Pesquisadora do Ceará transforma esgoto em hidrogênio

Entre as diversas alternativas energéticas, o hidrogênio surge como uma possibilidade. Tal elemento químico pode ser matéria-prima para a geração de energia elétrica e combustível, sendo que esta última opção vem sendo bastante testada mundo afora. Acontece que o hidrogênio é obtido por meio de processos que consomem muita energia, tornando seu uso pouco viável. A solução encontrada por pesquisadores da Universidade Federal do Ceará (UFC) foi produzi-lo, exclusivamente, a partir do esgoto.

Nos testes em laboratório, eles conseguiram gerar energia suficiente para carregar celulares. A quantidade é ainda pequena, porém a ideia é que a alternativa possa ser empregada em larga escala podendo, inclusive, ser usada para o tratamento de esgoto. Imagine gerar energia não poluente enquanto resolve um dos maiores problemas das grandes cidades? Seria um feito extraordinário.

“Como o saneamento é visto como algo sem valor comercial e político, não há investimento. A partir do momento em que se dá um valor comercial ao tratamento de esgoto, empresas e políticos vão ver o saneamento de forma diferente, não só como uma limpeza a ser feita, mas como uma fonte de geração de renda”, acredita a professora Fernanda Leite Lobo, do Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental da UFC, uma das colaboradoras da pesquisa.

Para a pesquisa, foi adotada uma tecnologia bioeletroquímica que, segundo a UFC, é recente no meio acadêmico e ainda não empregada no Brasil. Abaixo você confere detalhes de como funciona o método:

O princípio é a utilização da energia química da matéria orgânica do esgoto para produzir elétrons, que podem ser manipulados para gerar corrente elétrica contínua e para criar determinadas reações químicas. São essas reações que possibilitam a criação do hidrogênio.

Essa tecnologia funciona com uma célula combustível microbiana, capaz de transformar a energia química presente no esgoto em corrente elétrica. Trata-se de um modelo simples: um cubo de acrílico com dois eletrodos (um ânodo e um cátodo, algo como os lados positivo e negativo de uma pilha).

Os elétrons que vão de um eletrodo a outro são coletados e utilizados, por meio de um sistema de controle de energia (PMS, na sigla em inglês), na geração da voltagem necessária para produzir o hidrogênio.

“A evolução do hidrogênio é uma reação endergônica, ou seja, precisa de uma energia externa para acontecer, não ocorre espontaneamente. Sempre que se produz hidrogênio, é necessário colocar energia no processo”, explica a professora Fernanda.

“Conseguimos isolar as reações, a da produção de energia através do esgoto e a da evolução do hidrogênio, isolando eletricamente os eletrodos que estão no esgoto e armazenando essa energia por um tempo”, diz a pesquisadora, ressaltando que é justamente essa energia armazenada (processo que ocorre em uma escala de milissegundos) a fonte que passa a permitir a produção do hidrogênio, eliminando a necessidade de qualquer fonte externa de energia.

Aplicação

Usar o método em larga escala para tratamento de resíduos ainda depende de muitos estudos e, claro, vontade política não só para aplicação, mas em forma de incentivo à pesquisa. Mas, por enquanto, fica já a evidência de que a tecnologia é possível.

Seu uso na indústria automotiva também já é uma realidade, destacando-se como um combustível limpo, que não produz gás de efeito estufa, além de silencioso.

Parceria internacional

O estudo foi realizado em parceria com as universidades norte-americanas Princeton e Columbia e com o Laboratório Nacional de Energia Renovável dos Estados Unidos. Inclusive os teste ocorrem em laboratórios norte-americanos.

O próximo passo será aplicar a metodologia nos laboratórios da UFC. Ainda em 2020, os pesquisadores também esperam fechar parceria com o Harbin Institute of Technology (HIT), da China, para novos test es.

Por enquanto, é possível se aprofundar com o artigo completo (em inglês) publicado na revista científica Energy & Environmental Science.

Informações de Agência UFC / CicloVivo