Pesquisa realizada na USP São Carlos explora as possibilidades de uma técnica chamada de “fotossíntese artificial” para a produção viável de hidrogênio verde. O gás é apontado como uma das saídas para a substituição energética dos derivados do petróleo.
Apesar de ser apontado como combustível “limpo”, nem sempre o hidrogênio é obtido por meios ambientalmente responsáveis. Cerca de 95% da produção mundial do gás usa petróleo, o que o tachou o apelido de hidrogênio “cinza”. A técnica usada pelo pesquisador Renato Vitalino Gonçalves, do Instituto de Física de São Carlos, busca em compostos de fácil obtenção para a produção do combustível, gerando hidrogênio impacto infinitamente menor do que o do petróleo na natureza. A pesquisa é feita no âmbito da Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RGCI), que tem patrocínio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e a petroleira Shell.
O pesquisador do Grupo de Nanomateriais e Cerâmicas Avançadas do IFSC buscou em uma técnica de 40 anos respostas para a produção de hidrogênio ambientalmente mais correta. Com semicondutores como óxido de ferro e óxido de titânio, o cientista consegue, com apenas luz solar, gerar uma reação em cadeia capaz de quebrar a molécula da água, separando hidrogênio e oxigênio.
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“Este trabalho que faço no laboratório designa-se de fotossíntese artificial, onde procuramos entender e estudar os materiais baratos que se encontram na Natureza, utilizando-os para quebrar a molécula da água, sem que haja energia externa”, afirma.
O “pulo do gato” na pesquisa conduzida no IFSC é não depender de fonte externa de energia para a quebra da molécula. No hidrogênio “cinza” a energia vem de usinas térmicas abastecidas com óleo ou gás natural – fontes fósseis. Em outros hidrogênios “verdes”, a energia vem de painéis fotovoltaicos ou turbinas eólicas.
O uso do hidrogênio puro para a obtenção de energia pode quebrar uma barreira que os carros elétricos têm nos dias de hoje: a autonomia. Até modelos mais modernos rodam relativamente pouco em se tratando de viagens. Para elevar a autonomia dos patamares atuais dos 400 ou 500 km, seria necessária bateria maior, o que impactaria no peso do automóvel. Mais peso resulta em menor desempenho e custo crescente.
“Depois de se terem observado as limitações resultantes da utilização de baterias nos veículos automóveis, a ideia de se utilizarem células de combustível de hidrogênio ganhou força, um projeto que está sendo cada vez mais implementado, com exemplos claros nos Estados Unidos, Japão e Coreia do Sul. Ao invés da bateria, os carros que hoje são movidos a hidrogênio, em lugar dos habituais tanques de combustível apresentam uma célula, existindo complementarmente um tanque de hidrogênio cujo manuseio é altamente seguro”, relata o cientista.
A ideia de aplicar o hidrogênio na produção de energia usa uma técnica conhecida como células de combustível. O funcionamento se baseia na divisão dos prótons do hidrogênio por uma membrana, gerando uma corrente elétrica que alimenta o motor elétrico do veículo. O resultado é vapor de água que retorna para a atmosfera.
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