• A Revista Analytica é especializada em Controle de Qualidade das Industrias: Farmacêutica, Cosmética, Química, Biotecnologia, Meio Ambiente, Mineração e Petróleo.
    analytica-blackanalytica-blackanalytica-blackanalytica-black
    • Home Page
    • Leia a Analytica
    • Notícias
    • Sobre
      • Analytica
      • Expediente
      • Anuncie
      • Publique na Analytica
      • Assine a Analytica
    ✕

    Estudo permite aperfeiçoar dispositivos que geram eletricidade a partir de etanol

    Pesquisa conduzida no Centro de Inovação em Novas Energias (CINE) e publicada no International Journal of Hydrogen Energy contribui para melhorar a estabilidade de células de combustível a etanol. Esses dispositivos viabilizam um tipo de carro elétrico que não tem tanque de hidrogênio, não precisa de tomada para carregar a bateria e pode ser abastecido em qualquer posto do Brasil.

    O CINE é um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) constituído pela FAPESP e pela Shell na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), Universidade de São Paulo (USP) e Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen).

    Segundo produtor mundial de etanol – e o primeiro em se tratando do etanol de cana-de açúcar –, o Brasil tem sabido aproveitar esse combustível renovável, vendido em todos os postos de gasolina do país. A novidade é que, além de encher os tanques dos carros que têm motor de combustão interna, essa rede de abastecimento pode servir para movimentar carros elétricos.

    Isso porque o etanol pode ser usado para gerar hidrogênio e, a partir dele, produzir eletricidade. O processo, neutro em emissões de carbono, é integralmente realizado em um único dispositivo: uma célula a combustível de óxido sólido (SOFC, na sigla em inglês), assim chamada porque seu eletrólito é composto por um material sólido, geralmente um óxido.

    No carro elétrico a etanol, cujo primeiro protótipo foi lançado pela Nissan em 2016, não há tanques de hidrogênio e as baterias dispensam tomadas para recarregá-las. Em vez disso, há uma célula a combustível a etanol.

    Agora, uma pesquisa liderada por Fábio Fonseca, do CINE, deu um passo importante no sentido de melhorar o desempenho dessas células a combustível. “O trabalho aprofunda uma sequência de estudos em que tentamos avançar o uso de etanol em células a combustível de óxidos sólidos”, diz Fonseca, gerente do Centro de Células a Combustível e Hidrogênio do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen).

    “O impacto que essa tecnologia pode ter no país é gigantesco”, informa o pesquisador à Assessoria de Comunicação do CINE. “Podemos pensar em automóveis que dispensam tanques complexos de hidrogênio e capazes de abastecer em qualquer posto, com carregamento tão rápido quanto encher o tanque de etanol. Podemos ir além e levar eletricidade a comunidades distantes do grid, bastando abastecê-las com o etanol – um carregador denso de energia líquido, renovável e disponível”, completa.

    As SOFCs estudadas por Fonseca e colaboradores são formadas por camadas de materiais diferentes que cumprem funções complementares. Duas camadas compõem o ânodo. Na catalisadora, o etanol é transformado em hidrogênio e compostos baseados em carbono. Na eletroquímica, a energia química do hidrogênio é convertida em energia elétrica por meio de reações redox. O processo, contudo, ainda apresenta limitações, principalmente, a formação de depósitos de carbono na célula a combustível, que prejudicam o seu desempenho ao longo do tempo.

    Pensando em resolver esse problema, o grupo desenvolveu variantes do material que compõe a camada catalisadora do ânodo, normalmente constituída por um compósito de níquel (Ni) e óxido de cério (CeO2). Os pesquisadores introduziram pequenas proporções de outros elementos (todos metais não preciosos) no óxido de cério e avaliaram o desempenho de cada nova variante como catalisadora da conversão do etanol na SOFC. “Estudamos sistematicamente o uso de elementos dopantes visando melhorar o desempenho e minimizar a dependência de metais preciosos na conversão interna e direta de etanol em eletricidade”, conta Fonseca. “A ideia final é ter estabilidade e evitar a degradação do dispositivo”, completa.

    O estudo mostrou que o óxido de cério dopado com zircônio ou nióbio evita os depósitos de carbono sem prejudicar a decomposição do etanol em hidrogênio e mantendo estável o funcionamento da SOFC por, pelo menos, cem horas. Em outras palavras, o material mostrou-se eficiente para transformar etanol em hidrogênio sem gerar efeitos não desejados em células a combustível de óxido sólido.

    A pesquisa contou com a colaboração de pesquisadores do Ipen, da Universidade Federal Fluminense (UFF), do Instituto Militar de Engenharia (IME), do Instituto Nacional de Tecnologia (INT) e da Université Grenoble Alpes (França).

     

    Fonte: Agência FAPESP

    Compartilhar

    Artigos Relacionados

    10 de julho de 2025

    Rede internacional de materiais biológicos terá primeiro polo no Brasil


    Leia mais
    8 de julho de 2025

    Indústria química divulga posicionamento em defesa da elevação de tarifas para frear surto de importados


    Leia mais
    7 de julho de 2025

    Secas podem reduzir valor calórico do néctar das flores em até 95%, aponta estudo


    Leia mais

    Leia a última edição

    Últimas notícias

    • Rede internacional de materiais biológicos terá primeiro polo no Brasil
    • Indústria química divulga posicionamento em defesa da elevação de tarifas para frear surto de importados
    • Secas podem reduzir valor calórico do néctar das flores em até 95%, aponta estudo
    • Pedalar fortalece músculos, melhora sono e em áreas verdes pode trazer mais bem-estar mental
    • α-Copaeno é um repelente potente do inseto transmissor do greening em citros
    • Manejo eficiente pode reduzir emissões de óxido nitroso no setor sucroenergético
    © 2020 . All Rights Reserved. Revista Analytica