A empresa Genepax produziu um protótipo de um carro capaz de funcionar usando somente água. O carro usa um sistema de membrana de eletrodos que contem um material capaz de quebrar a água em moléculas oxigênio e hidrogênio por meio de uma reação química. A empresa não deu mais detalhes, mas falou que usou um processo bem conhecido para produzir hidrogênio da água.

O sistema custa bem caro: ¥2.000.000 iênes sem o carro, equivalente a R$30.000,00, mas se for produzido em massa os custos podem ser cortados em ¥500 ou menos (R$7.500,00).

Via: Engadget

Mas… E aí?

Segundo a empresa, a energia é produzida através de uma reação de hidrólise que acontece no motor do veículo a qual produz hidrogênio e este sim, será o combustível. O mais importante dessa tecnologia é a ausência da emissão de poluentes à atmosfera, ou seja, energia totalmente limpa.

Depois da era do petróleo, há quem defenda que haverá uma era do hidrogênio. Isso mesmo! Um sistema criado no século XIX e aperfeiçoado desde então, conhecido como “células a combustível” está presente nesse veículo e em mais uma variedade de itens do nosso dia a dia.

O ‘motor’ do carro será uma célula-combustível. Célula combustíveis (Fuel Cells) são um dispositivo eletroquímico que tem a capacidade de transformar o hidrogênio puro, obtido a partir da eletrólise da água (ou aquele obtido pela reforma de hidrocarbonetos), em energia. A importância da célula está na sua alta eficiência e na ausência de emissão de poluentes quando se utiliza o hidrogênio puro, além de ser silenciosa.

No caso do automóvel da notícia, a energia é obtida a partir do hidrogênio puro, obtido a partir da eletrólise da água. A minha dúvida: Como essa eletrólise é viável dentro do veículo? Como eles conseguiram?

Sirvam-se de um pouco de química… (clique em “Leia mais…” para continuar lendo a notícia)

A notícia fala a respeito da quebra de uma molécula água para produzir energia. O que acontece?

Na terra não existe o hidrogênio livre, estando sempre associado a outros elementos químicos e para ser obtido “puro” é necessário gastar energia na dissociação de uma fonte primária. Sendo assim, o hidrogênio não é uma fonte primária de energia mas sim, uma fonte intermediária, por isso não deve ser referido como uma fonte energética. No caso, a fonte energética é a água, pois é a partir dela que será obtido o hidrogênio.

A decomposição da água ocorre quando efetuamos a quebra das ligações entre átomos de hidrogênio e oxigênio, através de uma eletrólise. A eletrólise da água ocorre quando passamos uma corrente elétrica contínua por ela, ou seja, a reação de quebra da molécula de água exige fornecimento de energia para acontecer.

Quando a molécula é decomposta na eletrólise, os átomos livres procuram reagir novamente para formar novas moléculas. Assim, se quebrarmos as ligações químicas de duas moléculas de água, poderemos formar duas novas moléculas de hidrogênio e uma de oxigênio, gases que reagem entre si, para formar a água.

A reação entre o hidrogênio e o oxigênio ocorre com um grande desprendimento de energia, que pode ser novamente convertida em energia elétrica ou simplesmente em energia térmica, como numa grande explosão. Esta forma de energia já é utilizada em ônibus espaciais.

Sistemas que geram energia elétrica (como a células combustíveis), provenientes de reações químicas são chamados sistemas eletroquímicos.

O principal aspecto negativo da eletrólise é a grande quantidade de energia necessária para ‘quebrar’ as moléculas de água e assim produzir o hidrogênio, sendo que em geral as fontes de energia usadas são não renováveis e conseqüentemente poluidoras.

E quais são as vantagens de um motor movido a água?

A mais óbvia de todas: Energia limpa! Não existe combustível mais verde que esse!

O hidrogênio é mais limpo do que os combustíveis fósseis tradicionais (incluindo os ligados ao gás natural e carvão), porque nesses processos sempre existe a emissão de gás carbônico, que, como todos sabem, contribuem com o efeito estufa, o aquecimento da atmosfera. Na queima de hidrogênio você tem a liberação de água e não de gás carbônico.

Veja o gráfico a seguir. Quanto menor a quantidade de carbono no combustível, menor é a emissão de gases poluentes à atmosfera.

É importante acrescentar que:

Um quilo de hidrogênio possui aproximadamente a mesma energia que 3,5 litros de petróleo ou 2,1 quilos de gás natural ou 2,8 quilos de gasolina.

O que deu para perceber é que veículos a hidrogênio serão necessariamente elétricos. Veículos elétricos trazem uma série de vantagens que não encontramos naqueles movidos a explosão (combustão interna): diminui muito a quantidade de ruídos, as emissões com o veículo parado são praticamente nulas, torna-se menor o desgaste de componentes porque as partes móveis são reduzidas e não se registra liberação de calor. O grande inconveniente é preço.

Os combustíveis fósseis são um bem escasso, na posse de apenas alguns países, que cada vez se vão tornando mais caros e cuja utilização liberta uma série de poluentes. Neste contexto, procura-se uma forma alternativa e competitiva de produzir energia que possa vir a substituir os combustíveis fósseis e esta pode estar nos combustíveis hidrogenados.

Mais algumas considerações:

“Em 10 anos, já teremos geradores de energia nas indústrias e nas próprias residências, e carros movidos a hidrogênio circulando pelas ruas do país.”
Paulo Emílio de Miranda, coordenador do Laboratório de Hidrogênio da Coordenação de Programas de pós-graduação da UFRJ.

“A partir de 2020 mais de um terço de todos os veículos da BMW vendidos na Europa será movido por motores à base de hidrogênio.”
Joachim Milberg, presidente da montadora alemã BMW até março de 2007.

“Eu não acho que o uso de um combustível gasoso seja uma boa idéia para veículos de passeio porque o tanque dele tira muito espaço do carro. Além disso, a quantidade de energia dos líquidos é mais alta. É importante dizer que o combustível do futuro poderá ser misturado com outros para facilitar a introdução deles no mercado. O hidrogênio, por exemplo, é uma substância muito difícil de ser misturada.”
Ferdinand Panik, conselheiro da Ballard Power Systems e ex-diretor da Daimler-Chrysler do Brasil.

“Desde 2003 já circulam no nosso país ônibus movidos a hidrogênio. Esperamos que no ano que vem já tenhamos carros alimentados com o gás pelas ruas.”
Jon Bjorn Skulason, presidente da Nova Energia Islandesa (INE), um consórcio de empresas que investe em hidrogênio.

Comentários retirados do Site da Revista SuperInteressante

O meu palpite é que estamos cada vez mais perto desse aqui:

A célula de combustível a hidrogênio talvez ainda não se torne viável para veículos durante os próximos anos. Porém, um grupo de profissionais bastante criativos da Philadelphia, conhecido como 20/2 Collaborative, projetou um conceito único que possibilita a produção biológica de hidrogênio on-site e sua distribuição para o abastecimento de veículos. O projeto mistura lagoas de algas com balões flutuantes para a integração da produção do combustível e sua distribuição, e permite que o combustível renovável seja criado e distribuído no mesmo lugar.

A idéia congrega o trabalho de diversos grupos de pesquisa, incluindo cientistas da Universidade da Califórnia, em Berkeley, que estão investigando atualmente a produção de hidrogênio por algas. Embora o hidrogênio esteja rapidamente se tornando o combustível do futuro, seu armazenamento e distribuição têm sido um desafio. Os containeres necessários para seu armazenamento são muito grandes e, nos EUA, somente existem estações de abastecimento em Los Angeles, Nova York e em Washington D.C. O conceito desenvolvido pelo 20/2 Collaborative contempla os requirementos para o armzenamento do hidrogênio e integra o suprimento de combustível no ambiente construído visível. O resultado é uma infraestrutura limpa, em escala humana e que conecta o usuário à fonte.

O conceito foi originalmente desenvolvido para uma aplicação em Reykjavik, Islândia, como parte do Vatnsmýri Urban Planning Competition. O grupo 20/2 Collaborative desenvolveu um protótipo da lagoa de algas e do balão capaz de produzir e armazenar hidrogênio suficiente para o abastecimento de até 12 veículos. Os pesquisadores estimam que uma lagoa com 10 metros de diâmetro seja capaz de produzir hidrogênio para 12 carros por semana.

Via Inhabitat

O engenheiro civil Mike Strizki é o primeiro norte americano a viver em uma casa totalmente abastecida por energia solar e hidrogênio. Ele projetou e montou todo o sistema que conta com painéis solares, células de combustível a hidrogênio, tanques de armazenamento e uma unidade para a eletrólise da água conhecida como electrolyzer. O sistema converte eletricidade gerada por fontes renováveis em hidrogênio. Em dias de sol, painéis solares instalados no telhado da garagem geram mais eletricidade do que o necessário para abastecer sua casa. O excesso é utilizado para a eletrólise onde as moléculas de água são quebradas em seus átomos oxigênio e hidrogênio. Com esse sistema, o engenheiro consegue energia suficiente para sua casa durante todo o ano. Sua conta de energia elétrica é zero.

Após a eletrólise, o oxigênio é liberado para a atmosfera enquanto que o hidrogênio é armazenado em dez tanques de propano de 3700 L cada localizados em sua propriedade. No inverno, quando os painéis solares coletam menos energia do que a casa necessita, o hidrogênio armazenado é encaminhado para uma célula de combustível do tamanho de um aparelho de ar condicionado para a geração de eletricidade. Embora especialistas considerem que o sistema ainda está longe para ser adotado amplamente devido a seu elevado custo (cerca de $500 mil dólares), o americano pondera: “na minha opinião, nada é tão difícil ou tão caro para salvar o meio ambiente”.

Via The Christian Science Monitor