Com hidrogênio circulando em seu motor, o H2 Corolla está de volta para mais um ano da série de corridas Super Taikyu.
O carro teve outro desempenho sólido no fim de semana de 19 a 20 de março, completando a corrida de 5 horas no Circuito de Suzuka na cidade de Suzuka, província de Mie.
Com as corridas finalizadas já se tornando uma visão familiar, os esforços para aumentar as opções para alcançar a neutralidade de carbono devem ser intensificados nesta temporada.
Até a rodada final em Okayama em novembro passado, a classe ST-Q para veículos de desenvolvimento de fabricantes apresentava apenas o Corolla movido a hidrogênio e um outro carro da ROOKIE Racing.
Com a entrada da Mazda naquela corrida final e da Subaru este ano, o campo cresceu para cinco competidores.
Entre eles, a adição do BRZ da Subaru e do GR86 da ROOKIE Racing, que correm com combustíveis produzidos pela síntese de componentes como hidrogênio e dióxido de carbono (CO2), marca maior progresso técnico e maior compromisso com a neutralidade do carbono.
Nosso relatório sobre a rodada de abertura desta temporada se concentrará nos três aspectos de produção, transporte e uso de energia.
Competindo em sua primeira corrida, tanto o Subaru BRZ quanto o GR86 funcionaram com combustíveis sintéticos, cujos motores queimam como gasolina.
Embora os carros emitam CO2 em funcionamento, essas emissões são compensadas na produção de combustível, que envolve a captação de CO2 da atmosfera. Estes são conhecidos como combustíveis neutros em carbono, uma classe que também inclui o biocombustível usado pelo Mazda Demio desde a corrida final do ano passado.
O apelo desses combustíveis é que eles permitem continuar usando a tecnologia de motor estabelecida há muito tempo, de modo que até mesmo os carros já existentes no mercado podem contribuir para a neutralidade de carbono.
Esses combustíveis estão atraindo muita atenção atualmente, sendo usados tanto no Campeonato Mundial de Rally (WRC) quanto no Campeonato Mundial de Endurance (WEC) a partir deste ano.
O BRZ da Subaru está equipado com o motor 2.4L oposto horizontalmente do modelo de produção, enquanto o GR86 ostenta um motor turboalimentado 1.4L baseado no GR Yaris.
Apesar destas motorizações diferentes, ambos os carros usam combustíveis de um fabricante europeu que também fornece combustíveis sintéticos para o WRC.
Esses combustíveis continuam sendo uma tecnologia futura ainda não amplamente adotada, com muitos observando para ver até onde eles podem ir nas corridas. No entanto, de acordo com Teru Ogawa, Gerente Geral de Projetos da GR Powertrain Development Div., responsável pelo desenvolvimento de motores de combustível neutro em carbono, "O hardware do motor não mudou nada - é como um motor a gasolina comum. Da mesma forma, para aspectos de controle, como ponto de ignição e injeção, fizemos alterações dentro do escopo dos motores convencionais."
Os motoristas também comentaram que "ele dirige mais como um carro a gasolina do que o esperado - ao volante, você não pode dizer a diferença."
De fato, com o Subaru BRZ e o GR86 sem problemas sérios durante a corrida, os combustíveis já parecem ter se provado na prática.
A questão-chave, então, é o preço.
"O combustível atual ainda é um trabalho em andamento", diz Ogawa. "Estamos descobrindo como torná-lo mais barato e usar a tecnologia existente e as instalações de produção com mudanças mínimas. Trabalharemos com os fabricantes de combustível para desenvolver produtos e configurações de baixo custo que façam uso dos motores existentes tanto quanto possível."
No futuro, as montadoras e os produtores de combustível devem trabalhar juntos para estabelecer preços e padrões para a indústria como um todo.
Na última temporada, nos seis meses seguintes à sua estreia nas corridas, o Corolla movido a hidrogênio aumentou a potência do motor em 24% e o torque em 33%, competindo com os carros a gasolina em termos de desempenho.
Desde então, a principal área de progresso que antecedeu esta corrida tem sido a eficiência de combustível. Aqui, a equipe conseguiu uma melhoria de 20% sem sacrificar a potência ou o torque, que geralmente são vistos como compensações para maior eficiência.
O gerente geral da Divisão de Desenvolvimento de Veículos da GR, Tomoya Takahashi, ilustra o progresso: "Enquanto no ano passado em Suzuka fizemos oito voltas com o tanque cheio, agora podemos correr dez."
A chave está em poder usar mais combustível gasoso. Assim como uma lata de spray, à medida que o volume de combustível diminui, a pressão de injeção também cai, dificultando o uso completo.
Para esta corrida, a equipe conseguiu aumentar a autonomia melhorando a combustão quando a pressão residual do tanque de hidrogênio caiu, afetando o fornecimento de combustível ao motor.
Também houve avanços no reabastecimento. Juntamente com os diâmetros maiores do bocal e da porta de combustível, a pressão de reabastecimento melhorou de 40MPa para 60MPa.
O tempo de reabastecimento foi reduzido para 1 minuto e 50 segundos no final do ano passado. Com taxas de fluxo mais altas, a equipe reduziu mais 20 segundos, para um minuto e meio.
Nesta corrida, a Toyota também anunciou notícias de esforços planejados para usar hidrogênio líquido.
A principal vantagem oferecida pelo hidrogênio líquido é o alcance. A liquefação do gás hidrogênio comprimido aumenta sua densidade de energia (quantidade de energia por unidade de volume) por um fator de cerca de 1,7, o que se traduz diretamente em distâncias de condução mais longas.
E os benefícios não param por aí. Enquanto o hidrogênio gasoso é atualmente pressurizado a 70 MPa, na forma líquida ele pode ser usado próximo à pressão normal.
Isso eliminaria a necessidade de tanques redondos que distribuem uniformemente a pressão, melhorando a eficiência de armazenamento de combustível do carro.
Atualmente, os bancos traseiros do Corolla movidos a hidrogênio são carregados com quatro tanques de combustível cilíndricos. Se estes ficarem mais pequenos e não tiverem uma forma mais restrita, os bancos traseiros podem ser libertados, melhorando a comodidade para o utilizador.
Por outro lado, o controle de temperatura torna-se um problema, pois o hidrogênio deve ser mantido abaixo de seu ponto de vaporização de -253℃ para permanecer liquefeito.
Além disso, como a condução com hidrogénio líquido é um empreendimento novo e não abrangido pelas regras existentes, a par dos aspetos técnicos, a equipa terá também de consultar as autoridades sobre a legislação.
"Não podemos usar hidrogênio liquefeito sem ter todas as peças no lugar - carro, infraestrutura e legislação", diz o gerente geral Takahashi sobre as perspectivas futuras. "Espero que possamos preparar os três em algum momento desta temporada."
Como parte do desafio de transportar hidrogênio, os caminhões de biocombustível da Toyota Transportation e os caminhões de célula de combustível (FC) da Commercial Japan Partnership Technologies (CJPT) foram mais uma vez mobilizados para esta corrida.
É importante notar que esses caminhões leves, um item básico da logística diária, foram capazes de quadruplicar a quantidade de hidrogênio transportada de uma só vez.
Essa façanha foi possível com a troca de tanques de metal por outros com revestimento de resina.
Quando os caminhões leves do FC transportaram hidrogênio pela primeira vez para a corrida de Suzuka em setembro passado, eles usaram feixes de aço.
Com capacidade máxima de 3 toneladas, os caminhões leves só conseguiam transportar um fardo de metal de 1,7 tonelada por vez, totalizando apenas 15kg de hidrogênio.
Além disso, o caminhão FC precisou de 7 kg de combustível de hidrogênio para fazer a viagem de volta de 200 km entre o circuito de Suzuka e a cidade de Toyota na província de Aichi, usando de forma ineficiente grande parte dos 15 kg de hidrogênio transportados.
Desta vez, a Toyota desenvolveu um rack que agrupa os tanques de resina usados no veículo a célula de combustível Mirai, após coordenação com os órgãos competentes para garantir a segurança. Com esse arranjo, a equipe conseguiu aumentar a pressão de 20MPa para 45MPa, permitindo que mais hidrogênio fosse armazenado.
A mudança para resina também reduziu o peso de cada feixe para 1.350 kg e os tornou mais compactos. Dois pacotes agora podem ser transportados em um caminhão, aumentando a carga de hidrogênio para 56 kg.
O Mirai funciona com uma pressão de tanque de hidrogênio ainda maior de 70MPa. Aumentar a pressão dos tanques de rack para esse nível aumentaria a carga para 83 kg de hidrogênio.
O presidente da CJPT, Hiroki Nakajima, expressou suas esperanças para este projeto, dizendo: "Embora estejamos trabalhando em condições restritas, a realização desses testes nos permite coletar dados. Queremos determinar o quão seguro é e identificar onde estão os problemas trabalhe com os órgãos relevantes para tornar possível o transporte de hidrogênio a 70MPa."
Esta corrida também viu a Prefeitura de Yamanashi se juntar como um novo parceiro na produção de hidrogênio.
Em parceria com empresas como a Tokyo Electric Power Company Holdings e a Toray, a prefeitura está testando a produção de hidrogênio usando eletricidade da usina de energia solar de Komekurayama na cidade de Kofu desde junho de 2021.
Com uma capacidade de produção de 370Nm3/h, a usina fornece um fornecimento estável à rede elétrica. Qualquer excedente de eletricidade durante o bom tempo é usado para produzir hidrogênio verde, que é distribuído dentro e fora da prefeitura.
Buscando expandir essa abordagem de desenvolvimento de hidrogênio a partir de energia solar, a prefeitura e os dois parceiros corporativos acima estabeleceram a Yamanashi Hydrogen Company em fevereiro deste ano. A empresa está trabalhando avidamente para promover seu sistema no Japão e além.
Participando da coletiva de imprensa do Super Taikyu, o governador de Yamanashi, Kotaro Nagasaki, expressou seu entusiasmo, dizendo: "Esperamos trazer nossos dispositivos e sistemas para produzir hidrogênio verde a partir de energia solar e outras fontes de energia renováveis para o resto do Japão e do mundo. "
Paixão proposital e ação - a frase tornou-se sinônimo do desafio Super Taikyu. Na coletiva de imprensa no dia da qualificação, o presidente Akio Toyoda mais uma vez voltou a essas palavras.
Akio
Acredito que alcançar a neutralidade de carbono exigirá o esforço coletivo de todas as pessoas e de todas as indústrias. Definir metas e regulamentos não produzirá resultados imediatos. É paixão proposital e ação que moldará o futuro.
A julgar apenas pela raça, esse círculo de esforço coletivo certamente está se expandindo. O número de logotipos corporativos e governamentais no cenário da coletiva de imprensa cresceu dos oito iniciais para 22 em Suzuka.
Essas iniciativas também estimularam mudanças na Mazda e na Subaru, que competem na mesma categoria.
Presidente da Mazda, Akira Marumoto (em conferência de imprensa)
Algumas semanas atrás, nossos engenheiros me disseram que queriam desenvolver um motor diesel 2.2L 300hp para a segunda metade da temporada, depois de ver os formidáveis Subaru BRZ e GR86 em primeira mão.
Ouvindo o seu apelo, aceitei assumir este desafio maior. Vamos lutar de verdade na segunda metade da série deste ano.
Para nós, os principais motivos são a promoção de combustíveis neutros em carbono, a construção de ventiladores e o treinamento de nossos engenheiros.
Presidente da Subaru, Tomomi Nakamura (na conferência de imprensa)
No momento, temos mais de 100 funcionários envolvidos em desenvolvimento e testes, movidos por paixão e ação intencionais.
Eles trabalharam duro para desenvolver o carro de corrida junto com suas funções regulares no curto espaço de tempo desde novembro passado, quando anunciamos nossa intenção de competir.
Muitos dos engenheiros envolvidos são funcionários jovens em apenas seu terceiro ou quarto ano na Subaru. Eles conseguiram chegar até aqui por tentativa e erro, trabalhando em todas as divisões da empresa como uma equipe unificada.
Espero que esta experiência inspire muitos de nossos funcionários e os ajude a crescer como indivíduos.
A paixão intencional e a ação se espalham, animando os corações dos engenheiros em diferentes empresas e abrindo novas áreas de competição.
Fazer carros melhores e mais rápidos para enfrentar um rival é a verdadeira emoção do automobilismo.
O objetivo é usar essa competição acirrada que se desenrola diante dos olhos dos fãs do automobilismo para criar uma sociedade neutra em carbono. Em 2022, o desafio de aumentar as opções e parceiros afins continua ganhando velocidade.
