Um artigo científico recentemente publicado por pesquisadores do CINE e colaboradores reúne informações essenciais para aprimorar a última geração de células a combustível, conhecidas pela sigla SOFCs (células a combustível de óxido sólido, em português).

As SOFCs são dispositivos capazes de gerar energia limpa e renovável com alta eficiência. Para produzir eletricidade, elas precisam ser abastecidas com algum combustível, mas, diferentemente de outras células a combustível, as SOFC funcionam com diversas substâncias, como bioetanol, metano ou hidrogênio. Por isso, elas podem ser úteis em uma ampla gama de contextos, desde veículos elétricos até comunidades distantes da rede elétrica.

Entretanto, essa tecnologia ainda apresenta limitações quanto à durabilidade e estabilidade dos dispositivos, devido, principalmente, às suas altas temperaturas de operação, que podem chegar aos 1.000 ºC. Visando superar esses desafios, surgiram, perto do início do nosso século, as SOFCs de suporte metálico (MS-SOFCs).

“Imaginemos uma célula a combustível como um sanduíche de materiais”, propõe o professor Gustavo Doubek (Unicamp). “Nesse sanduíche, o suporte metálico funciona como a base firme que sustenta toda a estrutura. Ele é importante pois fornece resistência para que a célula não quebre fácil, ajuda a conduzir eletricidade de forma eficiente, e facilita a entrada e saída dos gases, já que é feito de metal poroso, cheio de “caminhos” para o combustível circular”, explica o pesquisador. “Isso significa que as células ficam mais duráveis, funcionam de maneira mais estável e conseguem operar por muito mais tempo sem falhas”, completa.

Doubek é um dos autores principais do artigo, que aborda, especificamente, os avanços no desenvolvimento do suporte metálico. De acordo com o cientista, suportes feitos de ligas metálicas à base de aço inoxidável têm apresentado bons resultados na prática, pois unem robustez com resistência à corrosão.

No CINE, Doubek coordena linhas de pesquisa voltadas ao desenvolvimento das MS-SOFCs. Atualmente, esses esforços incluem: produção de protótipos 100% nacionais, testes de ligas metálicas porosas para entender quais resistem melhor às condições de operação e estudos de desempenho para aumentar a potência das células e sua durabilidade.

“Os resultados já mostram que o Brasil tem capacidade de desenvolver tecnologia própria nessa área, reduzindo a dependência de fornecedores estrangeiros e abrindo espaço para aplicações em energia limpa e mobilidade sustentável”, diz Doubek.

No artigo científico, pesquisadores e engenheiros podem encontrar orientações valiosas para continuar aprimorando os suportes metálicos para SOFCs. O texto discute os avanços na fabricação, materiais e tratamentos de superfície desses componentes, com foco em encontrar técnicas escaláveis e econômicas.

O estudo reportado no artigo contou com pesquisadores da Unicamp e um cientista da King Abdullah University of Science and Technology (Arábia Saudita) e recebeu financiamento da FAPESP, FUNDEP e CNPq.

Referência do artigo científico: João P.J. de Oliveira, Fabio C. Antunes, Thiago Dias, Reinaldo Cesar, Guilherme G. Silva, Julian Hunt, Gustavo Doubek, Hudson Zanin, Porous metal substrates for solid oxide fuel cells: Manufacturing techniques and future perspectives, Ceramics International, Volume 51, Issue 9, 2025, Pages 10951-10972. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.01.059 .

Membros do CINE que participaram do trabalho: João Pedro Jenson de Oliveira (doutorando), Fábio Antunes, Thiago Dias e Reinaldo Cesar (pós-doutorandos), Gustavo Doubek (vice-coordenador do programa Armazenamento Avançado de Energia) e Hudson Zanin (coordenador do programa Armazenamento Avançado de Energia).