A vinhaça é um resíduo poluente gerado pela produção de etanol. Ao ser processada, ela costuma ser utilizada como adubo na fertirrigação de lavouras, sobretudo da cana-de-açúcar, por ser rica em potássio.
À frente do novo Laboratório de Células a Combustível, situado na Poli-USP e que integra o Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI), financiado pela Shell do Brasil e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), Lopes pretende desenvolver ali um reator eletrolítico voltado para a realidade da indústria sucroalcooleira nacional.
Segundo o pesquisador: “ À frente do novo Laboratório de Células a Combustível, situado na Poli-USP e que integra o Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI), financiado pela Shell do Brasil e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), Lopes pretende desenvolver ali um reator eletrolítico voltado para a realidade da indústria sucroalcooleira nacional.”
Com ampla aplicação, o hidrogênio verde pode ser utilizado, por exemplo, na produção da amônia que entra na composição de fertilizantes. Já o oxigênio puro pode ser utilizado para a combustão do bagaço da cana-de-açúcar.
O ácido oxálico será produzido pelo Laboratório de Células a Combustível, em colaboração com o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) e a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). O hidrogel gerado ao final de todo o processo de pesquisa será aplicado no processo de plantio em formato de grânulos, que vão se degradar e liberar o carbono para ser armazenado no solo.
Outra vantagem do reator é fazer com que a vinhaça fique mais concentrada – a cada um litro de etanol são produzidos cerca de 10 litros de vinhaça. Segundo Lopes, a vinhaça concentrada também minimizaria a adição de adubo sintético à lavoura.
O hidrogênio verde também pode alimentar veículos com motor de célula a combustível, uma das modalidades de veículos totalmente elétricos que hoje circulam pelo mundo, sobretudo no Japão. A outra modalidade são os veículos elétricos movidos a bateria recarregável em tomadas especiais.
"No motor de um veículo com célula a combustível o hidrogênio reage com o oxigênio que vem do ambiente. A energia elétrica liberada alimenta o veículo e o processo gera como resíduos apenas calor e água pura. Atualmente, esse hidrogênio é obtido em nível mundial por meio de gás natural, o que gera pegadas de CO2. Daí a importância de se descobrir formas de produzir hidrogênio verde. É o que pretendemos fazer no laboratório por meio do concentrador eletrolítico de vinhaça. Tudo está interligado"
APONTA LOPES
De acordo com o pesquisador, estima-se que por volta de 2040 a produção desse tipo de veículo deslanche no Brasil.
“Isso deve acontecer, sobretudo, em relação às frotas de ônibus e caminhões, porque um motor de célula a combustível é mais leve do que o motor de um veículo elétrico a bateria, em particular para veículos que rodam mais de aproximadamente 450 quilômetros diários”
Para buscar essas soluções, o laboratório vai utilizar uma técnica desenvolvida por Lopes durante temporada como pesquisador associado do Imperial College London, no Reino Unido, entre 2012 e 2014. Segundo o pesquisador, outro objetivo do laboratório é justamente desenvolver peças mais eficientes e baratas para veículos com motor de célula a combustível. A equipe transdisciplinar do laboratório, que conta com pesquisadores da Poli, do Instituto de Física (IF), do Instituto de Química e do Instituto de Meio Ambiente (IEE) da USP, vai trabalhar em conjunto com o Imperial College London no desenvolvimento das diversas camadas que compõem as células a combustível como descrito acima e pretende avançar.