Por Kleber Karpov
Uma pesquisa desenvolvida no Instituto de Física da Universidade de Brasília (UnB) está a tornar a produção de hidrogênio verde mais viável ao substituir a platina por catalisadores de baixo custo. Coordenado pelo professor Jorlandio F. Felix e financiado pela Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF), o projeto, divulgado em 01 de março, utiliza filmes finos baseados em materiais abundantes para otimizar a quebra da molécula da água, um passo fundamental para a transição energética.
O projeto foi contemplado com um investimento de R$ 179 mil do edital Demanda Espontânea de 2022, da FAPDF. Este programa direciona recursos a projetos de pesquisa científica e tecnológica que buscam validar hipóteses e consolidar bases experimentais, focando em níveis iniciais de maturidade tecnológica.
O apoio foi decisivo para estruturar a cadeia de pesquisa, desde a adaptação de equipamentos até a aquisição de materiais de alta pureza. Além dos resultados científicos, a iniciativa promove a formação de estudantes de iniciação científica, mestrado e doutorado, fortalecendo o DF como polo em nanotecnologia.
“essa tecnologia não representa apenas um avanço científico; ela demonstra que é possível produzir energia limpa com menor custo e menor impacto ambiental, criando oportunidades econômicas e formando profissionais altamente qualificados no Distrito Federal”, disse o professor Jorlandio.
“Apoiar projetos como esse significa investir em soberania tecnológica e em soluções concretas para os desafios da transição energética. Quando fomentamos pesquisas que unem ciência de ponta, sustentabilidade e potencial de aplicação industrial, estamos preparando o Distrito Federal para liderar a nova economia da energia limpa”, disse o diretor-presidente da FAPDF, Leonardo Reisman.
Produção de hidrogênio verde
O hidrogênio é considerado um pilar da transição energética, pois pode substituir combustíveis fósseis em setores de difícil eletrificação, como a indústria pesada e o transporte de cargas, gerando apenas vapor de água como resíduo. Quando sua produção utiliza fontes renováveis, ele é classificado como hidrogênio verde.
Sua obtenção ocorre por meio da eletrólise, a quebra da molécula de água (H₂O) com eletricidade. Para que essa reação ocorra de forma eficiente, é necessário um catalisador, material que acelera o processo. Atualmente, o mais utilizado é a platina, um metal raro e de alto custo, o que inviabiliza sua aplicação em larga escala.
Materiais bidimensionais
A pesquisa da UnB contorna o problema utilizando filmes finos, camadas de material milhares de vezes mais finas que um fio de cabelo, para atuarem como catalisadores. Esses filmes são produzidos a partir de materiais bidimensionais, como os dicalcogenetos de metais de transição (TMDCs).
Entre os materiais estudados estão o dissulfeto de molibdênio (MoS₂) e o dissulfeto de tungstênio (WS₂). Esses componentes, abundantes e baratos, são aplicados em escala nanométrica para acelerar as reações químicas de produção do hidrogênio, oferecendo uma alternativa viável à platina.
“Ao utilizar materiais bidimensionais, trocamos um material escasso e caríssimo por componentes muito mais abundantes e baratos. Isso torna a tecnologia de energia limpa viável para ser instalada em larga escala, baixando o preço final da energia”, explica o professor Jorlandio.
Automação para garantir a qualidade
Um dos grandes diferenciais do projeto é o desenvolvimento da técnica de Esfoliação Mecânica Automática (AME). Trata-se de um sistema automatizado que deposita os materiais bidimensionais sobre uma superfície com controle preciso de pressão e movimento, garantindo uniformidade.
Essa automação resolve um dos principais desafios da nanotecnologia: a reprodutibilidade, ou seja, a capacidade de fabricar o material sempre com a mesma qualidade. O mecanismo, que foi patenteado sob o número BR1020240157060, consolida o avanço tecnológico desenvolvido no Distrito Federal.
“Na ciência, de nada adianta descobrir um material incrível se não conseguimos fabricá-lo sempre com a mesma qualidade. O sistema AME garante padronização e abre caminho para levar a tecnologia da bancada para a indústria”, afirma o coordenador.
Kleber Karpov, Fenaj: 10379-DF – IFJ: BR17894
Mestrando em Comunicação Política (Universidade Católica Portuguesa/Lisboa, Portugal); Pós-Graduando em MBA Executivo em Neuromarketing (Unyleya); Pós-Graduado em Auditoria e Gestão de Serviços de Saúde (Unicesp); Extensão em Ciências Políticas por Veduca/ Universidade de São Paulo (USP);Ex-secretário Municipal de Comunicação de Santo Antônio do Descoberto(GO); Foi assessor de imprensa no Senado Federal, Câmara Federal e na Câmara Legislativa do Distrito Federal.
