O hidrogênio está pronto para decolar? Cinco fabricantes de equipamentos originais (OEMs) e locadoras investem em tecnologia de hidrogênio

O reabastecedor de hidrogênio da JCB reabastece uma retroescavadeira movida a hidrogênio (Imagem cortesia da JCB)

Descrito pelo fundador da Microsoft, Bill Gates, como "o canivete suíço da descarbonização", muitos fabricantes de equipamentos de construção e empresas de aluguel estão depositando suas esperanças no hidrogênio como um substituto do diesel, com alta densidade energética e sem emissões.

O gás é a substância química mais abundante no universo e, em termos de massa, tem quase três vezes o conteúdo energético do diesel ou da gasolina. Melhor ainda, quando queimado, não produz dióxido de carbono, apenas energia e água, e pode ser usado como uma bateria em uma célula de combustível.

Com tudo isso a seu favor, não é de se admirar que, na última década, o fascínio do hidrogênio como combustível tenha levado os fabricantes de equipamentos a explorar seu potencial para acionar máquinas.

Apesar das dificuldades contínuas em produzir o gás de forma barata e ecologicamente correta e em desenvolver uma infraestrutura para fornecê-lo, alguns fabricantes e empresas de aluguel estão começando a usá-lo, com aplicações que variam de torres de iluminação móveis a elevadores de tesoura.

1. JCB

Tomemos como exemplo o fabricante britânico JCB.

Em janeiro, a empresa anunciou que seu motor de combustão de hidrogênio (HCE) em desenvolvimento havia recebido licenciamento e aprovação para uso em máquinas comerciais.

A empresa disse que era uma “primeira vez no mundo” para máquinas de construção.

“Onze autoridades de licenciamento em toda a Europa já deram permissão para que o motor a hidrogênio da JCB seja vendido — com autoridades em outros países prontas para seguir o exemplo com a certificação em 2025”, disse a empresa.

O presidente da JCB, Anthony Bamford, acrescentou: “Este é um momento muito significativo para a JCB. Começar o Ano Novo com a certificação em vigor em tantos países europeus é um ótimo presságio para o futuro da tecnologia de combustão de hidrogênio.”

“Esta aprovação/certificação formal abre caminho para a venda e o uso de motores a hidrogênio em todo o Reino Unido e na Europa.”

A JCB disse que a Autoridade de Veículos da Holanda (RDW) foi a primeira autoridade de licenciamento a emitir uma certificação oficial.

Outros órgãos de licenciamento em toda a Europa seguiram o exemplo, incluindo Grã-Bretanha, Irlanda do Norte, Alemanha, França, Espanha, Bélgica, Polônia, Finlândia, Suíça e Liechtenstein. O fabricante de equipamentos originais (OEM) afirmou que autoridades de licenciamento em outros países devem seguir o exemplo com a certificação em 2025.

A empresa disse que já produziu mais de 130 motores de avaliação para retroescavadeiras, manipuladores telescópicos Loadall e grupos geradores.

A JCB revelou o protótipo do motor pela primeira vez em janeiro de 2023, antes de sua estreia internacional na CONEXPO em março. A montadora afirmou ter investido cerca de US$ 122 milhões no projeto nos últimos três anos, com o envolvimento de 150 engenheiros.

Enquanto isso, a empresa também está trabalhando em um gerador de hidrogênio.

O G60RS H é equipado com um motor de combustão de hidrogênio da JCB que, segundo a empresa, fornecerá a mesma potência, desempenho e eficiência que seu equivalente a diesel, mas com zero emissões.

A empresa disse que o gerador oferece um “vislumbre do futuro dos locais de trabalho com zero carbono”.

Foto: AFC Energy

2. Energia AFC

É uma visão compartilhada pela AFC Energy, sediada no Reino Unido, especializada na produção de geradores de células de combustível de hidrogênio. Em fevereiro de 2025, lançou seu gerador H-Power S+ de 2ª geração, com capacidade de 200 kW.

Projetado para aplicações de construção e energia fora da rede, a unidade se baseia no protótipo de 1ª geração desenvolvido junto com a ABB como parte de uma parceria anunciada em 2020. O gerador H-Power S+ 200kW atualizado agora é 34% menor em tamanho, 28% mais leve em peso e tem um custo 65% menor.

De acordo com a AFC Energy, as atualizações o tornam “mais portátil e econômico”, ao mesmo tempo em que removem barreiras para a adoção generalizada do hidrogênio.

Ele será implantado primeiramente por meio de seu parceiro britânico Brett Aggregates, onde será usado para alimentar operações de instalações sob o subsídio Red Diesel Replacement (RDR) do governo do Reino Unido.

O programa RDR, administrado pelo Departamento de Segurança Energética e Net Zero, concentra-se em acelerar a adoção de tecnologias de energia limpa nos setores de construção, mineração e pedreiras.

Com até £ 40 milhões em financiamento correspondente disponível, a iniciativa faz parte do Portfólio de Inovação Net Zero (NZIP) de £ 1 bilhão, que visa impulsionar a comercialização de soluções inovadoras de energia limpa ao longo das décadas de 2020 e 2030.

A empresa disse que o desenvolvimento do gerador H-Power S+ 200kW foi possível graças à colaboração com seus parceiros, incluindo o Departamento de Segurança Energética e Net Zero, Energy Solutions (UK) Ltd, ABB, Speedy Hire e Brett Aggregates.

Como parte de uma parceria com a Speedy Hire, foi lançada em 2023 a Speedy Hydrogen Solutions Ltd (SHS), uma joint venture 50:50 dedicada ao aluguel de geradores alimentados por células de combustível de hidrogênio.

No final de 2024, a empresa disse que a joint venture estava recebendo uma recepção "muito positiva" dos clientes, com as receitas anuais da AFC de aproximadamente £ 4 milhões, em grande parte impulsionadas pelas vendas para a SHS.

3. Grupo TCP

O diretor de vendas Joe Ambor (à esquerda) e o diretor de operações e desenvolvimento Jim Irvine (à direita). Foto: TCP

A fabricante e empresa de aluguel de equipamentos sediada no Reino Unido TCP Group atingiu o marco de operar uma frota de 500 torres de iluminação móveis movidas a células de combustível de hidrogênio.

Produto de uma parceria de 2010 entre a TCP e a fornecedora de gás do Reino Unido BOC, o TCP Ecolite TH200 é alimentado por uma célula de combustível HYMERA.

A unidade é equipada com lentes Prismalence, que supostamente criam “distribuição de luz controlada”, baixo brilho e boa visibilidade.

A IRN foi informada de que a maioria das 500 unidades disponíveis para aluguel, todas fabricadas pela TCP, foram convertidas de antigas unidades movidas a diesel.

Jim Irvine, diretor de operações e desenvolvimento do TCP Group, afirmou: “A TCP Ecolite TH200 (torre de iluminação móvel com célula de combustível de hidrogênio) é uma opção cada vez mais popular para iluminação temporária, à medida que as empresas buscam soluções de energia limpa para reduzir as emissões de carbono. Temos uma demanda crescente por esta torre de iluminação específica e nos comprometemos a fornecer 500 torres até julho de 2024.

“Com grandes projetos de infraestrutura avançando, como Sizewell C e Lower Thames Crossing, esta solução de iluminação temporária é a escolha número 1, pois são silenciosos, não há risco de derramamento e não há emissão no ponto de uso.”

Joe Ambor, diretor de vendas do TCP Group, acrescentou: "Aumentamos constantemente a frota de torres de iluminação móveis a hidrogênio nos últimos anos. Como uma empresa fiel à reciclagem sempre que possível, remanufaturamos centenas de nossas torres de iluminação movidas a diesel para usar células de combustível de hidrogênio e cilindros de gás.

Nosso valor agregado é fornecer um serviço de gás totalmente gerenciado. O consumo de gás é monitorado remotamente e, quando um cilindro de hidrogênio precisa ser trocado, a equipe da TCP combina com o cliente a substituição do cilindro vazio por um cheio e, em seguida, leva o cilindro vazio embora.

Além do TCP Ecolite TH200, a BOC e a TCP também colaboraram em outras torres de iluminação movidas a hidrogênio. As empresas também produziram uma gama de geradores movidos a células de combustível.

4. Haulotte

Do outro lado do canal, a jornada da Haulotte, sediada na França, para adotar energia de hidrogênio começou em junho de 2022, quando anunciou uma colaboração com a Bouygues Energies & Services, uma subsidiária da Bouygues Construction, que concluiu a aquisição da especialista em soluções de hidrogênio Equans em outubro do mesmo ano.

O elevador de tesoura HS18 E PRO da Haulotte é alimentado por uma célula de combustível de hidrogênio.

“A Haulotte decidiu em 2018 mudar todas as suas máquinas para o modo elétrico”, disse Benoît Baleydier, gerente de projeto da Haulotte, à IRN.

O HS18 E elétrico foi lançado em 2021 a partir do que historicamente era uma máquina a diesel. Tínhamos um extensor de autonomia a diesel removível nele.

De acordo com Haulotte, o extensor de alcance a diesel é um gerador de energia removível que pode recarregar a bateria de uma plataforma elevatória de tesoura até 80% em três horas.

Após a parceria com a Bouygues, Baleydier diz que o extensor de autonomia removível a diesel agora pode ser substituído por uma versão com célula de combustível de hidrogênio, que tem o mesmo tamanho e a mesma capacidade de geração de eletricidade.

Haulotte utilizou o extensor de alcance de hidrogênio pela primeira vez em outubro de 2024, em sua plataforma elevatória tipo tesoura HS18 E PRO para terrenos acidentados, na escola militar de Saint-Cyr-l'École, perto de Paris. A Equans é a fornecedora de gás hidrogênio para este programa de testes.

“Tecnicamente falando, a tecnologia de células de combustível de hidrogênio está madura. Mas as regulamentações atuais não são maduras o suficiente”, diz Baleydier. “Hoje, lidamos apenas com as regulamentações para um protótipo de máquina e um canteiro de obras. Mas não podemos lidar com as regulamentações para a produção em massa de amanhã, porque elas são muito complicadas.”

Ele acrescenta que os regulamentos e diretrizes de segurança atuais para armazenamento de gás hidrogênio em canteiros de obras devem ser atualizados antes que ele possa ser usado de forma eficaz.

"Do ponto de vista econômico, a tecnologia de células de combustível é cara demais para justificar os custos de seu uso hoje. Estamos trabalhando com vários fornecedores para descobrir como reduzir os custos", diz Baleydier.

Outra dificuldade enfrentada na adoção da tecnologia é o tempo de reabastecimento das máquinas.

“A única coisa que eles [os clientes] nos pedem para melhorar é o tempo de reabastecimento da máquina”, diz Baleydier. “Eles nos disseram que isso é aceitável para um experimento, mas precisamos melhorar o sistema de reabastecimento para produção em massa e uso diário.”

A Equan desenvolveu o sistema de reabastecimento sem tanque intermediário devido a restrições regulatórias. Segundo Baleydier, a recarga será mais rápida quando o sistema de reabastecimento puder pressurizar o hidrogênio de 200 a 400 bar com antecedência e armazená-lo no tanque intermediário a cerca de 350 bar.

Ele diz que a Haulotte considerou usar tanques de hidrogênio removíveis em seu extensor de alcance, mas não levou isso adiante porque isso exigiria que pessoal qualificado trocasse os tanques com frequência.

"Uma coisa que sabemos é que não haverá apenas uma fonte de energia no futuro. Queremos ter certeza de que estaremos prontos para o futuro, por isso lançamos este projeto para verificar as regulamentações, as questões técnicas e a resposta do mercado", diz Baleydier.

5. Contratação rápida e Niftylift

Em outro lugar, em junho de 2023, a empresa de locação Speedy Hire, sediada no Reino Unido, e a fabricante de MEWP Niftylift lançaram as primeiras plataformas de acesso movidas a hidrogênio e eletricidade do mundo, HR15E e HR17E.

A Matriz Sem Diesel da Speedy Hire permite que os clientes façam progressos mensuráveis na descarbonização. Foto: Speedy Hire

De acordo com a Speedy Hire, as duas máquinas podem normalmente ser operadas por até cinco dias com uma única carga elétrica, com autonomia adicional significativa disponível graças à célula de combustível de hidrogênio.

A Niftylift afirmou que a combustão de hidrogênio tem apenas 25-35% de eficiência na conversão de energia, mas uma célula de combustível de hidrogênio pode chegar a 60%. A empresa acrescentou que o reabastecimento é simples: basta conectar uma garrafa de hidrogênio G20 para encher a célula de combustível.

“Usamos tanques removíveis”, disse Tom Hadden, gerente técnico de vendas da Niftylift, em entrevista à IRN . “Depois de esvaziar o cilindro, você pode trocá-lo como uma churrasqueira a gás.

“É necessário um nível de treinamento, mas não é necessário fazer um curso de 10 dias sobre isso”, diz ele. “No treinamento baseado em competências, você pode ser treinado em uma manhã.

“Todas as conexões que usamos não envolvem ferramentas, pois são conectores manuais ou de encaixe por pressão”, acrescenta. “Você não precisa ter um diploma em engenharia mecânica para trocar seu cilindro.”

Hadden diz que muitos produtos de maior utilização, como escavadeiras de terraplenagem, adotaram motores de combustão de hidrogênio, e a maioria dos participantes do setor não planeja construir motores de combustão de hidrogênio menores que 50-55 kW.

"Isso nos tira desse mercado, pois usamos apenas motores de 19 kW, mas depois percebemos que não precisamos deles", diz ele, acrescentando que um operador de escavadeira escava e se movimenta o dia todo, enquanto um operador de plataforma de acesso só precisa se mover para uma posição e subir no ar para permanecer lá por uma ou duas horas.

Embora a Niftylift tenha se descartado da combustão de hidrogênio e decidido se concentrar na tecnologia de células de combustível de hidrogênio, a ausência inicial de padrões da indústria e de diretrizes de órgãos reguladores sobre células de combustível de hidrogênio em máquinas continua sendo um desafio fundamental. Além disso, diz Hadden, não há muitos fornecedores de células de combustível no mundo todo.

“Estamos pensando em ampliar nossa autonomia em 2025”, diz ele. “Conversamos com outro fornecedor de células de combustível e concordamos em realizar um programa de desenvolvimento urbano.”

A Niftylift está buscando células de combustível com maiores saídas para cobrir todas as suas plataformas elevatórias autopropelidas de 12 a 28 m, ele diz.