Pesquisadores da Universidade de Melbourne, na Austrália, criaram um dispositivo movido a energia solar que produz combustível de hidrogênio diretamente da umidade do ar.
De acordo com seus inventores, o protótipo produz hidrogênio com pureza superior a 99% e pode funcionar em ar tão seco quanto 4% de umidade relativa. O dispositivo permitiria que o hidrogênio fosse produzido sem emissões de carbono, mesmo em regiões onde a água em terra é escassa, dizem eles.
O hidrogênio é um combustível com zero carbono que produz apenas água como subproduto quando queimado. No entanto, o hidrogênio puro não é abundante na natureza e sua produção requer aporte de energia. A produção em larga escala geralmente envolve combustíveis fósseis que geram emissões de carbono .
O principal autor do estudo e professor sênior de engenharia química da universidade, Gang Kevin Li, disse que o dispositivo produtor de hidrogênio da atmosfera pode ser alimentado por energia solar ou eólica.
Um protótipo produziu hidrogênio por mais de 12 dias consecutivos em um teste monitorado. “Em um deles, deixamos funcionar sozinho por oito meses”, disse Li.
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 de hidrogênio e oxigênio, um processo conhecido como eletrólise.
“O hidrogênio é a melhor energia limpa, desde que você tenha fontes renováveis de energia para eletrolisar a água”, disse Li.
Estima-se que o dispositivo produza até 93 litros de hidrogênio por metro quadrado por hora. “Se você tiver 10 metros quadrados dessa 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 em tamanho, e a equipe tem planos de criar unidades de um metro quadrado e 10 metros quadrados no próximo ano.
Os pesquisadores preveem 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”, afirmou Li. “Quando você tem muita energia renovável – eólica ou solar – você, muitas vezes, não tem muita água fresca para esse tipo de produção de hidrogênio.”
Na corrida pelo descarbonização dos transportes, as pesquisas da Universidade de Melbourne podem fornecer uma orientação importante para sua utilização no setor de longas distâncias, que hoje, tem apenas o diesel como opção.
As economias de escala necessárias muito provavelmente não serão alcançadas com hidrogênio limpo de imediato, principalmente pelos altos preços dos eletrolisadores de hidrogênio convencionais, mas retirar combustível de hidrogênio da atmosfera, de forma limpa e renovável, substituindo assim, combustíveis fósseis é um investimento que, com apoio e subsídios dos governos seriamente interessados no assunto, pode reduzir os custos para viabilizar essa tecnologia.
O estudo foi publicado na revista Nature Communications.
