SEED Science


Como a Natureza Faz
Aproveitando a Energia do Sol: Combustível de um Copo d'Água

Photosynthesis
Imagem gentilmente cedida por Energy Kid’s Page, Administração de Informações de Energia

A fotossíntese é um meio de produzir energia a partir da luz do sol. O combustível resultante do processo é a glicose, usada por plantas e animais. A grande pergunta é se o mesmo processo pode ser aplicado para produzir uma forma de energia que possa ser usada no lugar dos combustíveis fósseis.

Como a Natureza Faz

Fuel cell
Foto gentilmente cedida pelo Departamento de Energia.

As células de combustível a hidrogênio são projetadas como uma importante fonte de energia no futuro. O grande problema é como criar o hidrogênio.
 

E se pudéssemos encontrar uma forma de usar a luz do sol para criar energia limpa? Por "limpa" queremos dizer energia que não gere poluição ou resíduos. Os painéis solares podem criar eletricidade limpa, obviamente. Mas eles têm limitações. Eles precisam da luz solar para fazer seu trabalho, portanto não produzem energia à noite nem quando o tempo está nublado. Além disso, há um limite para a quantidade de energia que pode ser criada, proporcional ao tamanho de cada painel. Isso torna a energia solar pouco prática para coisas como abastecer veículos. Existem outras formas de usar a luz do sol para gerar energia?

Olhe para fora, e verá que a resposta é sim. Plantas verdes absorvem a luz do sol e criam energia por meio da fotossíntese. Esse processo converte o dióxido de carbono e a água presentes na atmosfera em açúcar e oxigênio. As plantas utilizam a clorofila, o pigmento verde das folhas, para capturar energia da luz do sol e convertê-la em energia química que possa ser armazenada. As plantas então utilizam essa energia química para transformar água e dióxido de carbono em oxigênio e açúcar, que usam como combustível.

Os pesquisadores estão buscando formas de aplicar uma ideia semelhante à criação de hidrogênio, que possa ser utilizada como energia para células combustíveis. As células combustíveis são projetadas para ser o futuro combustível para automóveis e outros dispositivos movidos a energia elétrica. Elas utilizam hidrogênio e oxigênio para produzir eletricidade. As células combustíveis são consideradas energia limpa, pois o único subproduto do processo é a água. Atualmente, contudo, o combustível a hidrogênio é produzido a partir de combustíveis fósseis, o que o torna uma fonte de combustível "não limpa".

E se pudéssemos fazer hidrogênio de forma limpa? Podemos, por meio da eletrólise. A eletrólise é um processo que utiliza eletricidade para separar a água em hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio é usado como combustível e se transforma novamente em eletricidade em uma célula combustível. Contudo, a eletrólise consome muita eletricidade, e a proporção de quantidade de energia usada e quantidade de energia gerada — a eficiência — não é boa.

No início de 2008, várias equipes de pesquisa de todo o mundo anunciaram que haviam utilizado, com sucesso, a luz solar, junto com catalisadores, para dividir a água em oxigênio e hidrogênio. Funciona assim: A eletricidade de painéis solares é usada para dividir moléculas de água em hidrogênio e oxigênio. Esses gases são então armazenados. Em um dia nublado ou durante a noite, os gases podem ser usados em uma célula combustível para gerar eletricidade. O segredo, de acordo com pesquisadores da Universidade de Monash, na Austrália, e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos Estados Unidos, é o catalisador. Cada grupo utiliza um catalisador de metal diferente para auxiliar na reação, mas os resultados em laboratório foram os mesmos: água e energia solar produzem hidrogênio e oxigênio. Há um benefício extra, pois todo o processo ocorre em um sistema fechado. O hidrogênio e a água percorrem a célula combustível e criam água; essa água então é capturada e usada novamente.

No momento, há muito trabalho ainda por ser feito antes que o processo possa passar da fase de pesquisas para a comercialização. As reações precisam ser capazes de produzir muito mais hidrogênio do que produzem atualmente em laboratório. Mas fique atento: aplicações práticas virão em breve.

Links Relacionados

Como a Natureza Faz

Células Combustíveis
As células combustíveis são projetadas como a fonte de energia do futuro.

Energia Solar
A energia solar pode ser usada para produzir água potável.
Uma célula solar pode aproveitar ao máximo a energia do Sol.
Você pode usar a energia solar para fazer seu próprio aquecedor de água.

 


Looking for more information?