Membros do CINE participam de pesquisa em células a combustível para carro elétrico a etanol da Nissan
09 de julho de 2021
09 de julho de 2021

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Fabio Fonseca
USP, Brasil

O tecnologista sênior Fabio Coral Fonseca, coordenador do Programa Metano a Produtos do CINE, lidera a equipe técnica que está participando do desenvolvimento do carro elétrico a etanol da Nissan no IPEN. O técnico Francisco Tabuti, membro do CINE, participa da equipe. Os trabalhos vêm acontecendo no contexto de dois acordos de parceria assinados entre a montadora japonesa e o instituto de pesquisa brasileiro: o primeiro em 2019 e o mais recente, em 15 de junho deste ano.

O veículo em questão é baseado no uso de uma célula a combustível de óxido sólido (SOFC, na sigla em inglês). Nesse dispositivo, a energia elétrica que faz o motor funcionar é gerada a partir do bioetanol, biocombustível que o Brasil produz vastamente e comercializa em todo o território nacional.

As SOFC são os dispositivos mais eficientes para a conversão direta da energia química de um combustível em energia elétrica. O processo é realizado da seguinte forma. Na camada catalisadora do SOFC, as moléculas de etanol são divididas, formando hidrogênio e compostos baseados em carbono. Esta fase é chamada de “reforma do etanol”. Na sequência, na camada eletroquímica da célula a combustível, o hidrogênio é oxidado, gerando eletricidade.

A conversão de energia nesses SOFCs é um processo limpo. Na reforma do etanol, um pouco de dióxido de carbono é emitido, mas essa emissão é neutralizada durante o crescimento das plantas usadas para produzir o combustível (no Brasil, tipicamente, cana de açúcar).

Pioneiro no país no desenvolvimento de SOFC, com estudos iniciados no ano 2000, o IPEN visava ao uso de etanol nesses dispositivos desde o início, pensando na ampla disponibilidade desse combustível no país. Em 2003, Fabio Fonseca, que trabalhava com assuntos relacionados desde a iniciação científica, foi contratado pelo IPEN para liderar as pesquisas em SOFC.

Entre 2016 e 2017, a Nissan realizou no Brasil os primeiros testes com um protótipo real do carro elétrico a etanol, que circulou pelas estradas do país. Em 2019, a montadora assinou um acordo com o IPEN para aprimorar as SOFCs. Os trabalhos envolveram a participação de Fabio Fonseca, sua equipe no IPEN e colaboradores nacionais e internacionais.

“Conseguimos na primeira etapa avançar em um ponto importante que é reduzir a temperatura de operação das células a combustível de óxido sólido operando com etanol para temperaturas inferiores às usuais, que são próximas a 800 °C”, conta Fonseca, que, no CINE, trabalha com células a combustível para conversão de metano em moléculas de maior valor agregado.

O acordo assinado em 15 de junho renova a parceria das equipes da Nissan e do IPEN. “Nesta nova etapa vamos continuar esses avanços melhorando a estabilidade do sistema em baixas temperaturas visando contribuir com a otimização do dispositivo”, diz Fonseca.

Mais informações sobre o acordo IPEN-Nissan: https://www.ipen.br/portal_por/portal/interna.php?secao_id=38&campo=15932

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