O hidrogênio pode ser o combustível do futuro?

Quando se trata de buscar a fonte de energia que substituirá os combustíveis fósseis, não faltam opções. Energia solar, energia eólica , etanol e biocombustíveis são normalmente os candidatos mais citados para substituir motores de combustão baseados em petróleo e usinas a carvão.

Mas o hidrogênio se destaca como uma fonte de energia alternativa promissora. Embora a ideia do hidrogênio como fonte de combustível amplamente utilizada para alimentar carros e gerar eletricidade seja um conceito relativamente novo em resposta à busca de uma alternativa ao petróleo, as células a combustível de hidrogênio na verdade são anteriores ao motor de combustão interna, inventado em meados do século XIX. século, por cerca de 20 anos.

Dado que a forma mais básica dessa tecnologia existe há quase 150 anos, por que chegou sua hora de repente?

O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo, então não há chance de consumidores humanos esgotarem o suprimento. Certamente há recursos petrolíferos suficientes para atender à demanda global agora, mas muitos especialistas em energia preveem que a oferta mundial de petróleo se esgotará em 60 anos, de acordo com um relatório da Ars Technica . É tão fácil de produzir que o processo pode ser concluído em casa com o equipamento certo.

Esgotar a oferta mundial de petróleo ou mesmo aproximar-se dos inevitáveis ​​déficits que vêm com uma população crescente - o planeta agora abriga 7 bilhões de pessoas no final de outubro - e o crescimento econômico não apenas criará uma grande crise de energia, exigindo a rápida introdução de alternativas fontes de energia ; queimar tanto combustível também significa um enorme fardo para a atmosfera no processo. E isso nem mesmo leva em conta as potenciais consequências ambientais da extração de petróleo bruto da Terra.

O hidrogênio, por outro lado, é de queima limpa. O único subproduto da energia do hidrogênio é a água e o calor, que podem ser reciclados. Isso significa essencialmente transformar um processo de consumo de energia em um processo de produção de energia.

O hidrogênio, no entanto, não é uma fonte pronta de energia como o petróleo e o gás natural. Em vez disso, é um meio de armazenar energia, já que o hidrogênio puro não está disponível na Terra em quantidades necessárias para alimentar toda uma economia de energia. Obter hidrogênio na forma de combustível utilizável requer energia. O hidrogênio pode ser produzido separando-o das moléculas de oxigênio na água através do processo de eletrólise, ou separando-o das cadeias de hidrocarbonetos em combustíveis fósseis, um processo que por si só gera emissões de gases de efeito estufa, conforme detalhado neste artigo .

As células de combustível de hidrogênio não funcionam como os motores de combustão à base de petróleo, que dependem de calor e energia para gerar energia.

Uma célula de combustível é composta de uma pilha, “um sanduíche de ânodos, cátodos e outros materiais de alta tecnologia”, como explica Ed Grabianowski, da .com . O combustível de hidrogênio líquido entra em torno dos ânodos, onde os elétrons ligados ao hidrogênio são separados dos próprios átomos. Um eletrólito dentro da célula de combustível permite que os prótons de hidrogênio passem, mas não os elétrons. Quando os átomos de hidrogênio atingem o outro lado da célula de combustível, o cátodo, ele se liga ao oxigênio, criando calor e vapor de água.

A menos que você more na Califórnia, que tomou alguma iniciativa na construção da infraestrutura para apoiar o abastecimento de hidrogênio , é provável que você nunca tenha visto a opção de abastecer seu carro com hidrogênio na última vez que esteve no posto de gasolina.

Do outro lado da moeda, se você esteve em uma concessionária de carros recentemente, é provável que tenha visto veículos com motores a gasolina comuns, diesel e provavelmente até alguns híbridos. Mas carros movidos a hidrogênio? Não é provável.

E este é um dos maiores obstáculos à implementação de uma nova tecnologia energética: os produtores e distribuidores de energia precisam de infraestrutura para suprir a demanda por seu combustível. Mas a demanda não pode realmente existir sem a infraestrutura para suportá-la. É como o problema do “ovo e da galinha”, mas a diferença é que a solução provavelmente vale bilhões.

Outra desvantagem significativa do hidrogênio é que, embora seja abundante, o combustível de hidrogênio pode ser difícil e caro de armazenar. Em temperaturas ambientes normais, o hidrogênio existe como um gás. Para obter hidrogênio em um estado líquido que pode ser armazenado, transferido e eventualmente usado como combustível requer uma temperatura de -423 graus Fahrenheit (-253 graus Celsius). Manter o combustível de hidrogênio tão frio requer recipientes especializados, como o da foto à esquerda.

Finalmente, os carros movidos a hidrogênio são atualmente muito caros para o consumidor médio comprar. No ano passado, a Toyota anunciou que até 2015 a montadora pretendia produzir um veículo movido a hidrogênio que custaria cerca de US$ 50.000, uma redução de 90% no preço atual desses mesmos veículos agora, de acordo com um relatório da Bloomberg News . A certa altura, os custos de produção de cada veículo chegaram a US$ 1 milhão.

Em outras palavras, embora o hidrogênio seja promissor e tenha considerável atenção e investimento de empresas de energia e fabricantes de automóveis, ainda não chegou a hora. Então, sim, o hidrogênio pode ser a fonte de combustível do futuro, mas amanhã você provavelmente ainda precisará abastecer seu carro com gasolina comum e velha.