KURAMSAL ÇERÇEVE VE LİTERATÜR TARAMASI
2.4. STEM Eğitiminde Program Entegrasyonu
A história do veículo elétrico começou em meados do século XIX. Em 1828, Ányos Jedlik originário da Hungria, inventou um dos primeiros motores elétricos que aplicou num pequeno carro por si projetado [29]. O interesse por este tipo de veículos aumentou consideravelmente nos finais dos anos 1890 e inícios do século XX. Os veículos com motor elétrico, tinham uma maior procura para utilização em cidade, visto que a autonomia não era um obstáculo. Os primeiros veículos elétricos a serem produzidos tinham como alvo principal a classe alta, visto que a carroçaria era ornamentada e os seus interiores luxuosos.
A aceitação dos veículos elétricos começou a ter uma maior expressão em 1912 com o aumento significativo do número de casas eletrificadas. No início do século XX registavam-se um total de 33842 veículos elétricos nos Estados Unidos da América, sendo este o país com maior aceitação deste tipo de veículos [30].
Os veículos elétricos, devido à tecnologia disponível na época, apresentavam uma velocidade limitada a 32 km/h. No entanto, quando comparado com os veículos concorrentes a combustão interna e a vapor, este não apresentavam as vibrações, os odores nem os ruídos comuns a esse tipo de veículos. Adicionalmente estes não tinham mudanças, ao contrário dos veículos a combustão, sendo que os veículos a vapor também não possuíam mudanças mas tinham como grande desvantagem o tempo de arranque do motor.
As baterias foram sempre o principal fator de limitação dos veículos elétricos quando comparado aos seus concorrentes. Como as baterias ofereciam pouca capacidade de armazenamento e elevado tempo de carga, assim como poucos postos disponíveis para as carregar, em 1896 a empresa “Hartford Electric Light Company” propôs um modelo de negócio que contemplava a troca das baterias ao invés do seu carregamento por parte do utilizador, sendo que as baterias e os veículos foram modificados de forma a permitir uma rápida troca das mesmas [31].
Este serviço criado inicialmente para veículos pesados, estava disponível para os veículos comprados na General Vehicle Compa ny (uma subsidiaria da General Electric Company), sendo que o veículo aquando da sua compra não possuía bateria. As baterias eram então alugadas pelo dono do veículo, que pagava uma taxa dependente do número de quilómetros percorridos, assim como, uma taxa mensal para a sua manutenção [31].
A partir de 1920, as estradas começaram a oferecer melhores infraestruturas e mais opções, possibilitando aos utilizadores viagens mais longas. Durante essa época a disponibilidade de petróleo aumentou substancialmente, possibilitando dessa forma uma maior oferta de combustível. Este fato permitiu que os veículos com motor a combustão interna se tornassem mais acessíveis para viagens longas e os elétricos limitados a viagens mais curtas com velocidade não superiores a 32 km/h e uma autonomia compreendida entre os 50 a 65 km. A invenção do motor de arranque por Charles Kettering em 1912, que evitava o uso da manivela de arranque [32], do sistema de escape por Hiram Percy Maxim em 1897, que eliminava parte do barulho produzido pelo motor e com o início da produção em série de carros a combustão interna por Henry Ford, contribuíram para o sucesso comercial dos veículos. Em 1912 os veículos elétricos tinham o dobro do preço de um veículo de combustão interna, ficando por esse motivo muito menos atrativos para o comprador final [33].
A produção de veículos elétricos estagnou desde então, sendo apenas produzidos veículos elétricos para utilização específica: como empilhadoras, carros de golfe, entre outros. Algumas empresas nos anos 50 e 60 tentaram retomar a produção e a venda de VE, mas sem sucesso já que estes eram uma opção mais cara quando comparado com os veículos de combustão interna [34].
Nos anos 90, a preocupação com a poluição e com os efeitos do aquecimento global incentivou os construtores de automóveis a reduzirem os níveis de poluição provocada pelos seus veículos.
Como forma de reduzir as emissões, os fabricantes construíram veículos elétricos, de entre eles refira-se o GM EV1 e o Chevrolet S10 EV do grupo General Motors, o Honda EV Plus, e o Toyota RAV4 EV, os quais se encontram ilustrados na figura 5.
(1) (2)
(3) (4)
Figura 5 – GM EV1 (1), Honda EV Plus (2), Toyota RAV4 EV (3) e Chevrolet S10 EV (4).
Para colmatar a falta de autonomia dos veículos elétricos, em 1999, o fabricante de automóveis Honda, construi o modelo Insight Hybrid, combinando dessa forma as vantagens de um veículo a combustão interna com um veículo elétrico, permitindo maiores autonomias e consumos inferiores relativamente aos automóveis convencionais. O interesse pelo referido veículo foi diminuto, tendo em conta as suas reduzidas dimensões e o seu elevado custo, superior ao de um veículo a gasolina.
A Toyota iniciou também entre 1999 e 2000 a venda de um veículo híbrido, o Toyota Prius, o qual ainda se encontra à venda. Com o passar dos anos verificou-se um aumento de aceitação por este tipo de veículos.
Em 2004 a Tesla Motors iniciou o desenvolvimento do Tesla Roadster, ficando este disponível para o público em 2008. Este modelo marcou um conceito diferente aplicado aos veículos elétricos, sendo um veículo desportivo de dois lugares e capaz de atingir velocidades elevadas [35].
Com o fim das vendas do Tesla Roadster em 2012, a empresa apresentou o Tesla Model S, um veículo de carácter desportivo, mas capaz de transportar 5 pessoas e com uma autonomia de 426 km. A figura 6 apresenta os dois VE produzidos pela Tesla Motors: o Tesla Roadster e o Tesla Model S.
Figura 6 – Tesla Roadster (Esquerda) e Tesla Model S (Direita).
Outros fabricantes de automóveis como a Mitsubishi, a Peugeot e a Citroen também iniciaram a produção e venda de veículos elétricos. De entre os modelos desenvolvidos o i-MiEV, o iOn e o C-Zero partem do mesmo conceito, sendo basicamente iguais. A General Motors, começou a produzir o Chevrolet Volt / Opel Ampera, veículo abordado neste projeto, sendo este veículo uma evolução das tecnologias pioneiras presentes no EV1. A Nissan além do Prius iniciou a produção do Leaf em 2010, veículo que também será analisado durante este projeto.