Motivada a buscar fontes sustentáveis de energia, uma equipe de pesquisadores de engenharia do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, descobriu no alumínio das latas de refrigerante um poderoso recurso. Antes de mais nada, o combustível sustentável usa o material, água salgada e até borra de café para gerar hidrogênio.
O objetivo, de antemão, é evitar o agravamento da crise climática. Causada, em grande parte, pela combustão dos combustíveis fósseis, que liberam dióxido de carbono e mais gases de efeito estufa. Primordialmente, a descoberta tem potencial para usos em barcos, caminhões, trens e, talvez, aviões. A informação é do Correio Braziliense.
Combustível sustentável
A princípio, os cientistas fizeram uma série de pesquisas e conseguiram desenvolver o produto. Quando exposto em sua forma pura e misturado com água do mar, borbulha e produz naturalmente hidrogênio. Esse gás, portanto, pode ser usado para alimentar um motor ou célula de combustível sem gerar emissões de carbono. Após testes, inclusive, os pesquisadores identificaram que a reação simples pode ser acelerada a partir da adição de café.
“Estamos mostrando uma nova maneira de produzir combustível sustentável, sem transportar hidrogênio, mas usando alumínio”, diz Aly Kombargi. Ele é doutorando de Engenharia Mecânica do MIT e autor do artigo, publicado no jornal Cell Reports Physical Science.
Ademais, a reação da combustão do hidrogênio libera calor, aproveitado para produzir potência mecânica ou energia elétrica. Também não há geração de CO2, gás que agrava o efeito estufa.
Em primeiro lugar, combustíveis menos poluentes são os derivados de materiais orgânicos. Como, por exemplo, plantas, óleos vegetais ou resíduos animais. Alguns exemplos de biocombustíveis: biodiesel (feito a partir de óleos vegetais), o bioetanol e o etanol (obtido por meio da fermentação de açúcares).
Reações diversas
Acima de tudo, esse combustível sustentável é menos poluente do que os tradicionais. Sendo também produto de uma simples reação química, segundo a pesquisa. No artigo, pois, os cientistas detalham a produção de gás hidrogênio por meio da inserção da matéria-prima pura pré-tratada em um béquer (copo de precipitação) com água do mar filtrada.
Antes da reação, inclusive, é preciso obter alumínio em seu estado mais puro. O que ocorre por intermédio de um método de esfregamento com uma liga metálica rara. Depois do procedimento, possibilita-se a sua reação com a água do mar para geração de hidrogênio. Ou seja, momento em que os íons de sal marinho atraem e recuperam o material caro. Que pode, inclusive, ser utilizado para gerar ainda mais gás em um ciclo sustentável.
De acordo com o estudo, é esta etapa da reação que tem potencial sustentável de alimentar motores de hidrogênio a bordo de embarcações e veículos, mesmo que lentamente. O grupo estima que um reator contendo aproximadamente 18kg de bolinhas de alumínio poderia fornecer energia a um pequeno barco por cerca de 30 dias.
Borra de café
Sem imaginar as consequências de uma brincadeira no laboratório, a equipe adicionou um pouco de pó de café à mistura. E, assim, obteve um resultado surpreendente: o aceleramento da reação.
Nesse sentido, o momento proporcionou a descoberta de uma baixa concentração de imidazol. Isto é, um ingrediente ativo da cafeína capaz de adiantar significativamente o fenômeno químico. Produzindo, dessa forma, a mesma quantidade de hidrogênio em apenas cinco minutos, em comparação com duas horas sem o estimulante.
Kombargi, autor do estudo, considera o uso do combustível sustentável bastante importante para transporte marítimo. Como, por exemplo, barcos ou veículos subaquáticos, porque não seria preciso carregar água do mar. Já que o recurso está prontamente disponível.
“Também não precisaríamos carregar um tanque de hidrogênio. Em vez disso, transportaríamos alumínio como combustível e apenas adicionaríamos água para produzir o hidrogênio de que necessitamos”, explica.
Quebra-cabeça
Especialmente, os cientistas consideram a produção de hidrogênio uma das melhores alternativas ecológicas à gasolina e outros combustíveis fósseis. Entretanto, há um obstáculo que impede o abastecimento de veículos com o material: o transporte da substância.
Isso ocorre, afinal, porque o gás é altamente volátil e pode explodir no caso de uma colisão. Foi por isso que a equipe recorreu ao alumínio. Ou seja, um material naturalmente abundante e estável que, quando em contato com a água, sofre uma reação química direta que gera hidrogênio e calor.
Em seguida, quando o alumínio entra em contato com o oxigênio presente no ar, a superfície forma um tipo de escudo. Que é formado por uma fina camada de óxido, o que impede outras reações. Por isso, é necessário ter o metal em seu estado puro, o que só é possível a partir da liga composta por gálio e índio. Em outras palavras, materiais extremamente raros e, por isso, caros.
Café no combustível sustentável
No ciclo sustentável, em síntese, a equipe percebeu que a água do mar é uma solução iônica, agindo para proteger o gálio-índio. Isso de modo que ele pode se aglutinar e ser recuperado após a reação.
“No entanto, os íons têm um efeito semelhante no alumínio, construindo uma barreira que retarda sua reação com a água”, destaca o autor.
Quando repararam que o café acelera a reação, também perceberam que o imidazol deixa o escudo iônico do gálio-índio intacto. Permitindo, assim, sua reutilização.
“Essa foi nossa grande vitória”, diz Kombargi. “Tínhamos tudo o que queríamos: recuperar o gálio-índio, além da reação rápida e eficiente”, conclui.
Crédito foto: Foto: Tony Pulsone/Massachusetts Institute of Technology (MIT)
