Tecnologia brasileira promete revolucionar produção de hidrogênio verde com energia solar

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Uma pesquisa desenvolvida no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas (SP), promete transformar como o hidrogênio verde é produzido no Brasil e no mundo. O estudo, publicado na revista científica ACS Energy Letters, resultou em um protótipo que utiliza apenas energia solar e água para gerar o combustível — sem depender da rede elétrica convencional.

Segundo pesquisadores, o modelo com foco em sustentabilidade, independência energética e menor impacto ambiental tem potencial para reduzir os custos de produção do hidrogênio verde em até 40% em comparação com os métodos tradicionais.

O hidrogênio verde é produzido a partir da água (H₂O), usando eletricidade para separar o hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂). Quando essa eletricidade vem de fontes renováveis, como energia solar, o processo não emite gases do efeito estufa. Por isso, o hidrogênio verde é considerado uma alternativa limpa e estratégica para indústrias, usinas e empresas.

O sistema já foi testado em laboratório e ao ar livre, mantendo estabilidade e desempenho mesmo com variações naturais da luz solar.

“Este estudo mostra que é possível transformar resultados de laboratório em sistemas modulares e estáveis, aproximando a produção de hidrogênio solar de aplicações reais e com possibilidade de produção em alta escala”, afirma Flávio Souza, coordenador do programa de hidrogênio do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano).

O que é o sistema?

A equipe do LNNano desenvolveu placas chamadas fotoeletrodos, feitas de hematita, um material abundante e barato, e que foram reforçadas com alumínio e zircônio para melhorar o aproveitamento da luz solar.

Segundo os pesquisadores, as placas foram instaladas em reatores modulares impressos em 3D, formando um sistema que funciona como blocos de montar. O dispositivo operou de forma estável por mais de 120 horas em laboratório e manteve a eficiência mesmo ao ar livre.

O cientista destaca que além de dispensar o uso de energia elétrica convencional, o sistema pode ser instalado em locais remotos, ampliando a independência energética.

Segundo testes realizados, o processo de produção é mais simples, exige menos infraestrutura e libera substâncias abaixo dos limites regulatórios.

O próximo passo da pesquisa contará com apoio do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR), que fará estudos de viabilidade econômica da tecnologia.

Hidrogênio verde: o que é?

O hidrogênio é o elemento químico mais abundante do planeta e só existe em combinação com outros, como a água, junto ao oxigênio, além de se combinar com o carbono para formar hidrocarbonetos como gás, carvão e petróleo. Por isso, para que possa ser usado como combustível, precisa ser separado de outras moléculas.

O hidrogênio verde é obtido a partir da quebra de moléculas que contenham H₂ na composição, mas difere do chamado hidrogênio cinza, já muito usado na indústria petroquímica e na produção de fertilizantes à base de amônia, que utiliza fontes fósseis, principalmente o gás natural.

Na modalidade sustentável, o produto tem matérias-primas renováveis como por exemplo o etanol, o biogás e a vinhaça - um dos resíduos das usinas canavieiras. O maior benefício, no entanto, seria a possibilidade de extração a partir da água.

A expansão do hidrogênio verde permitiria novos direcionamentos na indústria e na vida cotidiana, como a produção de um aço sustentável, o chamado aço verde, a substituição de parte do gás de cozinha e o abastecimento de carros, caminhões e outros veículos.

Juliano Bonacin, professor do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), afirma que, apesar de um cenário ainda futurista, já existem pesquisas em andamento para viabilizar o produto até em ambientes domésticos, com o uso de eletrolisadores pequenos, obtidos por meio de impressão 3D.

Nesse caso, a água seria convertida durante o dia, a partir de placas solares, em hidrogênio – que, por meio de células de combustível, poderia ser usado como fonte de energia à noite.

Fonte:https://www.udop.com.br/