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Sistema chinês movido a energia solar gera hidrogênio verde diretamente da umidade do ar, sem água purificada, operando até em condições de 20% de umidade.
Pesquisadores na China desenvolveram um sistema que pode mudar o rumo da produção de hidrogênio verde. A tecnologia, liderada pelo professor Yin Huajie, do Instituto de Ciências Físicas de Hefei da Academia Chinesa de Ciências, utiliza energia solar e umidade do ar para gerar hidrogênio de forma contínua e limpa.
O projeto elimina a dependência de água purificada, recurso fundamental nos métodos atuais, mas de difícil acesso em regiões áridas.
Hidrogênio sem depender de água purificada
O hidrogênio é visto como um dos combustíveis mais promissores para a transição energética. Ele pode abastecer indústrias, veículos e sistemas de energia com baixas emissões de carbono.
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No entanto, a produção em larga escala enfrenta um desafio. A maior parte das tecnologias exige água de alta pureza, um requisito que limita o uso em áreas com escassez hídrica.
O novo sistema chinês enfrenta esse problema de forma inovadora: em vez de depender de água de fora, ele coleta a umidade diretamente da atmosfera. Assim, consegue produzir combustível limpo mesmo em locais secos.
Como funciona o sistema
A equipe combinou duas tecnologias. Primeiro, a coleta de água atmosférica (AWH), que captura moléculas de água do ar por meio de um material de carbono hierarquicamente poroso. Esse material, obtido por síntese e calcinação, recebe tratamento para aumentar sua capacidade de absorção.
Em seguida, o calor solar evapora a água coletada e a conduz para um eletrolisador personalizado. Esse eletrolisador opera com membrana de troca de prótons (PEMWE), reconhecida pela alta eficiência e pela capacidade de gerar hidrogênio puro.
O ciclo se repete de forma autossustentável: a luz solar alimenta o processo, a água vem do ar e o resultado é hidrogênio limpo.
Resultados de laboratório e campo
Os testes mostraram que o sistema mantém o desempenho mesmo em baixa umidade. Com apenas 20% de umidade relativa, o processo seguiu estável na coleta e evaporação da água.
Quando o índice subiu para 40%, a taxa de produção alcançou quase 300 mililitros de hidrogênio por hora. Além disso, o sistema demonstrou excelente estabilidade de ciclo, operando por longos períodos sem perda de eficiência.
Os testes de campo reforçaram os resultados. O equipamento conseguiu gerar hidrogênio verde continuamente apenas com energia solar, sem emissões de carbono ou necessidade de eletricidade externa.
Perspectivas para regiões áridas
A pesquisa aponta uma aplicação direta em locais com pouca disponibilidade de água. Utilizando apenas sol e umidade do ar, o sistema pode fornecer combustível limpo e confiável em áreas remotas, desertos e regiões áridas.
O estudo recebeu apoio da Fundação Nacional de Ciências Naturais da China e do Programa de Inovação Colaborativa do Centro de Ciências de Hefei.
Os pesquisadores acreditam que essa solução pode abrir novas rotas para a produção global de hidrogênio, ao reduzir a dependência de água e eletricidade.
As descobertas foram publicadas na revista Advanced Materials.
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