Luz solar – Pesquisadores do Centro de Inovação em Novas Energias (CINE) desenvolveram um sistema capaz de produzir hidrogênio sem emissão de carbono usando apenas luz solar, água e matérias-primas amplamente disponíveis no país. O protótipo, um fotoeletrolisador, apresentou desempenho consistente tanto em laboratório quanto em testes ao ar livre, conforme descrito em artigo científico.

O dispositivo se destaca por ser autossuficiente: graças ao fotoânodo, não precisa estar conectado a uma fonte externa de energia. Esse componente absorve luz solar e a converte em energia para promover reações eletroquímicas que separam o hidrogênio da água – um desafio perseguido há décadas pela comunidade científica, especialmente no desenvolvimento de fotoânodos eficientes, duráveis e de baixo custo.

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Segundo Flavio Leandro de Souza, professor da UFABC, pesquisador do LNNano e integrante do CINE, a equipe superou um dos principais obstáculos ao criar um fotoânodo de hematita com desempenho elevado, estabilidade e potencial de produção em larga escala. A hematita, um óxido de ferro abundante e resistente à água, teve sua eficiência ampliada com pequenas quantidades de óxidos de alumínio e zircônio, materiais também disponíveis no Brasil.

Com foco na escalabilidade, os pesquisadores elaboraram um método de fabricação compatível com a indústria. Foram produzidas 100 unidades idênticas de fotoânodos, utilizadas para montar um sistema modular: cada conjunto de dez forma um fotoeletrolisador, e dez desses dispositivos podem compor um módulo de 1 m².

Desempenho em testes

Em laboratório, o sistema operou de forma estável por 120 horas sob um simulador de luz solar. Um protótipo composto por dois fotoeletrolisadores funcionou ao ar livre com a mesma eficiência observada nos testes internos.

O desenvolvimento ocorreu no CNPEM, com participação de seis pesquisadores e colaboração de Renato Gonçalves, do IFSC-USP, responsável pelo simulador de luz utilizado.
A equipe agora trabalha no desenvolvimento do cátodo, o segundo eletrodo, buscando que ele também opere exclusivamente com luz solar. O objetivo é formar um módulo totalmente alimentado por irradiação solar.

De acordo com Souza, o sistema pode beneficiar indústrias que utilizam hidrogênio verde em etapas específicas de produção, permitindo a injeção direta do gás no processo. A arquitetura modular facilita a adaptação do equipamento às necessidades de cada aplicação.

A expansão da escala de produção é parte dos planos do grupo, mas depende de investimentos em infraestrutura e segurança para permitir novos testes. Souza destaca que essa etapa exige colaboração com empresas interessadas no avanço da tecnologia. A pesquisa também recebeu apoio da FAPESP por meio do CEMol.

(Com informações de Olhar Digital)
(Foto: Divulgação/CINE)