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Novo material desenvolvido por cientistas suecos aumenta em oito vezes a produção de hidrogênio com luz solar e pode revolucionar o transporte pesado.
Pesquisadores da Universidade de Linköping, na Suécia, criaram um novo material capaz de multiplicar por oito a eficiência na produção de hidrogênio a partir da luz solar.
A descoberta pode ter impacto direto no transporte pesado, como caminhões, navios e aviões, que hoje não conseguem depender apenas de baterias para funcionar.
Bateria funciona bem, mas só para carros leves
Enquanto os carros elétricos ganham espaço, os veículos maiores continuam dependendo de combustíveis fósseis. Isso ocorre por limitações técnicas das baterias, como baixa densidade energética e dificuldade de recarga rápida.
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Segundo Jianwu Sun, professor da Universidade de Linköping, “carros de passeio podem ter bateria, mas caminhões pesados, navios ou aeronaves não podem usar bateria para armazenar energia”.
Por isso, o foco está no hidrogênio como alternativa. Se for produzido de forma limpa, ele pode abastecer esses setores e ajudar na redução das emissões de carbono no transporte de cargas e pessoas em longas distâncias.
Três camadas, um salto de desempenho
A equipe de Sun desenvolveu um material em estrutura de três camadas que utiliza apenas luz solar para dividir a água em hidrogênio e oxigênio. A base é feita de carboneto de silício cúbico (3C-SiC), sobre o qual são aplicadas duas outras camadas: óxido de cobalto (Co₃O₄) e hidróxido de níquel (Ni(OH)₂).
A combinação permite uma separação mais eficiente das cargas elétricas geradas pela luz solar, evitando que se anulem antes de gerar a reação desejada. Isso resulta em uma produção de hidrogênio oito vezes maior do que o 3C-SiC isolado.
Segundo o próprio Sun, o foco da equipe foi entender como cada uma dessas camadas contribui para o desempenho. “É uma estrutura muito complexa, então nosso foco neste estudo foi entender a função de cada camada e como ela ajuda a melhorar as propriedades do material.”
A diferença entre hidrogênio cinza e verde
Atualmente, o chamado hidrogênio “cinza” domina o mercado. Ele é produzido a partir de combustíveis fósseis e gera até 10 toneladas de CO₂ por tonelada de hidrogênio. Já o hidrogênio “verde” é produzido pela separação da água usando eletricidade renovável. Mesmo assim, ele ainda depende de fontes externas de energia além da luz solar direta.
A proposta do grupo sueco é tornar o processo ainda mais limpo, usando exclusivamente a energia solar para gerar hidrogênio. Isso reduziria tanto os custos quanto as emissões, avançando para um combustível verdadeiramente sustentável.
O desafio da eficiência
Mesmo com os bons resultados, a tecnologia ainda está longe de ser usada comercialmente. Atualmente, a maioria dos materiais semelhantes atinge apenas entre 1% e 3% de eficiência na separação solar da água. Para que o hidrogênio verde se torne viável em larga escala, é necessário chegar a pelo menos 10%.
Sun acredita que isso é possível, mas vai levar tempo. “Pode levar de cinco a 10 anos para que a equipe de pesquisa desenvolva materiais que atinjam o cobiçado limite de 10%”, afirma.
Um futuro possível para o transporte
Se a eficiência de 10% for atingida, a produção de hidrogênio solar poderá ser feita em larga escala e com custo reduzido. Esse avanço permitiria abastecer caminhões, navios e aviões sem depender de combustíveis fósseis.
As descobertas foram publicadas no Journal of the American Chemical Society .
