POR – AMBIENTE ENERGIA / NEO MONDO
Invenção tornará os carros a hidrogênio mais baratos e acessíveis para consumidores
À medida que as montadoras estão procurando alternativas para o veículo a gasolina, o hidrogênio sempre foi uma opção intrigante, embora muito caro para os consumidores convencionais.
Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA) desenvolveram um dispositivo que pode usar energia solar barata e eficiente para criar e armazenar energia, que poderia ser utilizado para suprir de energia dispositivos eletrônicos, e para criar combustível de hidrogênio para automóveis ecológicos.
O dispositivo poderia tornar os carros de hidrogênio acessíveis para muitos mais consumidores porque produz hidrogênio usando elementos de níquel, ferro e cobalto que são muito mais abundantes e mais baratos do que a platina e outros metais preciosos que atualmente são usados para produzir combustível de hidrogênio.
“O hidrogênio é um ótimo combustível para os veículos: é o combustível mais limpo conhecido, é barato e não emite poluentes no ar – apenas água”, disse Richard Kaner, autor principal do estudo e UCLA, professor ilustre de química e bioquímica, e de ciência de materiais e engenharia. “E isso poderia diminuir dramaticamente o custo dos carros de hidrogênio”.
A tecnologia poderia ser especialmente útil em áreas rurais, ou para unidades militares que servem em locais remotos.
“As pessoas precisam de combustível para executar seus veículos e eletricidade para usar seus dispositivos”, disse Kaner. “Agora é possível fazer eletricidade e combustível com um único dispositivo”.
Também pode ser parte de uma solução para as grandes cidades que precisam de maneiras de armazenar o excesso de eletricidade de suas redes elétricas.
“Se você pudesse converter eletricidade em hidrogênio, você poderia armazená-lo indefinidamente”, disse Kaner, que também é membro do Instituto NanoSystems da Califórnia da UCLA.
As células de combustível de hidrogênio tradicionais e os supercondensadores possuem dois eletrodos: um positivo e um negativo.
O dispositivo desenvolvido na UCLA possui um terceiro eletrodo que atua como um supercapacitor, que armazena energia e como um dispositivo para dividir a água em hidrogênio e oxigênio, um processo chamado eletrólise da água.
Todos os três eletrodos se conectam a uma única célula solar que serve como fonte de energia do dispositivo e a energia elétrica colhida pela célula solar pode ser armazenada de duas maneiras: eletroquimicamente no supercondensador ou quimicamente como hidrogênio.
O dispositivo também é uma grande evolução tecnológica, porque produz combustível de hidrogênio de forma ambientalmente amigável. Atualmente, cerca de 95% da produção de hidrogênio em todo o mundo vem da conversão de combustíveis fósseis, como gás natural em hidrogênio – um processo que libera grandes quantidades de dióxido de carbono no ar, disse Maher El-Kady, pesquisador pós-doutorado da UCLA e co-autor de a pesquisa.
“A energia do hidrogênio não é ‘verde’, a menos que seja produzida a partir de fontes renováveis”, disse El-Kady.
Ele acrescenta que o uso de células solares e elementos abundantes disponíveis para dividir a água em hidrogênio e oxigênio tem um enorme potencial para reduzir o custo da produção de hidrogênio e que a abordagem poderia eventualmente substituir o método atual, que depende de combustíveis fósseis.
Combinando um supercapacitor e a tecnologia de divisão de água em uma única unidade, diz Kaner, é um adiantamento similar à primeira vez que um telefone, navegador de internet e câmera foram combinados em um smartphone. A nova tecnologia pode eventualmente levar a novas aplicações que até mesmo os pesquisadores ainda não imaginam, disse Kaner.
Os pesquisadores projetaram os eletrodos em nanoescala – milhares de vezes mais finas do que a espessura de um cabelo humano – para garantir que a maior área de superfície seja exposta à água, o que aumenta a quantidade de hidrogênio que o dispositivo pode produzir e também armazena mais carga no supercapacitor. Embora o dispositivo que os pesquisadores fizessem encaixasse na palma da sua mão, Kaner disse que seria possível fazer versões maiores porque os componentes são baratos.
“Para que os carros de hidrogênio sejam amplamente utilizados, continua a ser necessária uma tecnologia que armazene com segurança grandes quantidades de hidrogênio a pressão e temperatura normais, em vez dos cilindros pressurizados que estão atualmente em uso”, disse Mir Mousavi, co-autor de o papel e um professor de química na Universidade de Tarbiat Modares do Irã.
