Do nada: nova energia solar

Os pesquisadores dizem que seu protótipo produz hidrogênio com mais de 99% de pureza e funciona em ar tão seco quanto 4% de umidade relativa.

Os pesquisadores criaram um dispositivo movido a energia solar que produz combustível de hidrogênio diretamente da umidade do ar.

Segundo seus inventores, o protótipo produz hidrogênio com pureza superior a 99% e pode funcionar em ar seco com até 4% de umidade relativa. O dispositivo permitiria a produção de hidrogénio sem emissões de carbono, mesmo em regiões onde a água em terra é escassa, dizem.

O hidrogênio é um combustível com zero carbono que produz apenas água como subproduto quando usado em células de combustível. No entanto, o hidrogénio puro não é abundante na natureza e a sua produção requer consumo de energia. A produção em grande escala geralmente envolve combustíveis fósseis que geram emissões de carbono.

O principal autor do estudo e professor sênior de engenharia química na Universidade de Melbourne, Dr. Gang Kevin Li, disse que o dispositivo de produção de hidrogênio poderia ser alimentado por energia solar ou eólica.

Um protótipo produziu hidrogênio por mais de 12 dias consecutivos em um teste monitorado. “[Para] um deles, deixamos que funcionasse sozinho por oito meses”, disse Li.

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O aparelho é composto de material esponjoso com líquido higroscópico – fluido que absorve a umidade do ar, com função semelhante aos sachês de sílica gel. As moléculas de água absorvidas são então divididas nos eletrodos em gases hidrogênio e oxigênio, um processo conhecido como eletrólise.

“O hidrogénio é a energia limpa definitiva… desde que haja fontes renováveis ​​de energia para eletrolisar a água”, disse Li.

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Estima-se que o dispositivo produza até 93 litros de hidrogênio por metro quadrado por hora. “Se você tiver 10 metros quadrados desta unidade, poderá abastecer uma casa inteira… para substituir o consumo de gás natural em casa para cozinhar e aquecer”, disse Li.

Os protótipos ainda são pequenos e a equipe tem planos de criar unidades de 1 e 10 metros quadrados no próximo ano.

Os pesquisadores consideram que o dispositivo pode ser uma ferramenta útil em regiões onde a água líquida não está prontamente disponível para a produção de hidrogênio. “Grandes partes do mundo têm problemas de escassez de água”, disse Li. “Quando você tem muita energia renovável – eólica ou solar – você [muitas vezes] não tem muita água doce para este tipo de produção de hidrogênio.”

Kim Beasy, do Centro de Hidrogênio Vitoriano da Universidade de Swinburne, que não esteve envolvido na pesquisa, disse que o combustível de hidrogênio, embora importante, não era uma solução mágica para atingir o zero líquido. “Estamos começando a entender que o hidrogênio será uma peça do quebra-cabeça”, disse ela.

“Isso nos fornecerá orientação para sair de alguns setores bastante difíceis de mitigar, como o transporte. Não temos alternativa ao diesel neste momento… o hidrogénio é uma opção muito boa.”

As economias de escala necessárias “provavelmente não serão alcançadas imediatamente com hidrogénio limpo”, disse Beasy, citando o preço elevado dos eletrolisadores de hidrogénio convencionais. “O que realmente precisamos é de mais apoio e subsídios governamentais para reduzir o custo de implementação desta tecnologia.”

O estudo foi publicado na revista Nature Communications.

Este artigo foi alterado em 14 de setembro de 2022 para deixar claro que o hidrogénio produz apenas água como subproduto quando utilizado em células de combustível. Quando queimado ao ar, também produz óxidos de nitrogênio.