Catalisador inovador é uma promessa para o futuro combustível de hidrogênio líquido

por Hiroshi Tanaka
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Hydrogen Fuel Technology

Um desenvolvimento inovador no domínio do transporte sustentável está a emergir dos laboratórios da Universidade de Lund, na Suécia. Os investigadores são pioneiros num sistema de combustível automóvel inventivo concebido para reduzir significativamente as emissões de gases com efeito de estufa. Esta abordagem inovadora gira em torno de uma substância líquida única que, quando combinada com um catalisador sólido, se transforma em combustível de hidrogênio para automóveis. A principal distinção deste sistema reside no seu funcionamento em circuito fechado, onde o líquido gasto é extraído do tanque do veículo e posteriormente recarregado com hidrogénio, tornando-o preparado para reutilização. Esta nova abordagem promete revolucionar a forma como pensamos sobre o armazenamento de energia ecológico.

A eficiência do catalisador

Central para este sistema inovador é o catalisador empregado no processo de conversão. O catalisador, como explica o professor Ola Wendt, do Departamento de Química da Universidade de Lund, está entre os catalisadores mais eficientes conhecidos, pelo menos com base em pesquisas disponíveis publicamente. Este catalisador desempenha um papel fundamental na libertação de hidrogénio do meio líquido, permitindo a sua utilização em células de combustível para geração de eletricidade. Notavelmente, a única emissão resultante deste processo é a água, alinhando-se perfeitamente com os objetivos de redução das emissões de gases com efeito de estufa.

Lidando com o impacto ambiental

No actual cenário climático premente, é imperativo encontrar métodos alternativos para produzir, armazenar e utilizar energia para mitigar os efeitos prejudiciais das emissões de dióxido de carbono provenientes dos combustíveis fósseis. O gás hidrogênio emergiu como uma solução promissora devido à sua notável densidade energética. No entanto, o manuseamento do hidrogénio gasoso apresenta o seu próprio conjunto de desafios. A equipe da Universidade de Lund é pioneira no uso de transportadores de hidrogênio orgânico líquido (LOHC) como uma alternativa viável. O principal desafio é otimizar a eficiência do catalisador na extração de hidrogênio do líquido.

O sistema de circuito fechado

O sistema previsto depende de um meio líquido carregado com hidrogênio, que é então passado por um catalisador sólido para extrair o hidrogênio. Este hidrogénio pode ser aproveitado em células de combustível para geração de eletricidade, oferecendo uma fonte de energia limpa para veículos. O líquido “gasto”, agora desprovido de hidrogênio, pode ser facilmente trocado nos postos de abastecimento por um líquido novo e carregado. Esta abordagem necessita potencialmente de produção em larga escala do meio líquido, semelhante às refinarias de petróleo de hoje.

Desafios e Perspectivas Futuras

Embora esta inovação seja imensamente promissora, vários desafios permanecem. A durabilidade do catalisador e a dependência do irídio, um metal precioso, apresentam obstáculos que requerem solução. No entanto, estima-se que o uso de irídio por carro seja relativamente modesto, comparável aos metais preciosos encontrados nos atuais conversores catalíticos de limpeza de gases de escape.

Em termos de implementação, o Professor Wendt prevê que este conceito poderá tornar-se uma realidade dentro de uma década, desde que se revele economicamente viável e suscite o interesse da sociedade. Outro aspecto crítico é a ecologia da produção de hidrogénio. Atualmente, a maior parte da produção de hidrogénio não é amiga do ambiente, uma vez que depende principalmente de combustíveis fósseis. Há pesquisas em andamento sobre a produção de “hidrogênio verde” através da eletrólise da água utilizando fontes de energia renováveis.

O papel das decisões políticas

Concluindo, o sucesso de soluções inovadoras como esta depende não apenas dos avanços técnicos, mas também da vontade política. Para que as alternativas renováveis e amigas do clima ganhem força, devem tornar-se competitivas em termos de custos com os combustíveis fósseis convencionais. As decisões políticas são fundamentais para impulsionar esta transição, uma vez que as energias renováveis enfrentam o desafio de competir com recursos de combustíveis fósseis prontamente disponíveis. O caminho a seguir envolve não apenas investigação inovadora, mas também um esforço concertado para tornar economicamente viáveis alternativas sustentáveis.

Referências:

  • Chakrabarti, K., Spangenberg, A., Subramaniyan, V., Hederstedt, A., Abdelaziz, OY, Polukeev, AV,… & Wendt, OF (2023). Desidrogenação sem aceitador de 4-metilpiperidina por catalisadores de irídio ligados por pinça em fluxo contínuo. Ciência e Tecnologia de Catálise, 10.1039/D3CY00881A.

  • Polukeev, AV, Wallenberg, R., Uhlig, J., Hulteberg, CP, & Wendt, OF (2022). Desidrogenação catalisada por irídio em um reator de fluxo contínuo para geração prática de hidrogênio a bordo a partir de transportadores de hidrogênio orgânico líquido. ChemSusChem, 10.1002/cssc.202200085.

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