Tecnologia brasileira usa semicondutores para aumentar produção de hidrogênio verde

Pesquisadores do Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) estão desenvolvendo uma tecnologia que pode aumentar a produção de hidrogênio verde em aproximadamente 30 vezes.

O experimento realizado em parceria com a Shell e a Fapesp utiliza luz, em um processo conhecido como fotólise. Através de semicondutores, os cientistas conseguiram potencializar a quantidade de hidrogênio produzido em até 30 vezes mais do que pela eletrólise (quebra da molécula da água).

A fotólise utiliza luz como fonte de energia para dividir as moléculas de água em hidrogênio e oxigênio.

“Alguns materiais semicondutores são capazes de ter uma elevada reatividade, que, entretanto, decai de forma significativa em poucas horas. Em nossa pesquisa, conseguimos manter uma estabilidade por longos períodos, chegando até a 100 horas de duração”, explica o professor Renato Vitalino, do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo (USP), que também é o coordenador da pesquisa.

O aumento da produtividade torna o hidrogênio verde mais competitivo – já que o custo da eletricidade tem um impacto significativo no preço final do combustível – e viabiliza sua aplicação como insumo na fabricação de produtos com maior valor agregado.

“Hoje, cerca de 95% do hidrogênio usado no mundo vêm de fonte fóssil. Ao lançar mão da água, nossa ideia é zerar a pegada de carbono desse hidrogênio que pode ser usado não apenas para abastecer veículos com motor do tipo célula a combustível, mas também na fabricação de plásticos”, comenta o professor.

Os pesquisadores também experimentaram o mesmo semicondutor em testes com água contendo 20% de metanol. Eles descobriram que a substância elevou, ainda mais, a produção de hidrogênio, além de ter gerado outros subprodutos.

“Isso abriu outra possibilidade de pesquisa dentro de nosso projeto e vamos investigar as reações com metanol no lugar de água”, completou.

Aproveitamento de CO2

A segunda fase do projeto foca no desenvolvimento dos semicondutores para a produção de derivados de CO2, cujo potencial é a utilização industrial.

A ideia da experiência é transformar o gás poluente em produtos de baixo carbono, como etanol, metanol ou metano, que podem ser usados como combustíveis. A tecnologia pode favorecer as usinas de cana-de-açúcar, exemplifica Vitalino.

“As usinas de cana-de-açúcar emitem grande quantidade de CO2: cada mol de etanol produzido, gera um mol de CO2. Com essa tecnologia que estamos desenvolvendo seria possível converter o CO2 em outros produtos de valor agregado para a área de combustíveis, como etanol, metanol ou mesmo metano, que pode ser utilizado, por exemplo, em veículos a gás natural”, explica.

Além disso, gerar mais bioenergia com a produção combinada de combustíveis, ou seja, sem o cultivo adicional de terras, é uma das apostas do setor sucroenergético para angariar mais competitividade frente às novas tecnologias.

Durante o processo, a incidência de luz solar também tem papel fundamental. “Quanto maior a absorção de luz, maior é a eficiência dos semicondutores na hora de converter tanto moléculas de CO2 quanto de água. O país tem tudo para ser protagonista nessa geração de tecnologia”, concluiu o coordenador.

Fonte:https://www.novacana.com/