Cientistas descobrem nova forma de produzir combustível a partir de água e luz solar, mas ainda há trabalho a ser feito
A maior parte da produção de hidrogênio ainda depende do gás natural. No entanto, uma nova técnica que utiliza apenas luz solar e água pode permitir que a humanidade se afaste do uso de combustíveis fósseis, produzindo energia mais limpa.
Pesquisadores da Universidade de Shinshu, no Japão, desenvolveram um reator inovador para fabricar combustível de hidrogênio renovável diretamente a partir de luz solar e água. Apesar de ser apenas um protótipo inicial, o sistema pode, no futuro, oferecer uma maneira de produzir combustível sem emissões, de forma barata e sustentável.
O reator ocupa uma área de 100 metros quadrados e utiliza painéis fotocatalíticos exclusivos para dividir moléculas de água em hidrogênio e oxigênio. A conversão ocorre em um processo de duas etapas. Primeiro, o reator extrai o oxigênio. Na segunda etapa, separa os átomos de hidrogênio. O dispositivo pode então captar o hidrogênio e armazená-lo como um combustível de combustão limpa para veículos, geradores ou outras máquinas.
Esse método é diferente dos catalisadores “de etapa única” usados atualmente, que dividem a água em hidrogênio e oxigênio de uma só vez. Embora o método tradicional seja mais simples, ele também é extremamente ineficiente, pois o combustível de hidrogênio precisa ser refinado usando gás natural.
A equipe testou inicialmente o reator com luz ultravioleta, o que mostrou resultados promissores. Sob luz solar real, os resultados foram ainda melhores, com uma conversão de energia solar cerca de 50% maior.
O sistema parece promissor, mas há um porém: o reator atualmente converte apenas cerca de 1% da luz solar em combustível de hidrogênio sob condições simuladas padrão. Embora isso represente uma melhoria em relação a tentativas anteriores, ainda é muito pouco para uma adoção em larga escala. Os pesquisadores afirmam que seria necessário alcançar cerca de 5% de eficiência para torná-lo comercialmente viável.
Os cientistas acreditam que aumentar a escala do reator e desenvolver novos fotocatalisadores de alto desempenho é essencial. No entanto, atingir uma eficiência viável exigirá um esforço científico mais amplo, focado no aprimoramento dos fotocatalisadores.
“O aspecto mais importante a ser desenvolvido é a eficiência da conversão de energia solar em energia química por meio dos fotocatalisadores,” disse Kazunari Domen, autor sênior do estudo.
“Se ela for melhorada para um nível prático, muitos pesquisadores irão se dedicar seriamente ao desenvolvimento de tecnologias de produção em massa, processos de separação de gases, bem como à construção de plantas em larga escala. Isso também mudará a forma como muitas pessoas, incluindo formuladores de políticas, pensam sobre a conversão de energia solar e acelerará o desenvolvimento de infraestrutura, leis e regulamentos relacionados aos combustíveis solares.”
Apesar dos desafios técnicos restantes, o conceito apresenta grande potencial. Se os cientistas conseguirem aprimorar os catalisadores e aumentar a escala dos reatores, poderemos no futuro obter combustível de duas das fontes mais abundantes da Terra, em vez de depender de combustíveis fósseis finitos.
