados sócio-econômicos sobre Portugal. Disponível em <http://www.ine.pt>. INVENTOR ABOUT. Estados Unidos da América. Página de Internet sobre invenções. Foram encontradas referências históricas sobre as células a combustível. Disponível em <http://www.inventor.about.com>. LINDE SÓGAS. Portugal. Página de Internet institucional da empresa. Foram encontrados dados técnicos sobre a produção de hidrogênio na empresa. Disponível em <http://www.linde.pt>. METEO. Portugal. Página de Internet do Instituto de Meteorologia Português. Publica informações sobre o clima do país. Disponível em <http://www.meteo.pt>. RIFKIN, JEREMY. A Economia do Hidrogênio. São Paulo: M.Books, 2003. 300p. STCP. Portugal. Página de Internet institucional da empresa. Foram encontradas notícias sobre a implantação dos ônibus movidos a célula a combustível. Disponível em <http://www.stcp.pt>. TECH TALK. Brasil. Página de Internet que publica boletins sobre novas tecnologias automotivas. Disponível em <http://www.techtalk.com.br>.