É possível mover um carro a ar comprimido?

É possível mover um carro a ar comprimido? 

Sim, é possível. Você poderia comprimir ar na sua casa usando um compressor de ar, encher um tanque de ar comprimido no carro e o carro se moveria com ele. Poderia usar um motor muito similar a um motor a vapor (usando ar pressurizado em vez de vapor pressurizado) para converter o ar comprimido em energia rotacional.

O principal problema seria o tamanho do "tanque de gás" necessário para se obter uma autonomia razoável, pois seria preciso MUITO ar comprimido para levar o carro longe.

Uma alternativa seria usar um gás liquefeito, como o nitrogênio líquido. Você pode imaginar o nitrogênio líquido como um ar que foi comprimido a tal ponto que se liquefez. O nitrogênio líquido é muito mais denso do que o ar comprimido, então você poderia armazenar o suficiente em um carro para lhe conferir uma autonomia razoável, e poderia reabastecê-lo em um posto de abastecimento de nitrogênio líquido.

Um carro movido a ar comprimido não geraria nenhuma poluição. No entanto, a usina que produz a eletricidade que comprime este ar (ou liquefaz o nitrogênio, neste caso) provavelmente está gerando poluição com a queima de carvão ou óleo. As usinas são relativamente limpas e muito eficientes se comparadas a motores de carro, então essa troca não seria tão ruim assim. Apesar disso, é importante comparar as coisas.

Um outro ponto que seria interessante considerar é a eficiência de um motor a nitrogênio líquido. Se você queimar gasolina em um motor de carro, apenas 20% dela impulsiona as rodas - o restante gera disperdício de calor. Seria interessante ver o quanto uma usina e um liquefador de nitrogênio são eficientes, além do quanto um motor a nitrogênio líquido é eficiente - isso lhe diria se você está criando uma tecnologia que é melhor ou pior do que o motor a gasolina em questão de eficiência.
foto de MDI / divulgação

Motor a ar: 150 km de autonomia sem poluir

Indianos e franceses se unem para fazer carro movido a ar 

A Tata Motors, maior produtor de automóveis da Índia, quer fazer carro movidos a ar comprimido. A empresa acaba de assinar um acordo com a MDI, grupo francês que produz motores a ar comprimido.

A MDI já produz um veículo movido a ar comprimido, o MiniCat. O carro tem um reservatório para o “combustível” que é recarregado em quatro horas por um motor elétrico ligado a uma tomada de corrente doméstica, permitindo uma autonomia de 150 km.

Emitindo apenas ar puro, o motor a ar tem como principal virtude não poluir o ambiente. A Índia é um dos países com maior índice de poluição do ar no mundo, causada pelas indústrias e pelo tráfego de carros de modelos antiquados.

A Tata Motors é o maior fabricante indiano de veículos comerciais e o segundo de automóveis na Índia. Ocupa o segundo lugar no mundo entre os fabricantes de ônibus e o quinto entre os construtores de caminhões médios. No total, o grupo já produziu mais de quatro milhões de unidades.

O engenheiro francês Guy Negre, proprietário da MDI, tem vasta experiência profissional e, inclusive, já trabalhou em equipes da F1. Negre pretende comercializar em breve os modelos que são totalmente amigáveis ao meio-ambiente.

Em 2007, a empresa fechou um contrato de 40 milhões de euros com o grupo indiano Tata Motors, para o fornecimento da inovadora tecnologia em futuros modelos da montadora. 

O MDI “MiniCat” a ar pode desenvolver uma velocidade de 50km/h consumindo apenas ar comprimido ou 110 km/h com combustível auxiliar.

O consumo é da ordem de R$ 6,00 (seis Reais) para cada 200 km a 300 km.

Além de ser econômico o veículo é revolucionário pelo fato de não ser poluente.

De acordo com presidente da MDI, engenheiro francê Guy Nègre, a empresa tem mais de 50 licenças de fabricação espalhadas pelo mundo.

O motor não polui por não existir combustão. Além disso o ar da atmosfera que é utilizado é previamente filtrado, o que significa que o processo purifica 90 m3 de ar atmosférico por dia.

O veículo tem autonomia de aproximadamente 200km a 300 km ou 10 horas de funcionamento. Além disso, tem um compressor que conectado à rede elétrica que permite a recarga do reservatório de ar em 3 a 4 horas.

Além da inovação no sistema propulsor, o veículo incorporou outras tecnologias que o tornam mais leve, confortável, seguro e inteligente.

Já existem quatro modelos em produção: um táxi, inspirado nos clássicos ingleses está em circulação experimental em Londres; ele possui diversas vantagens para os passageiros e para motorista em relação a conforto, economia e ergonomia. Uma Van e uma Pick-up foram desenvolvidas para simplificar o trabalho de várias profissões urbanas, rurais ou industriais. Finalmente, existe um modelo familiar, bastante espaçoso e com configurações diferentes, que oferece diversas opções.

O preço previsto para o consumidor final é de dezoito mil Reais. 

 

O preço da gasolina assusta a cada parada no posto. Mas o custo não é o único problema no uso da gasolina como combustível primário. Ela também prejudica o ambiente e, uma vez que não se trata de um recurso renovável, eventualmente se esgotará. Mesmo o etanol, que é renovável, provoca problemas ambientais.

Uma alternativa possível é o carro movido a ar. Existem pelo menos dois projetos em desenvolvimento para um novo tipo de carro que será movido a ar comprimido.

Espera-se que o e.Volution com motor a ar comprimido seja o automóvel ideal para cidades muito poluídas

Neste artigo, você conhecerá a tecnologia por trás desses dois modelos de carros a ar comprimido que estão sendo desenvolvidos e saberá como eles poderão substituir o seu "beberrão" de gasolina até o final da década!

Motor de dois cilindros de ar comprimido

O e.Volution será capaz de percorrer cerca de 200 km antes de precisar ser abastecido com ar comprimido

Em alguns anos você poderá ver o primeiro veículo movido a ar circulando pela sua cidade. Provavelmente, será o e.Volution , carro que está sendo construído pela Zero Pollution Motors em Brignoles, França. Estes automóveis têm gerado grande interesse nos últimos anos, e o governo do México já assinou um acordo para comprar 40 mil e.Volutions para substituir, na extremamente poluída Cidade do México, táxis movidos a gasolina e óleo diesel.

Os fabricantes promovem o e.Volution como sendo um carro de baixa poluição ou poluição zero. Entretanto, há discussões sobre qual seria o impacto ambiental que esses automóveis movidos a ar causariam. Seus fabricantes afirmam que, como os carros são movidos a ar, eles são ambientalmente corretos. Já aqueles que não são favoráveis ao carro movido a ar dizem que estes automóveis apenas tiram a poluição dos canos de escapamento e a transferem para outro lugar, assim como acontece em uma usina termoelétrica. Estes carros necessitam de eletricidade para que o ar seja comprimido em seus tanques, e é necessário combustível fóssil para produzir energia elétrica (ou a formação de barragens, no caso de usinas hidrelétricas).

O e.Volution é impulsionado por um motor de dois cilindros a ar comprimido. O conceito básico existente por trás do motor é único: ele pode se mover tanto com apenas ar comprimido ou atuar como um motor de combustão interna. O ar comprimido é armazenado em tanques de plástico reforçado com fibra de vidro ou de carbono a uma pressão de 300 bar. O ar é alimentado através de um injetor de ar até o motor e flui dentro de uma pequena câmara, a qual faz o ar se expandir. O ar empurra os pistões e estes empurram o virabrequim, gerando a potência que será usada para mover o carro.

Motor com calor criogênico

Outra versão de carro movido a ar está sendo desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Washington (em inglês) usando o conceito de motor a vapor, com a exceção de que não há combustão. Os pesquisadores usam nitrogênio líquido como propulsor para seu protótipo de carro a ar LN2000. Os pesquisadores decidiram usar nitrogênio por causa de sua abundância na atmosfera - o nitrogênio compõe aproximadamente 78% da atmosfera terrestre - e pela disponibilidade de nitrogênio líquido. Há cinco componentes no motor do LN2000:

um tanque de aço inoxidável de 90 l

uma bomba que move o nitrogênio líquido para o economizador

um economizador que aquece o nitrogênio líquido com calor resultante do escapamento

um permutador de calor que ferve o nitrogênio líquido, criando um gás de alta pressão

um expansor, que converte a energia do nitrogênio em força utilizável

O nitrogênio líquido, armazenado a -196 ºC, é vaporizado pelo trocador de calor - que é o coração do motor criogênico do LN2000, que recebe este nome devido às temperaturas extremamente baixas nas quais o nitrogênio líquido é armazenado. O ar movido em torno do veículo é usado para aquecer o nitrogênio líquido ao ponto de fervura. Uma vez que o nitrogênio líquido ferve, transforma-se em vapor da mesma forma que a água fervida se torna vapor d'água em um motor a vapor.

O gás nitrogênio formado pelo trocador de calor é expandido em aproximadamente 700 vezes seu volume quando em estado líquido. Este gás altamente pressurizado é então alimentado ao expansor, onde a potência do gás nitrogênio é convertida em força mecânica para empurrar os pistões do motor. O único resíduo de escape é o nitrogênio, e como este compõe a maior parte da atmosfera, o automóvel emite pouca poluição. Entretanto, estes carros podem não reduzir a poluição tanto quanto você pensa. Enquanto a poluição inexiste no carro, ela pode ser transferida para outro lugar. Assim como com o e.Volution, o LN2000 necessita de eletricidade para comprimir o ar. O uso dessa eletricidade significa que haverá alguma quantidade de poluição em outro lugar.

Parte do calor resultante da exaustão circula através do motor para o economizador, que pré-aquece o nitrogênio antes deste entrar no trocador de calor, aumentando a eficiência. Dois ventiladores situados na traseira do veículo sugam o ar através do trocador de calor para aumentar a transferência de calor para o nitrogênio líquido.

Os pesquisadores de Washington desenvolveram um protótipo ainda primitivo de seu carro, usando um furgão de correio Grumman-Olson Kubvan ano 1984 convertido. O furgão tem um motor radial de cinco cilindros que produz 15 cv com combustível de nitrogênio líquido. Ele é também equipado com transmissão manual de cinco marchas. Atualmente, o carro é capaz de percorrer apenas 3,2 km com um tanque cheio de nitrogênio líquido, e sua velocidade máxima é de apenas 35,4 km/h. Entretanto, como o carro movido a nitrogênio líquido será mais leve, os pesquisadores acham que um tanque com 230 l dará ao LN2000 uma autonomia potencial de aproximadamente 320 km.