Pesquisadores da UFPB desenvolvem catalisadores para produzir combustível do futuro

Pesquisadores da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) desenvolveram novos catalisadores para a produção de hidrogênio a partir da água. O objetivo é popularizar essa tecnologia e obter independência de combustíveis fósseis. 

O estudo se deu por meio do artigo “Metal-Organic Frameworks as Template for Synthesis of Mn³⁺/Mn⁴⁺ Mixed Valence Manganese Cobaltites Electrocatalysts for Oxygen Evolution Reaction”, publicado na revista Journal of Colloid and Interface Science. 

Nele, constatou-se que óxidos de metais de transição podem ser utilizados para a produção de oxigênio a partir da água. Os autores ressaltaram que os novos catalisadores também permitem obter hidrogênio de forma sustentável. 

A análise foi realizada pelo professor Fausthon Fred da Silva e pela pesquisadora Annaíres Lourenço, do Departamento de Química da UFPB. Contou também com colaboração de outros pesquisadores da federal paraibana, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) e da Universidade Federal do Recôncavo da Bahia (UFRB). 

Segundo o professor Fausthon, o hidrogênio, como suporte energético, é considerado o combustível do futuro e será o principal substituto dos combustíveis fósseis. Ele pode ser utilizado para a geração de eletricidade ou diretamente como combustível. 

“A produção do hidrogênio através da eletrólise da água (quebra das moléculas de oxigênio e hidrogênio através da passagem de uma corrente elétrica) é uma rota totalmente possível e limpa. No entanto, o método requer um elevado consumo de energia para superar as barreiras energéticas das ligações químicas”, explica o professor da UFPB. 

Fausthon Silva conta que pesquisas, ao redor do mundo, têm intensificado o desenvolvimento de novos catalisadores para viabilizar a produção do hidrogênio pela eletrólise da água. 

“Isso tem permitido a popularização dessa tecnologia e a independência dos combustíveis fósseis. A proposta do grupo em desenvolver novos catalisadores leva em consideração aspectos econômicos, sociais e ambientais”, salienta o professor. 

Os pesquisadores da UFPB utilizaram, na preparação do experimento, substâncias abundantes e de baixo custo no meio ambiente, como metais de transição (manganês, níquel e zinco). Outro fator relevante foi a característica “ambientalmente amigável” do processo. 

“O hidrogênio é uma promissora fonte de energia alternativa. Esse tipo de energia tem sido largamente produzido a partir de combustíveis fósseis e é extremamente importante explorar processos limpos que propiciem uma produção em larga escala”, diz a pesquisadora Annaíres. 

No artigo publicado, os pesquisadores demonstraram a eficácia e a estabilidade dos catalisadores ao longo de 15 horas de reação. De acordo com Annaíres Lourenço, os materiais foram preparados por meio de etapas de síntese relativamente simples. 

“Usamos MOFs (Metal-Organic Frameworks) como moldes para a obtenção de óxidos com estrutura cristalina do tipo espinélio (AB₂O₄). O desempenho catalítico destes novos materiais mostrou-se superior àqueles de catalisadores similares reportados na literatura”. 

A participação de pesquisadores das áreas de Química, Física e Engenharia de Materiais de três instituições federais de Ensino Superior (UFPB, UFRN e UFRB) revela, conforme o professor Fausthon, o caráter interdisciplinar da pesquisa realizada. 

“A origem do estudo veio da cooperação científica do Grupo Interdisciplinar de Materiais e Eletroquímica (GIME). O trabalho está alinhado com iniciativas brasileiras de pesquisa em tecnologia limpa à base de hidrogênio. Também com a agenda da Organização das Nações Unidas (ONU) para o desenvolvimento sustentável”, argumenta o professor da UFPB. 

Fausthon reforça que, embora não tenham benefícios imediatos e em curto prazo para a população, a iniciativa necessita de investimento e de organização de projetos para se desenvolver. 

O grupo da UFPB, almeja o professor, atuará na produção de patentes ligadas ao trabalho e buscará financiamento público e/ou privado para novas pesquisas. 

“Buscamos viabilizar uma possível produção e testes em protótipos de células combustíveis comerciais. Além de parcerias com centros brasileiros de pesquisa em energia limpa”, finaliza o professor da UFPB. 

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Reportagem: Jonas Lucas Vieira | Edição: Pedro Paz
Ascom/UFPB