Um grupo de jovens engenheiros portugueses decidiu dar o seu contributo à indústria, automóvel e não só, concebendo um dispositivo que melhorasse a combustão dos motores que queimam combustíveis fósseis, do gasóleo à gasolina e do GPL ao gás natural. Estávamos em 2012 e a empresa que formaram, a Ultimate Power, rapidamente criou a Ultimate Cell, que produz internamente hidrogénio, injectando-o de seguida na admissão do motor, onde, misturado com o ar e combustível, facilita a queima deste último.
O equipamento original evoluiu para uma versão melhorada passado um ano, a V2, para em 2015 surgir a V3, já com um débito de produção de hidrogénio variável e dependente das necessidades do motor, determinado pelo vácuo no colector.
O funcionamento da Ultimate Cell é simples e eficaz, tendo sido já ensaiado pelo Instituto Superior Técnico, pelo Instituto de Soldadura e Qualidade, além de ser aprovado pelo Instituto de Mobilidade e dos Transportes de Portugal (IMT), e pelo Bureau Veritas de Hamburgo, especializado em testes e certificações europeias, tendo recebido o selo E-Mark, o que lhe garante estar de acordo com o standard exigido aos produtos a serem utilizados em veículos rodoviários. Como se isto não bastasse, foi ainda aprovado pela câmara de Lisboa como sendo um dispositivo que reduz as emissões, o que levou a que os veículos que o montam possam ser promovidos um degrau no rating das emissões, passando de Euro 1 para Euro 2, ou de Euro 2 para Euro 3, o que lhes permite circular de novo nas zonas de emissões reduzidas da cidade.
Ainda assim, se há quem utilize a Ultimate Cell e proclame ganhos espectaculares nos consumos, uma vez que as emissões são impossíveis de determinar sem o equipamento adequado, há outros condutores que reclamam não sentir melhorias palpáveis. Isto levou o Observador a meter mãos à obra e realizar o teste, com recurso a uma empresa independente que nos colocou à disposição um banco de ensaio moderno e devidamente calibrado, para garantir a certeza nos resultados conseguidos, que colocaríamos posteriormente à prova em estrada, em condições reais de utilização.
Banco de ensaio prova vantagens?
Começámos pela selecção do veículo que iria servir de cobaia, tendo ficado decidido que seria um modelo com motor a gasóleo por, segundo a Ultimate Power, ser este o tipo de combustível mais utilizado pelos clientes que montam a Ultimate Cell em Portugal. Determinado o tipo de motor, foi depois imposto um veículo, equipado com filtro de partículas mas com cerca de 10 anos, abaixo da idade média do mercado, mas ainda assim já com alguns quilómetros, para melhor representar a realidade nacional. Tinha também de ser um veículo popular, pelo que a opção foi um VW Golf 1.6 TDI, com 105 cv.
Após uma passagem pelo concessionário, para se verificar que o motor estava a funcionar correctamente e que montava já o mais recente software, foi altura de passar ao banco de rolos. O técnico responsável não se poupou a esforços e começou por testar o modelo antes da montagem do dispositivo, realizando medições a diferentes velocidades, respectivamente 60, 80, 100 e 120 km/h, sempre em quarta velocidade (correspondendo a, respectivamente, 1550, 2050, 2600 e 3100 rpm do motor), repetindo depois a recolha de dados com diferentes prisões nos rolos – 300, 500, 700 e 900 Newtons –, submetendo assim o motor a quatro diferentes níveis de carga, na ânsia de detectar consumos e emissões superiores nas mais variadas condições.
O equipamento de medição permitiu determinar 59 tipos diferentes de informação. Mas, para tornar as conclusões mais fáceis de serem assimiladas, sem beliscar o rigor do trabalho realizado, vamo-nos limitar àquelas relacionadas directamente com os consumos e com as emissões, tanto de dióxido de carbono (CO2), como de hidrocarbonetos (HC), os óxidos de azoto (NOx) e as partículas de fumo. Em resumo, o objectivo original do trabalho a que nos propusemos.
Nas medições efectuadas com maior carga no motor, ou seja, rolos com uma força de 900 N e o veículo a 120 km/h em 4ª velocidade, as partículas de fumo tinham uma concentração de 3,728 miligramas por metro cúbico, tendo caído para apenas 1,274 mg/m3, ou seja, uma redução de 65,83%. Nas mesmas condições, o CO2 foi reduzido em apenas 1,1%, com os HC a revelarem um corte mais evidente, de 40,14 partes por milhão para somente 28,93 ppm, uma redução de 27,03%. Os NOx também acusaram uma diminuição considerável com a Ultimate Cell, de 32,04%, fruto de terem passado de 699,77 ppm para 475,59 ppm.
Ainda no banco de ensaio, mas agora na situação de menos carga sobre o motor (rolos a 300 N e a uma velocidade de somente 60 km/h), o que equivale a uma viagem em plano a velocidade constante e reduzida, a maioria dos valores medidos baixou consideravelmente, arrastando com eles a capacidade de o dispositivo fazer a diferença. As partículas caíram de 3,72 mg/m3 (a 900N e 120 km/h) para 3,14 mg/m3 (a 300N e 60 km/h), com o dispositivo que injecta hidrogénio a fazê-las praticamente desaparecer (0,02 mg/m3). Não houve uma redução considerável nas emissões de CO2 (que essencialmente depende do consumo) entre a situação de carga máxima e mínima, caindo apenas de 6,26% para 6,17%, apesar de não estarmos perante quantidade absoluta de CO2 em g/km, mas sim em percentagem do volume total dos gases de escape, que são obviamente menores com menos carga no motor. A Ultimate Cell permitiu cortar mais 7,2% (passando o valor para 5,73%).
Os HC (na prática combustível não queimado) aumentaram consideravelmente com a redução da carga, passando de 40 ppm para 106 ppm, com o dispositivo a agir e a reduzir o valor para apenas 28 ppm, um corte de 74%. Já nos NOx, a menor carga sobre o motor reduziu a temperatura na câmara de combustão e, com ela, as emissões de óxidos de azoto, que caíram 84%, de 699 ppm para apenas 295 ppm sem a Ultimate Cell e 286 ppm com ela instalada.
Segundo o fabricante, quanto menor for a eficiência do motor, maior é o potencial para redução do consumo e emissões da célula emissora de hidrogénio, cujos valores serão mais expressivos num veículo com um consumo de 8 litros do que noutro que atinja médias próximas dos 5 l/100 km. As vantagens do dispositivo, a nível das emissões, seriam teoricamente superiores num modelo que, ao contrário do utilizado, não possuísse catalisador ou filtro de partículas.
Teste em estrada confirma banco de ensaio?
Os dados revelados pelo banco de rolos já tinham deixado no ar a ideia de que a redução nos consumos deste Golf 1.6 TDI de 2009 iriam ficar abaixo das expectativas avançadas pelo fabricante. As emissões de CO2 estão directamente relacionadas com o consumo e, segundo o banco de ensaio, a Ultimate Cell assegurou um ganho entre 1,1% e 7,2%, consoante a situação de carga do motor, com uma redução de 10,3% a 100 km/h com 700N, para com 900N surgirem duas ocasiões em que houve um aumento entre 1 e 2%.
O ensaio em estrada decorreu num percurso com 345 km, cumprido sempre a 120 km/h em auto-estrada e a 90 km/h em estrada, o que nos levou a ser ultrapassados pela maioria dos restantes veículos. Com quatro adultos a bordo, o Golf diesel de 2009, que acusava 111.512 km no início dos testes, registou uma média de 5,02 l/100 km, sem o dispositivo montado. Curiosamente, enquanto o computador de bordo, que se revelou menos sensível com o depósito cheio, apontava para 6,19 l/100 km.
Depois de instalada a Ultimate Cell, no mesmo percurso, mesmas condições e com os mesmos quatro adultos a bordo, o VW realizou o percurso à média de 4,89 l/100 km (6,01 no computador de bordo), sempre fora de horas para que o eventual trânsito não prejudicasse as medições. A redução registada foi de 2,6% no consumo real e de 2,9% segundo o computador de bordo do modelo.
Qual é o truque da Ultimate Cell?
Já lhe dissemos que o dispositivo que revolvemos por à prova, fabricado por uma empresa portuguesa, produz hidrogénio e injecta-o no sistema de admissão, onde se junta com o ar e o combustível admitidos pelo motor. Na essência, a Ultimate Cell tem um volume equivalente a três maços de tabaco, é alimentada por uma ligação à bateria do veículo, de onde extrai o equivalente a 5W, sensivelmente o consumo de uma das lâmpadas que iluminam a matrícula. Com essa quantidade ínfima de energia, os dois eléctrodos mergulhados numa solução desenvolvida pela Ultimate Power procedem à electrólise do líquido, produzindo hidrogénio, que depois é conduzido por um pequeno tubo em direcção ao motor.
A uma maior solicitação do motor corresponde uma superior produção de hidrogénio (na versão V3 da célula), sendo que o equipamento (com um preço aconselhado de 295€) exige uma recarga a cada 50.000 km, o que acarreta um custo aproximado de 40€. Os combustíveis derivados da refinação do petróleo são, essencialmente, constituídos por cadeias, mais ou menos extensas, de carbono e de hidrogénio. Sucede que, durante a combustão, estas cadeias nem sempre são fáceis de quebrar e disso depende a eficiência da combustão. O hidrogénio adicional, proporcionado pela Ultimate Cell vai ajudar a quebrar essas ligações, queimando melhor a mistura.
A máquina que testámos está regulada para optimizar a combustão, reduzindo as emissões, especialmente as nocivas, permitindo que carros mais velhos possam circular em zonas de baixas emissões de cidades como Lisboa. Contudo, com a reprogramação da unidade de gestão do motor, era fácil recorrer à presença do hidrogénio para incrementar a pressão do turbo e extrair mais potência, mas não era esse o objectivo deste trabalho.
Se dúvidas houvesse quanto aos ganhos proporcionados pelo princípio que está por detrás da Ultimate Cell, além das diferentes homologações e aprovações oficiais e das conclusões deste nosso ensaio, sempre podemos avançar que a Ultimate Power desenvolveu, a pedido de outras indústrias que não a automóvel, Ultimate Cell gigantes, com o tamanho de um contentor em vez de somente três maços de tabaco, para implementar o seu invento em aplicações industriais, exportando hoje esses equipamentos no valor de dezenas de milhares de euros para uma série de países. Mas a este tema regressaremos numa outra ocasião.
[Este foi o tema do Operação Stop, rubrica semanal da Rádio Observador sobre mobilidade, que pode ouvir aqui.]
