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Carta Campinas

Pesquisa de universidade pública usa nióbio e glicerol como revolucionária fonte de energia

Publicado em 09 dezembro 2019

Pesquisadores brasileiros da Universidade Federal do ABC (UFABC), universidade pública criada pelo governo Lula em 2005, juntaram o nióbio e o glicerol para a produção das revolucionárias células a combustível.

A pesquisa se insere em uma corrida mundial pelas células a combustível, que têm vantagens excepcionais em relação a outras formas de transformar energia química em energia elétrica.

A operação da célula a combustível produz baixo impacto ambiental: sem vibrações, sem ruídos, sem combustão, sem emissão de material poluente particulado e, dependendo da tecnologia, sem emissão de gases estufa. Pesquisadores sonham substituir os motores a combustão dos veículos por células a combustível.

A vantagem da pesquisa da universidade pública brasileira é que o Brasil é maior produtor mundial de nióbio, concentrando aproximadamente 98% das reservas ativas do planeta. Utilizado na composição de ligas metálicas, principalmente de aço de alta resistência, esse elemento químico tem um espectro de aplicações tecnológicas quase ilimitado, que vai de telefones celulares a turbinas de aviões. Mas praticamente toda a produção brasileira é destinada à exportação, na forma de commodity, ou seja, exporta a matéria bruta sem tecnologia.

O glicerol, um subproduto de reações de óleos ou gorduras na indústria de sabões e detergentes ou de reações na indústria de biodiesel, é outra substância de que o Brasil dispõe em grande quantidade. E pior, é um problema, o glicerol é tratado como rejeito poluente da indústria.

“Em princípio, a célula funcionará como uma pilha, alimentada por glicerol, para recarregar pequenos dispositivos eletrônicos, como telefones celulares ou laptops, podendo ser usada em regiões onde não há linha de transmissão elétrica. Depois, a tecnologia poderá ser adaptada para fornecer energia elétrica a automóveis e até a pequenas residências. Não há limites para aplicações no longo prazo”, disse à Agência Fapesp o químico Felipe de Moura Souza, primeiro autor do artigo.

O professor UFABC, Mauro Coelho dos Santos, coordenador do estudo, afirmou que o nióbio [Nb] entra no processo como um cocatalisador, coadjuvando a ação do paládio [Pd], utilizado como ânodo na célula a combustível. “A adição do nióbio possibilita reduzir pela metade a quantidade de paládio, barateando o custo da célula. Ao mesmo tempo, aumenta expressivamente sua potência. Mas sua principal contribuição é diminuir o envenenamento eletrocatalítico do paládio, resultante da oxidação de intermediários fortemente adsorvidos como o monóxido de carbono, no funcionamento de longa duração da célula”, explicou.

A pesquisa foi publicada como matéria de capa pela revista ChemElectroChem: Niobium enhances electrocatalytic Pd activity in alkaline direct glycerol fuel cells.

(Carta Campinas com informações de José Tadeu Arantes da Agência FAPESP)