A Alstom enviou recentemente seu trem a hidrogênio Regiolis H2 para certificação. Como o terceiro modelo movido a hidrogênio em sua linha de produtos, o trem deverá ser colocado em operação na França até o final deste ano. Com uma autonomia de 600 km, o novo Regiolis H2 é ligeiramente inferior ao Coradia Stream H (660 km) e significativamente inferior ao Coradia iLint (800 km). No entanto, seu sistema híbrido oferece uma vantagem adicional: pode operar utilizando energia da catenária quando disponível. Assim, o projeto é posicionado como uma solução versátil para rotas com infraestrutura híbrida.
No entanto, o experimento do trem movido a hidrogênio da Alstom novamente encontrou problemas. Operadores na Alemanha retomaram o uso de trens a diesel devido à incapacidade de obter células de combustível de substituição. Dos 14 trens Coradia iLint adquiridos pela Baixa Saxônia, apenas 4 estão em operação. Embora isso possa parecer um problema simples na cadeia de suprimentos, a causa real é mais profunda — não apenas expõe as deficiências do hidrogênio como fonte energética no transporte, mas também revela limitações estruturais de materiais, tornando sua viabilidade cada vez mais incerta.
O Coradia iLint, anteriormente um projeto-chave para a mobilidade a hidrogênio, utiliza células de combustível fornecidas pela Cummins, aproveitando a tecnologia Hydrogenics da empresa no Canadá e na Europa. Cada trem é equipado com dois módulos de cerca de 200 kW cada. Para células de combustível desse porte, são necessários de 0,4 a 0,6 gramas de platina por quilowatt para atender às exigências de durabilidade da operação ferroviária, o que significa que cada trem necessita de cerca de 0,2 kg de platina. Aos preços atuais, isso equivale a aproximadamente US$ 8.700, representando 5% do custo da célula de combustível. Embora a porcentagem pareça pequena, o problema se torna relevante ao considerar a produção global de platina.
A platina é insubstituível nas células de combustível de membrana de troca de prótons (PEM). O núcleo de uma célula de combustível PEM é uma membrana revestida de platina. A platina atua como um catalisador: ela divide moléculas de hidrogênio em prótons e elétrons, permite que os prótons atravessem a membrana, ao mesmo tempo em que força os elétrons a fluírem por um circuito externo para gerar eletricidade, e depois acelera a lenta reação de combinação de oxigênio, prótons e elétrons para formar água no outro lado da membrana. Essas duas reações são fundamentais para o funcionamento da célula de combustível, e a química superficial única da platina permite que elas ocorram em uma taxa prática com a durabilidade necessária. Sem platina, as células de combustível ou falham em operar com eficiência ou se degradam rapidamente, deixando as células de combustível de hidrogênio profundamente dependentes deste metal escasso e volátil em termos de preço.
A produção mundial anual de platina é de aproximadamente 250-280 toneladas. Cerca de um terço é utilizado em catalisadores automotivos (principalmente para veículos a diesel), um quarto em joias, quase um quinto em catalisadores industriais para refino e indústria química, e pequenas quantidades no setor de vidro e eletrônicos. Em contraste, células de combustível e eletrolisadores consomem apenas 1-2 toneladas por ano, representando menos de 1% da demanda total.
O fornecimento de platina permanece restrito. A África do Sul contribui com cerca de 70% da platina minerada, mas a mineração local é prejudicada por falta de energia elétrica, inundações, greves e entraves políticos. Os volumes de reciclagem são mínimos – os mais baixos dos últimos dez anos – resultando em um déficit anual de oferta de aproximadamente 31 toneladas. Os preços da platina subiram para uma alta de 11 anos, e as taxas de arrendamento dispararam. A reciclagem alivia quase nada a pressão: a maior parte da platina reciclada provém dos conversores catalíticos de veículos fora de uso, enquanto a platina utilizada em aplicações como células de combustível apresenta taxas de recuperação mais baixas devido à sua distribuição fina, contaminação ou extração antieconômica.
Na competição pelo platina, as células de combustível de hidrogênio estão em maior desvantagem. As montadoras não poupam custos para comprar platina a fim de cumprir as regulamentações de emissões; as refinarias não podem prescindir dos catalisadores de platina e enfrentam custos extremamente altos de parada; os fabricantes de vidro especializado e eletrônicos não possuem materiais alternativos para ferramentas de platina de alta temperatura. Apenas o consumo de joias pode diminuir com o aumento dos preços, liberando uma pequena quantidade de oferta. Em contrapartida, as células de combustível de hidrogênio possuem demanda limitada e clientes sensíveis ao custo.
A energia de hidrogênio já sofre de baixa eficiência energética, altos custos operacionais e de infraestrutura, e fraca atratividade no mercado de transporte em comparação com as baterias. A restrição na oferta de platina agravou ainda mais seus problemas. Cada megawatt adicional de capacidade de células de combustível consome mais platina, um recurso escasso, e outras indústrias constantemente oferecem preços mais altos pelo mesmo recurso do que o setor de hidrogênio. O desenvolvimento em larga escala da mobilidade baseada em hidrogênio apenas aprofundará sua dependência deste material bruto insubstituível, com oferta limitada e escassez de longo prazo, apresentando um futuro pouco promissor.
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