Novo material renova esperanças de carros a
hidrogênio
Redação do Site
Inovação Tecnológica - 12/06/2019
O material permite armazenar até quatro
vezes mais hidrogênio no mesmo tanque, sem precisar de resfriamento.
[Imagem: Kubagen/Divulgação]
Carros a
hidrogênio
Se o hidrogênio gera
eletricidade sem emitir poluentes, por que não temos carros a hidrogênio, em
vez de carros a baterias de lítio, que custam mais e oferecem menor autonomia?
São dois os
problemas principais: as células a combustível de hidrogênio ainda
exigem temperaturas muito altas para funcionar e, mesmo quando isso for
resolvido, levar hidrogênio em um tanque é tão problemático que o tanque
poderia pesar mais do que o próprio carro - a molécula H2 é pequena demais e
passa por paredes grossas que não deixariam vazar nenhum outro material.
Assim, não é
à toa que o trabalho de Leah Morris, da Universidade de Nova Gales do Sul, no
Reino Unido, está sendo saudado como um marco na viabilização dos carros a
hidrogênio - ele criou um material que enfrenta os dois
problemas.
Ligação de
Kubas
Morris usou
manganês para construir um material nanoporoso, uma espécie de filtro muito
fino, que funciona em nível molecular e que pode ser usado no interior de um
tanque, criando uma solução híbrida entre o armazenamento de hidrogênio sob
pressão e o armazenamento do gás em materiais
sólidos.
O material
tira proveito de um processo químico chamado ligação de Kubas, ou ligação
sigma, um processo que permite o armazenamento de hidrogênio pelo
distanciamento dos átomos dentro de uma molécula H2. Isso elimina a necessidade
de dividir e refazer as ligações entre os átomos, processos que exigem altas
energias e extremos de temperatura e precisam de equipamentos complexos. E tudo
funciona a temperatura ambiente.
O material
KMH-1 (hidreto de manganês de Kubas 1) também absorve e armazena qualquer
excesso de energia para que o calor externo e o resfriamento não sejam
necessários. Isso é crucial porque significa que os equipamentos de
resfriamento e aquecimento não precisarão ser usados em veículos, resultando em
sistemas mais eficientes, menores e mais leves do que os projetos atuais.
Outra inovação recente
na área criou um híbrido de célula a combustível e
bateria que gera eletricidade e hidrogênio. [Imagem: UNIST]
Veículos e
aplicações estacionárias
O material
nanoporoso funciona absorvendo hidrogênio a cerca de 120 atmosferas de pressão,
o que é menos do que um tanque de mergulho típico. Ao abrir da torneira, ela
libera hidrogênio diretamente na célula de combustível.
Os testes
feitos pela equipe mostram que o material permite o armazenamento de quatro
vezes mais hidrogênio no mesmo volume do que as tecnologias existentes de
tanques de hidrogênio. Isso é substancial para os fabricantes de automóveis,
dando maior flexibilidade ao projeto dos veículos e uma
autonomia até quatro vezes maior.
Embora os
veículos, incluindo carros e veículos pesados, sejam a aplicação mais óbvia da
tecnologia, os pesquisadores acreditam que existem muitas outras aplicações
para o KMH-1.
"Esse
material também pode ser usado em dispositivos portáteis, como drones ou
carregadores de celular, para que as pessoas possam fazer uma semana de acampamento
sem precisar recarregar seus aparelhos," propõe o professor David
Antonelli. "A vantagem real que isso traz é em situações em que você
espera ficar fora da rede [de energia] por longos períodos de tempo, como
viagens de caminhões, drones e robótica. Também pode ser usado para abastecer
[de eletricidade] uma casa ou vila remota usando uma célula de
combustível."
A equipe já
criou uma startup, a Kubagen, para comercializar a tecnologia.
