Química do automóvel (4) - Corrosão, polímeros sintéticos e baterias

A química é tão indispensável para o funcionamento do automóvel quanto a física. Se a mecânica fornece as equações que codificam como forças e movimentos podem ser obtidos por meio de montagens corretas de componentes, a química nos explica de onde vem a energia que gera estas forças, como proteger aqueles componentes do atrito ou como produzir o mínimo de poluição no processo, dentre outras coisas.

Algumas destas outras coisas químicas fazem parte da própria construção do automóvel e de tão rotineiras passam despercebidas, mesmo quando são produto de tecnologias especializadas, desenvolvidas por décadas para melhorar continuamente o desempenho e a segurança dos veículos.

Corrosão perfurante

Os mais vividos devem se lembrar de uma expressão que apavorava os donos de veículos automotores terrestres de antigamente, a terrível "corrosão perfurante". Era assim que os profissionais se referiam à oxidação ferrosa avançada que terminava por abrir indisfarçáveis buracos na lataria dos carros, forçando seus proprietários a socorrer-se de um funileiro habilitado para fazer os remendos devidos, deixando o mínimo de vestígios que comprometessem o futuro valor de revenda do usado.

A corrosão perfurante costumava surgir em carros com mais de cinco anos de vida útil, podendo dar o ar da graça bem antes nas regiões litorâneas, onde a brisa marinha e o calor tropical faziam daqueles ares uma espécie de câmara de salt spray a céu aberto.

Esta câmara de salt spray nada mais é do que um equipamento de laboratório onde se testa a resistência dos metais à corrosão, através de corpos de prova postos em uma câmara fechada que simula atmosfera de alta umidade, salinidade e temperatura, que aceleram o processo corrosivo e permitem prever quanto tempo o mesmo material resistiria na atmosfera normal.

Tecnologias protetivas

Muitas pessoas falam com saudades dos carros antigos de chapa grossa e muito cromados. Mas, mesmo elas têm que reconhecer que a corrosão perfurante deixou de ser o pesadelo dos usuários de veículos modernos. E isto se deve ao desenvolvimento, pela indústria automobilística, de tecnologias protetivas da chapa metálica contra corrosão.

Uma destas tecnologias é o primer eletroforético, no qual uma camada de resina sintética protetiva, como o epóxi, reveste a superfície metálica tratada, aderindo-se a ela por meio das forças eletrostáticas geradas por eletrodos de corrente contínua.

Este processo, também chamado de eletrodeposição catódica, é semelhante à galvanoplastia (zincagem, cromação, niquelação etc), com a diferença que ao invés de recobrir um metal com outro, o faz com uma película de tinta.

A grande vantagem da eletroforese para a proteção anticorrosiva é que a atração eletrostática permite uma cobertura da tinta completa e igual por toda a superfície revestida, garantindo uma espessura de camada especificada mesmo nas reentrâncias, furos ou conformações que seriam de difícil alcance para processos de pintura convencionais.

O automóvel recebe várias camadas de tinta e outros tratamentos químicos visando aumentar a resistência da chapa de aço à corrosão. No veículo pronto, só vemos a última camada, a chamada pintura decorativa, com suas cores metálicas ou sólidas que variam a cada ano, conforme a moda.

Polímeros sintéticos

Não é de hoje a associação bem-sucedida entre os automóveis e os plásticos. Na década de 1970, os chamados carros fora-de-série ostentavam carrocerias inteiramente feitas de plástico reforçado com fibra de vidro, montadas sobre chassi de veículos convencionais.

Eles foram os sonhos de consumo de boa parte da juventude da época, só entrando definitivamente em declínio com a abertura dos mercados nos anos 1990 e a modernização da indústria automobilística nacional.

Estes carros fizeram sucesso mais por corresponderem a padrões estéticos da moda que por sua tecnologia. Mas, foi um vislumbre do futuro em um tempo em que o metal cromado reinava absoluto nos pára-choques, retrovisores, frisos, trincos e calotas.

Usando e abusando do plástico

Hoje, tudo é feito com vários tipos de plásticos, como o polipropileno dos pára-choques, o copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) dos retrovisores ou a poliamida (náilon) das calotas.

Mais ainda, os plásticos avançaram em aplicações antes tidas como inviáveis, substituindo matérias-primas tradicionais, como os tanques de combustível, hoje construídos, freqüentemente, de polietileno de alta densidade em lugar de chapa de aço; ou as lentes dos faróis, feitas de polimetil-metacrilato, o popular acrílico, que vem desbancando o vidro em várias aplicações.

Os novos pneus são uma das mais interessantes (e nem sempre notadas) melhorias que a tecnologia química dos polímeros trouxe para os automóveis. Nem tanto tempo atrás era muito freqüente o motorista ter que enfrentar o desconforto de trocar um pneu furado em hora imprópria. Hoje, os modernos pneus sem câmara, tendem a se esvaziar lentamente, mesmo quando furados por um prego, permitindo, na maioria das vezes, que se chegue a uma oficina sem ser obrigado a parar.

Isto se deve a avanços na tecnologia dos pneus como um todo, principalmente nas formulações dos polímeros naturais e sintéticos que os constituem.

Baterias

A bateria fornece a energia elétrica que movimenta o motor de arranque que dá partida ao motor a explosão. Também alimenta todos os dispositivos elétricos e eletrônicos dos automóveis. Um engenho simples, mas indispensável.

Sem um acumulador de cargas elétricas eficiente, teríamos que dar partida no motor girando manualmente uma manivela, como nos primeiros carros. Assim como não existiria toda a eletrônica embarcada, como a ignição e injeção eletrônica que garantem partidas rápidas e a estequiometria que precisa da mistura combustível-ar que alimenta o motor.

Tudo isto só existe porque algumas reações químicas envolvendo ácidos corrosivos, metais solúveis e eletrólitos condutores tornam possível acumular energia elétrica dentro da caixa de chumbo portátil, sem a qual automóvel algum dá sequer sinal de vida.

O desenvolvimento dos carros elétricos e híbridos-elétricos, com sua promessa de veículos silenciosos e sem emissão de poluentes na atmosfera, consiste quase que exclusivamente em pesquisar como as baterias podem ser quimicamente mais eficientes, de modo a prover desempenho e autonomia comparáveis aos carros movidos por motor a explosão, sem que para isto seja necessário incluir uma carga extra de centenas de quilos de baterias ao peso total do veículo.

A unidade da ciência na unidade da técnica

O automóvel é um exemplo prosaico de o quanto a divisão do conhecimento em compartimentos estanques serve para facilitar a administração das escolas, mas não deve ser tomada como fronteiras reais para o entendimento ou aplicação de seus conteúdos. A física e a química dão este exemplo na tecnologia automotiva. Tire a física de um automóvel e ele não existe.Tire a química e ele não anda.