Hidrogênio limpo em poucos minutos — Pesquisadores afirmam que micro-ondas fornecem energia limpa mais rapidamente

Cientistas descobriram que o uso de micro-ondas pode acelerar significativamente a produção de hidrogênio limpo e sustentável.

Como a busca por fontes de energia sustentáveis está em constante evolução, uma equipe interdisciplinar da POSTECH (Pohang University of Science and Technology), da Coreia do Sul, fez uma descoberta que pode revolucionar a produção de hidrogênio limpo.

Utilizando micro-ondas, os pesquisadores superaram limitações críticas dos métodos tradicionais, reduzindo drasticamente a temperatura e o tempo necessários para gerar hidrogênio.

Os resultados dessa pesquisa foram publicados como contracapa do renomado Journal of Materials Chemistry A, representando um marco importante para a transição energética global.

O desafio da produção de hidrogênio limpo

Com a necessidade urgente de reduzir as emissões de carbono, o hidrogênio limpo se destaca como uma alternativa promissora.

No entanto, os métodos atuais enfrentam desafios enormes. Os processos termoquímicos convencionais, baseados na oxidação-redução de óxidos metálicos, exigem temperaturas extremamente altas, chegando a 1.500 °C.

Essa demanda energética torna o processo caro, de difícil escalabilidade e ambientalmente questionável.

Para superar esses desafios, os cientistas da POSTECH exploraram uma fonte de energia amplamente conhecida, mas pouco aproveitada na indústria: as micro-ondas.

Comumente associadas à cozinha, as micro-ondas podem ser utilizadas para conduzir reações químicas de forma eficiente e rápida.

A solução inovadora das micro-ondas

A pesquisa revelou que a energia de micro-ondas pode reduzir a temperatura necessária para a produção de hidrogênio a partir da céria dopada com gádolio (CeO2), um material amplamente utilizado para esse fim.

Enquanto os métodos convencionais exigem temperaturas de 1.500 °C, a equipe da POSTECH conseguiu realizar o mesmo processo a menos de 600 °C, uma redução de mais de 60%.

Além disso, a energia de micro-ondas substituiu 75% da energia térmica normalmente necessária, tornando o processo muito mais eficiente e sustentável.

Outro ponto revolucionário dessa tecnologia é a criação de “vacâncias de oxigênio“, defeitos na estrutura do material essenciais para a divisão da água e a produção de hidrogênio.

Normalmente, essas vacâncias levam horas para se formar em temperaturas elevadas. Com a nova abordagem, o mesmo resultado foi alcançado em apenas alguns minutos, com temperatura abaixo de 600 °C.

Benefícios e impactos dessa tecnologia

Os benefícios dessa abordagem são significativos. Primeiramente, a redução drástica da temperatura operacional torna o processo mais acessível e menos custoso.

Além disso, a eficiência energética aprimorada reduz a pegada de carbono associada à produção de hidrogênio, contribuindo diretamente para metas globais de sustentabilidade.

Segundo o professor Hyungyu Jin, “esta pesquisa tem o potencial de revolucionar a viabilidade comercial das tecnologias de produção termoquímica de hidrogênio. Ela também abrirá caminho para o desenvolvimento de novos materiais otimizados para processos químicos acionados por micro-ondas“.

O professor Gunsu Yun complementa, destacando que “a introdução de um novo mecanismo alimentado por micro-ondas e a superação das limitações dos processos existentes são grandes conquistas, possíveis graças à estreita colaboração interdisciplinar da nossa equipe“.

Perspectivas futuras para o estudo

Com a validação experimental e o suporte de modelos termodinâmicos, a tecnologia está pronta para avançar para testes em escala industrial.

A capacidade de produzir hidrogênio de maneira rápida, eficiente e acessível pode acelerar a adoção do hidrogênio como fonte de energia limpa em diversos setores, como transporte, indústria e geração elétrica.

Para as próximas etapas, será essencial ampliar os estudos sobre a aplicação dessa tecnologia em diferentes materiais e condições operacionais, garantindo sua viabilidade em larga escala.

Além disso, políticas de incentivo e investimento em infraestrutura são fundamentais para consolidar o hidrogênio limpo como protagonista na transição energética global.