Um dos objetivos da inovação é reduzir o custo de produção do hidrogênio verde, ditado principalmente pelo custo da energia utilizada em sua produção
Pesquisadores da Escola Politécnica, ligados ao RCGI (Research Centre for Greenhouse Gas Innovation), desenvolveram um eletrolisador sem membrana. O dispositivo é usado na eletrólise, processo que transforma a água em hidrogênio, amplamente utilizado como combustível de transporte, na propulsão de foguetes e cápsulas espaciais, fabricação de aço, fertilizantes e em outras aplicações industriais.
O hidrogênio é famoso pela sua capacidade de armazenamento e potencial energético. Quando o processo da eletrólise é realizado utilizando energia de fontes renováveis, temos então o “hidrogênio verde”; há quem diga que o hidrogênio verde é a energia do futuro. Além da possibilidade de ser produzido a partir de energias renováveis, o hidrogênio não emite gás carbônico durante seu uso.
A descoberta do eletrolisador sem membrana visa a reduzir o custo de produção do hidrogênio verde, ditado principalmente pelo custo da energia utilizada em sua produção. “Uma das dificuldades que existem é a questão da eficiência dos eletrolisadores, da durabilidade. E uma das abordagens é você tentar se livrar da membrana de separação, que é um foco de aumento de custo, de ineficiência. Você desenvolver um eletrolisador eficiente, sem membrana, você acaba reduzindo o gasto do eletrolisador. Comercialmente mais viável”, explica Vitor Bortolin, engenheiro e pesquisador do RCGI.
Vantagens do eletrolisador
Diferentemente de baterias de lítio e outras formas de energia, o hidrogênio é de fácil armazenamento. Rodrigo Amaral, também engenheiro do RCGI, complementa: “Você tem energia eólica, energia solar, você pode ter um excesso de energia quando você utiliza essas tecnologias. Em vez desse excesso, armazenar em baterias, que é mais caro, eu pego esse excesso de energia, coloco no eletrolisador, ele pega a água e transforma em hidrogênio. É muito mais fácil armazenar a energia no hidrogênio do que armazenar em baterias”.
De um lado do eletrolisador é gerado hidrogênio e, do outro lado, oxigênio simultaneamente. A membrana serve como um divisor para evitar que os gases se misturem. Amaral explica: “Em vez de usar a membrana, a gente usa o escoamento. A gente coloca um líquido passando entre eles e o líquido faz com que as bolhas sejam empurradas para a parede e elas saiam do equipamento sem se misturar”.
Estado da descoberta
O hidrogênio verde pode ser peça-chave na descarbonização da indústria. Além da questão do armazenamento, suas aplicações industriais tornam ele uma alternativa interessante para o futuro. O preço da energia elétrica é uma das principais questões no processo de eletrólise. Sobre isso, “a gente tem a energia solar e a eólica, que estão ficando mais baratas, só que a gente tem esse excedente elétrico. E isso aí precisa ser colocado em uso”, explica Bortolin. Sobre a descarbonização, completa: “Processos como fabricação de aço, processos industriais usam materiais com diferentes fósseis. Isso aí precisa ser descarbonizado e a única alternativa é o hidrogênio”.
Existem outras pesquisas com eletrolisadores em andamento no RCGI.
“Como a gente está num grupo, a gente meio que vai traduzindo essas ideias aos poucos. A gente precisa de métricas que comprovem ter total controle da eficiência e da estabilidade do reator”, explica Amaral. “Essa daqui a gente até tem alguns protótipos, já fez alguns testes, mas essa questão de você colocar em campo ainda não está necessariamente pronto, mas estamos caminhando nesse sentido”, completa Bortolin.
Fonte: Jornal da USP
