Painel solar divide a água para produzir hidrogénio

Estamos a enfrentar um dos mais ricos momentos tecnológicos. Principalmente, no que toca às energias alternativas e amigas do ambiente, este é o tempo para dar asas à recriação. Assim, uma equipa de investigadores diz que o seu protótipo de painel solar pode produzir 250 litros de gás hidrogénio por dia.

Afinal, um painel solar pode fazer mais do que manter as luzes acesas!

Cientistas belgas decifram código para produzir hidrogênio verde acessível

Os painéis solares estão a multiplicar-se nos telhados e jardins um pouco por todo o mundo. Isto porque o planeta reclama por métodos de produção de eletricidade "verde". Assim, engenheiros na Bélgica dizem que os painéis podem fazer mais do que manter as luzes acesas - estes equipamentos também podem produzir gás hidrogénio no local. Desta forma, imagine, uma família pode aquecer a sua casa sem expandir a sua pegada de carbono.

Hidrogénio cada vez mais uma opção de energia de futuro

Uma equipa da Katholieke Universiteit Leuven, diz que desenvolveu um painel solar que converte a luz solar diretamente em hidrogénio. Desta feita, os investigadores conseguiram recuperar este gás da humidade do ar. O protótipo recolhe o vapor de água e divide-o em moléculas de hidrogénio e oxigénio.

Portanto, se a escala for bem-sucedida, a tecnologia poderá ajudar a resolver um grande desafio enfrentado pela economia do hidrogénio.

O hidrogénio, ao contrário dos combustíveis fósseis, não produz emissões de gases de efeito estufa ou poluição do ar quando usado em veículos ou edifícios movidos a células de combustível. Ainda quase todo o hidrogénio produzido hoje é feito recorrendo a um processo industrial, que envolve o gás natural. Contudo, isso acaba por bombear mais emissões para a atmosfera.

Um número pequeno, mas crescente, de instalações está a produzir hidrogénio “verde” usando a eletrólise. Esta técnica divide as moléculas de água através da eletricidade - idealmente de fontes renováveis, como eólica e solar. No entanto, outros investigadores, incluindo a equipa belga, estão a desenvolver o que chamamos de tecnologias diretas de separação de água solar.

Estes usam componentes químicos e biológicos para dividir a água diretamente no painel solar, renunciando à necessidade de plantas de eletrólise grandes e caras.

Encontrar uma forma de criar hidrogénio de maneira mais fácil ou mais eficiente talvez seja uma missão do Santo Graal".

Referiu Jim Fenton, que dirige o Centro de Energia Solar da Florida, na Universidade da Florida Central.

Painéis solares que podem produzir 250 litros de hidrogénio

No início deste mês, o professor Johan Martens e a sua equipa do Centro de Química de Superfície e Catálise, anunciaram que o seu protótipo poderia produzir 250 litros de hidrogénio por dia em média durante um ano inteiro, o que eles afirmam ser um recorde mundial.

Uma família que more numa casa belga bem isolada poderia usar cerca de 20 destes painéis para atender às suas necessidades de energia e aquecimento durante um ano inteiro. Isto segundo as contas dos investigadores.

O painel solar mede 1,65 metros de comprimento - aproximadamente a altura de um frigorífico. No que lhe concerne, este tem uma potência nominal de cerca de 210 watts. Desta forma, o sistema pode converter 15% da energia solar que recebe em hidrogénio.

Este é um salto significativo em relação à eficiência de 0,1% obtida pela primeira vez há 10 anos. (Separadamente, investigadores internacionais afirmaram no passodo ano que atingiram 19% de eficiência na produção de hidrogénio a partir da separação direta da água solar).

No entanto, o laboratório de Martens manteve-se em silêncio sobre a sua tecnologia. Tom Bosserez, um investigador, recusou-se a divulgar quaisquer detalhes, citando preocupações com a propriedade intelectual. O cientista diz apenas que o laboratório é especializado em "catalisadores, membranas e absorventes".

Usando a nossa experiência nesta área, conseguimos desenvolver um sistema que é muito eficiente em tirar água do ar e dividi-la em hidrogénio usando energia solar.

Desenvolveu Bosserez num e-mail. Questionado sobre alguns dos desafios de engenharia que enfrentaram durante uma década de desenvolvimento, ele diz: "A parte mais difícil é tirar a água do ar".

Hidrogénio - gás que se estuda há anos para o consumo doméstico

Artigos académicos oferecem pistas dispersas sobre a tecnologia, embora Bosserez afirme que a sua investigação "vai além do que publicamos". Assim, nos últimos anos, os engenheiros estudaram a eficácia de uma variedade de materiais, incluindo células solares de silício com múltiplas junções e poros com "micrómetro", dimensões da escala de um poro.

Testes em cenário real estão a ser desenvolvidos

Os investigadores planeiam testar em campo o seu protótipo numa casa na cidade rural de Oud-Heverlee. O hidrogénio será armazenado num pequeno reservatório subterrâneo durante os meses de verão. Posteriormente, este será bombeado pela casa durante o inverno.

Portanto, se tudo correr conforme o planeado, Martens diz que a equipa pode instalar 20 painéis na casa ou construir um sistema de vizinhança maior para permitir que outras famílias usem o hidrogénio “verde”.