O cavalo é um belíssimo animal, inteligente, forte e excelente companheiro de seu dono. Também é útil, tendo sido meio de transporte de pessoas e cargas durante milênios. Tudo muito bem quando fala-se de um, cem ou mil, mas quando chegamos aos números fabulosos registrados em 1890 nas grandes cidades as coisas mudam de figura. Por exemplo, em Londres 300 mil cavalos entupiam as ruas, em Nova York eram 150 mil. Entupir não é o termo adequado se pensarmos que cada cavalo produzia em um dia cerca de 10 kg de resíduos sólidos e 1 L de líquidos. Façam as multiplicações devidas e imaginem o que eram essas cidades: no calor cheiros nauseabundos e na chuva lamaçais de m…. e respingos equivalentes provocados pela passagem dos veículos. Foi a superação desses e doutros inconvenientes, aliada à inventividade do ser humano, que levou ao desenvolvimento da carruagem sem cavalos, hoje chamada automóvel. Desenvolvimento esse que nos livrou de um tipo de poluição, mas nos deu outro talvez mais danoso ainda.
O motor a combustão interna tem praticamente a idade do automóvel, mas uma importante transição para eletricidade está hoje em curso, e parece irreversível. Essa nova tecnologia no entanto não é universal e as soluções deverão se adequar às condições de cada país ou região. Por exemplo, no Brasil que é produtor de combustível renovável – o etanol – a solução híbrida, ou seja um motor convencional acoplado ao elétrico parece ser a escolha mais adequada. Para outros países talvez a eletricidade pura seja a solução. De qualquer modo, serão os mui necessários avanços tecnológicos no campo das baterias que darão as cartas na futura indústria automotiva.
O que poucos sabem é que no início da história do automóvel, o motor a combustão interna – o motor a gasolina – não era a tecnologia dominante. Por exemplo, em 1900 sobre uma base de 4192 carros vendidos nos EUA a proporção vapor – elétrico – gasolina era a seguinte:
vapor 40% – elétrico 38% – gasolina 22%
Não é muito fácil estabelecer o início da grande aventura do veículo auto propelido. Pode-se remontar a Leonardo da Vinci que no século XVI inventou um veículo acionado por um mecanismo de molas como o dos relógios de corda, ou ao francês Cugnot em 1770 que construiu um triciclo movido a vapor (que os franceses consideram ser o primeiro veículo autopropelido), ou ao padre Eslovaco Anyos Jedlik que em 1827 montou um carrinho tipo brinquedo, acionado por um motor elétrico.
O triciclo de Nicolas-Joseph Cugnot – 177
Duas foram as bases para o desenvolvimento dos carros elétricos e a vapor: a Revolução Industrial e seu grande protagonista – o motor a vapor, e o positivismo, com sua paixão pela ciência especialmente a eletricidade, um misto de mistério e tecnologia.
Carros a vapor
No começo do século XX eram os preferidos. O motor a vapor iniciou a ser utilizado em locomotivas, no acionamento dos teares da Revolução Industrial, em grandes tratores e veículos urbanos de transporte coletivo, portanto sua tecnologia era bem conhecida. Em 1860 a descoberta de combustíveis líquidos, abriu caminho para seu uso em automóveis, dispensando o uso de carvão ou lenha e reduzindo sobremaneira peso e dimensões do motor. O inconveniente para a aplicação em automóveis era justamente o peso – um motor a vapor compõe-se do sistema de queima de combustível, da caldeira para produção de vapor, e dos cilindros onde a energia térmica do vapor é transformada em energia mecânica. Além do pesado motor o automóvel deve carregar uma boa quantidade de água, para proporcionar autonomia razoável. Para que essa quantidade não seja descabidamente grande pode-se acrescentar um condensador (que reconverte o vapor em água, fechando o ciclo), mas esse equipamento também acresce ao peso ao conjunto.
As vantagens do auto a vapor eram o funcionamento suave e contínuo, pois dispensava embreagem e câmbio, e a ausência de poluição. Se a partida era bastante demorada, dezenas de minutos, nos últimos tempos da tecnologia foi reduzida a uns poucos minutos. Um grande avanço foi a caldeira tipo flash, em que os tubos são mantidos em temperaturas tais que a água neles bombeada vaporiza imediatamente. Caldeiras flash são menores e mais leves, necessitam de menos água e dão resposta imediata, tanto na partida como no desempenho. Havia várias marcas de auto: Locomobile, Baldwin, White, Stanley e outras. A Stanley foi produzida de 1898 a 1924, e em 1906 alcançou a velocidade recorde de 204 km/h; no entanto mesmo em condições normais os carros a vapor facilmente chegavam a 100 – 120 km/h. Porém eram grandes e pesados, o controle da pressão requeria algum cuidado e a autonomia era limitada, necessitando de frequentes reabastecimentos de água, tipicamente a cada 30 km.
Autos elétricos
Esses são realmente os primeiros autos auto propelidos, se contarmos a carruagem elétrica do escocês Robert Anderson, construída entre 1832 e 1836. O século XIX foi uma época de grande atividade em eletricidade e magnetismo tanto é que sua segunda metade viu o nascimento da eletromecânica e da bateria recarregável chumbo-acida, parecida com as de hoje, fechando o ciclo tecnológico necessário ao automóvel.
Os primeiros veículos elétricos utilizáveis apareceram no final do século XIX, especialmente na França, país que liderava a pesquisa e desenvolvimento em eletricidade. As baterias ainda eram excessivamente pesadas e as velocidades modestas, 20 – 25 km/h, assim como a autonomia, 30 e 60 km ainda menor que a dos autos a vapor. Basicamente eram urbanos, pois seu uso no campo era dificultado pela falta de postos de recarga, um pouco como nos dias de hoje. No entanto sua facilidade de condução, ausência de barulho, vibração (dispensavam embreagem e câmbio) e fumaça os faziam ideais para as mulheres, que naqueles anos descortinavam a aurora do feminismo e associavam mobilidade com emancipação. Embora desgostassem da qualificação de “sexo fraco” elas preferiam empurrar botões do que manejar alavancas de câmbios ainda não sincronizados, ou girar a pesada manivela de partida dos autos a gasolina. Por fim, se os elétricos eram caros, isso pouco importava à classe alta em tempos em que o automóvel era item de luxo e ostentação, portanto os fabricantes visavam esse mercado.
Nos EUA a era dourada dos elétricos durou de 1900 a 1902; seu uso que alcançara 62% diminuiu até 2% em 1920. Não adiantaram aperfeiçoamentos como a bateria ferro-alcalina inventada por Thomas Edison que diminuiu peso e tempos de recarga, para frear a decadência dos elétricos frente ao motor de combustão interna.
Rauch & Lang 1914, elétrico / White, vapor 1907
O motor a combustão interna
Vários são os fatores que determinaram o fim do vapor e eletricidade nos automóveis. Podemos resumir iniciando com dois fatores técnicos:
(i) Eficiência térmica (%): vapor 5 – 10; gasolina 20 – 35; elétrico 80 – 90.
A baixa eficiência do auto a vapor deve-se aos dois estágios do motor: primeiro o aquecimento e vaporização da água e depois a ação desse vapor em um ou mais cilindros. No elétrico, praticamente só há pequenas perdas por atrito nos motores e eixos das rodas.
(ii) Desempenho: já foram comentados os prós e contras de cada tecnologia; resta dizer que os autos elétricos, além das baixas velocidade e autonomia comportavam-se muito mal em subidas. Mas o golpe final, foi dado pela adoção em 1911 de partida elétrica no autos a gasolina. Inicialmente montada apenas na marca Cadillac, logo tomou a indústria inteira aposentando a malfadada manivela dos autos a gasolina. No ano seguinte a questão fumaça e ruído foi mitigada com a invenção do silenciador, e esses aperfeiçoamentos fizeram com que no mesmo ano passavam nas ruas e estradas americanas 3 mil autos elétricos mas quase um milhão a gasolina. Apesar dessa superioridade, o carro a vapor continuou a ter entusiastas, sobrevivendo até os anos ‘20. Quanto aos elétricos, seu fraco desempenho e autonomia atrás comentados explicam seu fim.
Ford Modelo T – fabricado de 1908 a 1927
Mas além das razões técnicas para a emergência dos autos a gasolina, há as econômicas – fatores que se tornaram importantes com o passar do tempo – elétricos e vapor eram caros. Decisiva foi a descoberta do petróleo texano em 1901, que derrubou o preço do barril a 5 centavos de dólar. Outro fator foi a produção em massa da indústria dos autos a gasolina, especialmente a cadeia de montagem de Henry Ford que barateou sobremaneira seus autos. Tal desenvolvimento foi impossível para as pequenas fábricas de carros elétricos e a vapor, que também careciam do poder político das grandes indústrias voltadas para a combustão interna. De fato, estas pressionavam com sucesso o governo para que mais postos de combustível pontilhassem o país, enquanto os postos de recarga de baterias eram poucos e caros.
E o motor de combustão interna ganhou a batalha e reinou até o início do século seguinte. Uma vitória de Pirro provisória portanto, que o elétrico parece estar de volta – se definitivamente veremos.
NOTA: a foto do título é a Jamais Contente, veículo elétrico recordista de velocidade com 105,88 km/h
