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Pesquisadores coreanos desenvolvem tecnologia capaz de aprimorar a produção de hidrogênio a partir do esgoto. Entenda como esta inovação pode gerar combustível limpo utilizando resíduos orgânicos
A produção de hidrogênio a partir do esgoto não é uma ideia nova, mas sempre enfrentou desafios devido à baixa eficiência e viabilidade comercial. No entanto, pesquisadores sul-coreanos desenvolveram uma tecnologia inovadora que aumenta significativamente a produtividade desse combustível limpo. A nova abordagem utiliza resíduos orgânicos de forma mais eficiente, tornando o processo mais sustentável e economicamente viável. Esse avanço pode representar um marco na transição para energias renováveis, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e contribuindo para um futuro mais sustentável.
A descoberta dos coreanos para a produção de hidrogênio a partir do esgoto
Antes, é necessário entender como funciona este tipo de produção de combustível limpo utilizando resíduos orgânicos. As células bioeletroquímicas (BECs) são dispositivos que utilizam microrganismos especializados, como bactérias eletrogênicas, para oxidar compostos orgânicos, gerando prótons e elétrons no processo.
Logo depois da reação metabólica, os elétrons saem do ânodo para o cátodo, gerando uma corrente elétrica. Os prótons saem do ânodo através de uma membrana de transmissão, separando-se em íons de hidrogênio. Os elétrons e íons de hidrogênio então se unem para a produção de hidrogênio gasoso.
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Apesar disso ser um processo sustentável, sua eficiência baixa tornou a venda da tecnologia em larga escala inviável em comparação e outras soluções mais poluentes, até então. Agora, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Investigação de Energia da Coreia do Sul (KIER) deu um passo enorme rumo à produção de hidrogênio a partir do esgoto com células bioeletroquímicas.
A equipe de pesquisadores desenvolveu e certificou uma nova tecnologia que recebe o nome de Zero-Gap que promete a geração de combustível limpo utilizando resíduos orgânicos em larga escala, eliminando os dois principais entraves, sendo eles a crescente demanda pelo combustível verde e o gerenciamento sustentável de resíduos orgânicos.
Entenda como funciona a nova tecnologia de produção de hidrogênio
A descoberta dos cientistas para a geração de combustível limpo utilizando resíduos orgânicos reduz as perdas de energia em reações dentro da célula bioeletroquímica. Seu design reduz a distância entre os eletrodos e o separador de células, aprimorando a transferência de elétrons.
Contudo, diferentemente de outros sistemas sem lacunas, o design dos cientistas coreanos não sofre de desequilíbrios de pressão em escalas maiores porque inclui uma tampa cilíndrica que aplica pressão uniforme. Este design traz uma maior adesão completa entre componentes, evitando quedas de eficiência e mantém desempenho consistente, mesmo em larga escala.
A nova tecnologia de produção de hidrogênio a partir do esgoto provou seu potencial em testes certificados pelo Korea Test Laboratory (KTL). Os resultados na produção do combustível limpo utilizando resíduos orgânicos são incríveis, com 180% mais elétrons e 120% mais hidrogênio em comparação aos processos tradicionais.
Segundo um comunicado emitido, esta inovação resolve problemas de longa data de perda de energia em processos tradicionais, entregando um caminho transformador para a produção de hidrogênio em larga escala e ótima relação custo-benefício.
Principais vantagens da nova tecnologia do KIER
As células bioleletroquímicas tornam possível produzir hidrogênio a partir de uma extensa variedade de resíduos orgânicos, como águas residuais ou industriais, biomassa e resíduos agrícolas. Elas são uma alternativa sustentável aos métodos tradicionais que geram grandes emissões de CO2, como a reforma do metano, e podem ser instaladas nos mesmos locais onde os resíduos são produzidos, minimizando os custos de transporte.
Contudo, elas ainda têm desafios importantes para serem resolvidos. As taxas de produção ainda são relativamente baixas se comparadas com os métodos industriais, e as condições para que os microrganismos atuem de forma ideal exigem um controle do processo rigoroso.
Vale mencionar que no Brasil também há iniciativas semelhantes, como é o caso da Finep que visa utilizar o gás gerado no tratamento de esgoto doméstico como matéria-prima para produção de hidrogênio renovável, uma fonte de energia limpa muito nobre.
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