quarta-feira, 6 de janeiro de 2010

Principais características das opções de armazenamento de hidrogênio – 4

Hidretos Alcalinos
É uma variação recente de hidretos que oferece algumas vantagens sobre os métodos anteriores e utilizam compostos como o sódio, potássio e o lítio. Estes compostos reagem com água para liberar o hidrogênio sem necessidade de calor. O processo mais desenvolvido comercialmente envolve o uso de hidróxido de potássio (NaOH), disponível facilmente como refugo de indústrias de papel, pintura, têxteis, plástico e petroquímicas. O hidróxido de sódio é convertido em hidreto de sódio (NaH) retirando-se o oxigênio pela adição de um pouco de calor.
As vantagens deste processo é que não precisa de altas pressões operar em temperaturas criogênicas, além da adição de calor para liberar o hidrogênio, não ter tanto problema com contaminação, problemas estruturais e ser relativamente fácil de manusear.
Assim como os outros sistemas, os hidretos de sódio são pesados e tem uma densidade de energia que pode ser comparada a obtida pelos hidretos metálicos de alta temperatura. As desvantagens são complicações mecânicas durante o processo relacionado ao corte em pequenas bolas com controle de desenho.
Outros Métodos
Outras formas de armazenar o hidrogênio também vêm sendo pesquisadas, e não estão disponíveis comercialmente. Entre elas estão técnicas de micro-esferas e adsorção de carbono.
Adsorção de Carbono
A adsorção de carbono é uma técnica similar à aplicada aos hidretos metálicos onde o hidrogênio salta quimicamente para a superfície dos grânulos de carbono porosos. O carbono é adsorvido na temperatura de -185°C a -85°C e na pressão de 300 a 700 psi (21 a 48 bar). A quantidade de carbono adsorvido aumenta em baixas temperaturas. O calor em excesso de aproximadamente 150°C libera o hidrogênio.
Micro-esferas
Os sistemas de armazenamento de micro-esferas utilizam pequenas esferas de vidro no qual o hidrogênio é forçado a entrar sob alta pressão. Uma vez armazenado, as esferas podem ser mantidas na temperatura ambiente sem perda de hidrogênio.
Dependendo da temperatura, o vidro é impermeável ao hidrogênio que está dentro da esfera (baixa temperatura) ou permeável (alta temperatura) para que seja libertado. A adição de uma pequena quantidade calor é suficiente para liberar o hidrogênio. Para aumentar a taxa de hidrogênio libertado, experimentos de choque entre as esferas estão sendo feitos.
Célula Combustível no Brasil
No Brasil, as células a combustível terão uma grande importância na área automobilística - tradicionalmente uma grande consumidora de combustíveis fósseis, e uma das responsáveis pela emissão de grandes quantidades de CO2, o vilão do efeito estufa que ocasiona o aquecimento da atmosfera terrestre.
Na área de equipamentos eletrônicos, possibilitará que várias funções como vídeo, áudio, armazenamento e transmissão de dados sem fio sejam agregados num equipamento apenas, devido à maior quantidade de energia e potência que as CaCs oferecem, além de substituírem as baterias convencionais nocivas ao meio ambiente.
E na parte relacionada à geração de energia estacionária, também terá importância fornecendo energia próxima aos locais de consumo como em residências, comércio e indústrias, aliviando a sobrecarga nos grandes centros de produção de energia como as grandes hidrelétricas e termelétricas, e desfazendo investimentos onerosos em linhas de transmissão para atingir localidades remotas, como já é feito com as células solares.
Para que o desenvolvimento da tecnologia de células a combustível ocorra no Brasil, já existe um programa dedicado às CaCs:O Programa Brasileiro de Sistemas de Células a Combustível, lançado pelo Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT). E para que a construção e operação de CaCs ocorra no país, é necessária uma atuação conjunta e articulada de diversos setores. No programa, constam os primeiros subsídios para questões referentes a normas sobre propriedade intelectual, ética e de segurança dos experimentos a serem realizados nesta área.
O Brasil tem um grande potencial para ser referência em tecnologia do hidrogênio e ficar auto-suficiente em energia em todas as formas de aproveitamento de energia, incluindo o petróleo. É um ponto estratégico e crucial para o desenvolvimento e crescimento econômico do país. Com uma grande capacidade hidráulica e sucro-alcooleira, o Brasil poderá produzir hidrogênio para exportar e utilizar em suas próprias células a combustível. O nosso país poderá ser uma referência mundial em auto-suficiência em energia e exportador da tecnologia célula a combustível e de hidrogênio, além de outras tecnologias de energia alternativa, como o biodiesel.
Estamos começando a viver a era do hidrogênio onde os primeiros passos estão sendo dados para que a economia baseada no petróleo se transforme em breve na economia do hidrogênio.
DesafiosEspecialistas acreditam que um futuro baseado em célula a combustível acontecerá dentro de uma década, mas muitos desafios devem ser superados. Para começar, programas de cooperação público-privada são necessários para demonstrar os benefícios das CaCs e alcançar a comercialização em massa por volta do ano 2012. Barreiras técnicas e econômicas também devem ser analisadas e vencidas para que as células a combustível sejam utilizadas em aplicações em transportes, energia portátil, estacionária, entre outras aplicações.

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