Pesquisadores brasileiros aprimoram técnica para obter hidrogênio verde

Valor Econômico

O hidrogênio verde pode contribuir muito com a descarbonização das matrizes energéticas, mas sua aplicação em escala industrial ainda esbarra no alto custo. O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), instalado em Campinas (SP), está trabalhando em uma forma de aprimorar a fotoeletrólise – técnica usada para quebrar as moléculas da água e obter o H2. E chegou a um resultado promissor. Agora, a ideia é criar um protótipo de “reator solar”.
Os pesquisadores do CNPEM combinaram germânio e hematita (óxido de ferro) para obter uma corrente elétrica maior com fotoeletrólise. Eles conseguiram dobrar seu próprio resultado, de 2019, e bater o recorde latino-americano, com 3,2 miliamperes por centímetro quadrado, o que também é considerado um dos melhores resultados mundiais.
Os dados do trabalho foram publicados na revista científica “Journal of Materials Chemistry A” após revisão por pares. “O que fizemos foi melhorar um processo já conhecido, usando um material abundante no mundo inteiro para absorver luz do sol e quebrar a molécula da água”, resume Edson Leite, pesquisador do CNPEM. O ferro do qual é feita a hematita é o quarto material mais abundante no mundo.
Para ser considerada competitiva comercialmente, a fotoeletrólise precisa obter 10 miliamperes. Leite diz que a hematita tem potencial para chegar a 13 miliamperes, se vencidos alguns “desafios científicos”. Pesquisadores sul-coreanos mantêm a liderança, com 6 miliamperes gerados “em um experimento difícil de ser reproduzido”, segundo Flávio Souza, que integra a equipe de pesquisadores de Leite.
A ciência não se faz do dia para a noite, e mesmo que o resultado do CNPEM ainda não seja o ideal, é um avanço importante, principalmente porque abre avenidas de conhecimento para outras pesquisas. “Existe uma discussão sobre custo que impede o desenvolvimento de um protótipo industrial, mesmo que a eficiência, ainda considerada baixa, já permita isso. É um material eficiente, e não precisaríamos começar do zero de novo se o implementarmos assim. Seria possível trabalhar em paralelo”, explicou Leite.
Os pesquisadores acreditam que deve levar pelo menos quatro anos para extrair todo o potencial da hematita. “É um material menos complexo, mas estável e abundante no mundo inteiro”, diz Souza. A equipe liderada por Edson Leite não descarta, no futuro, combiná-lo a outros materiais para tentar avançar mais rapidamente.
A facilidade para produzir hidrogênio verde também pode beneficiar o agronegócio, porque dele é produzida a amônia verde, base dos fertilizantes nitrogenados. Souza esclarece que a intenção não é exatamente esta, mas teria um impacto relevante no setor agrícola.