N\u00e3o \u00e9 por acaso que o cientista Ernesto Chaves Pereira chegou \u00e0 pesquisa em energia limpa pelo caminho da eletroqu\u00edmica.<\/p>\n
Essa \u00e1rea do conhecimento, que explora as intera\u00e7\u00f5es entre a eletricidade e as rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas,\u00a0desempenha um papel central na transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica, pois a sua aplica\u00e7\u00e3o viabiliza formas limpas e eficientes de produzir, armazenar e utilizar energia.<\/p>\n
Por exemplo, a divis\u00e3o da mol\u00e9cula de \u00e1gua para gerar hidrog\u00eanio verde \u00e9 um processo eletroqu\u00edmico que pode fazer muita diferen\u00e7a numa economia de baixo carbono. De fato, ele gera, de forma sustent\u00e1vel, uma mol\u00e9cula que pode ser usada tanto como combust\u00edvel limpo e eficiente quanto como insumo de diversos produtos, ajudando a descarbonizar o setor de transporte e v\u00e1rias ind\u00fastrias.<\/p>\n
No CINE, a produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio verde \u00e9 o assunto central de um dos quatro programas de pesquisa, o GH2<\/sub> (sigla de\u00a0Green Hydrogen), que \u00e9 coordenado pelo professor Ernesto. O programa conta hoje com cerca de 70 membros, entre pesquisadores e estudantes.<\/p>\n Formado na gradua\u00e7\u00e3o, mestrado e doutorado pela UFSCar, sempre na \u00e1rea de Qu\u00edmica, Ernesto Pereira trabalha no desenvolvimento de materiais para uso em processos eletroqu\u00edmicos h\u00e1 mais de 30 anos. Assim que finalizou o seu doutorado, em 1994, ele se tornou docente da UFSCar, chegando ao cargo de professor titular em 2015.<\/p>\n Atualmente, ele tamb\u00e9m \u00e9 coordenador geral da unidade da EMBRAPII na UFSCar, dedicada ao desenvolvimento de materiais. A EMBRAPII (Empresa Brasileira de Pesquisa e Inova\u00e7\u00e3o Industrial) \u00e9 uma organiza\u00e7\u00e3o social sem fins lucrativos que\u00a0atua como ponte entre governo, institui\u00e7\u00f5es de pesquisa e ind\u00fastria para promover a inova\u00e7\u00e3o tecnol\u00f3gica no pa\u00eds.<\/p>\n At\u00e9 o momento, Ernesto P. Chaves publicou mais de 250 artigos cient\u00edficos em peri\u00f3dicos internacionais e orientou mais de 130 trabalhos de pesquisa de alunos de gradua\u00e7\u00e3o e p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o e de p\u00f3s-doutorandos, sendo bolsista de produtividade em pesquisa do CNPq no n\u00edvel mais alto, o 1A.<\/p>\n Nesta entrevista, o professor Ernesto fala sobre as possibilidades que o Brasil tem para se destacar na transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica e o que o CINE est\u00e1 fazendo nesse contexto dentro do programa Hidrog\u00eanio Verde.<\/p>\n Qual \u00e9 a import\u00e2ncia da eletroqu\u00edmica e suas aplica\u00e7\u00f5es na atualidade, no contexto da transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica?<\/strong><\/p>\n A eletroqu\u00edmica, ela depende da disponibilidade de grandes quantidades de energia el\u00e9trica, preferencialmente renov\u00e1veis. S\u00f3 faz sentido voc\u00ea falar em transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica e usar dispositivos eletroqu\u00edmicos, quaisquer que sejam eles, se a energia el\u00e9trica for renov\u00e1vel, seja ela hidr\u00e1ulica, e\u00f3lica, fotovoltaica ou de qualquer outra fonte renov\u00e1vel.<\/p>\n Partindo desse princ\u00edpio, \u00e9 importante lembrar que o Brasil tem grande disponibilidade de energia el\u00e9trica de fontes renov\u00e1veis. N\u00e3o s\u00f3 a capacidade instalada de energia el\u00e9trica renov\u00e1vel no Brasil \u00e9 enorme, mas tamb\u00e9m a capacidade de expans\u00e3o dessa energia \u00e9 muito grande, mais 25 vezes, pelo menos, do que a gente tem hoje instalado. Isso \u00e9 realmente um diferencial importante do nosso pa\u00eds.<\/p>\n Dito isso, como \u00e9 que a gente pode contextualizar a transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica e a eletroqu\u00edmica? As tecnologias de energia limpa normalmente s\u00e3o eletroqu\u00edmicas, tais como a c\u00e9lula combust\u00edvel, a produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio a partir da eletr\u00f3lise da \u00e1gua, as baterias e os supercapacitores. Ent\u00e3o, a gente pode dizer que a eletroqu\u00edmica e os diferentes dispositivos eletroqu\u00edmicos s\u00e3o uma chave importante em tudo o que falamos sobre transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica nos dias de hoje.<\/p>\n Em que sentido o hidrog\u00eanio das pesquisas do programa GH2<\/sub> \u00e9 “verde”?<\/strong><\/p>\n No CINE trabalhamos em um programa voltado para a produ\u00e7\u00e3o de energia de baixo carbono, com destaque para o chamado hidrog\u00eanio verde. Mas, afinal, o que \u00e9 o hidrog\u00eanio verde?<\/p>\n Trata-se de hidrog\u00eanio produzido a partir da eletr\u00f3lise da \u00e1gua \u2014 um processo que separa a \u00e1gua (H\u2082<\/sub>O) em dois gases: hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio. Isso \u00e9 feito usando eletricidade para quebrar as mol\u00e9culas de \u00e1gua: o hidrog\u00eanio \u00e9 obtido no eletrodo onde ocorre a redu\u00e7\u00e3o, e o oxig\u00eanio no eletrodo onde ocorre a oxida\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Esse hidrog\u00eanio pode ser usado como fonte de energia limpa ou como mat\u00e9ria-prima para diversas ind\u00fastrias, como a produ\u00e7\u00e3o de am\u00f4nia (essencial para fertilizantes) e outros processos industriais fundamentais.<\/p>\n O que torna esse processo verdadeiramente sustent\u00e1vel \u2014 e que diferencia o hidrog\u00eanio verde \u2014 \u00e9 o uso de energia el\u00e9trica renov\u00e1vel. E aqui o Brasil tem uma grande vantagem: mais de 80% da nossa eletricidade j\u00e1 vem de fontes limpas, como hidrel\u00e9tricas, parques e\u00f3licos e usinas solares.<\/p>\n No CINE, nosso diferencial \u00e9 justamente esse: estamos desenvolvendo tecnologias para produzir hidrog\u00eanio por eletr\u00f3lise da \u00e1gua, aproveitando essa abund\u00e2ncia de energia renov\u00e1vel no Brasil. Isso coloca o pa\u00eds em uma posi\u00e7\u00e3o estrat\u00e9gica na transi\u00e7\u00e3o para uma economia de baixo carbono.<\/p>\n Quais s\u00e3o os grandes objetivos e principais desafios do programa Hidrog\u00eanio Verde do CINE?<\/strong><\/p>\n No Programa de Hidrog\u00eanio Verde do CINE, atuamos em v\u00e1rias frentes de pesquisa com um objetivo comum: tornar a produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio mais eficiente, acess\u00edvel e sustent\u00e1vel.<\/p>\n A primeira frente \u00e9 o desenvolvimento de novos materiais. Buscamos materiais que sejam eficientes, baratos e de f\u00e1cil produ\u00e7\u00e3o para melhorar o desempenho das c\u00e9lulas dos eletrolisadores \u2014 os equipamentos respons\u00e1veis por separar a \u00e1gua em hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio.<\/p>\n A segunda linha de pesquisa foca nos fen\u00f4menos fundamentais que acontecem durante o processo de eletr\u00f3lise. Estudamos em detalhe as rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas na interface entre o eletrodo e a solu\u00e7\u00e3o, e como essas rea\u00e7\u00f5es podem ser controladas e otimizadas para melhorar o rendimento energ\u00e9tico do sistema.<\/p>\n A terceira frente envolve o estudo de reatores em pequena escala, no laborat\u00f3rio. Nesses reatores, testamos o que aprendemos nas etapas anteriores \u2014 os novos materiais e os conhecimentos sobre as rea\u00e7\u00f5es \u2014 para entender como tudo isso pode ser aplicado na pr\u00e1tica, mesmo que ainda em escala reduzida.<\/p>\n Al\u00e9m disso, o Programa de Hidrog\u00eanio Verde do CINE participa de uma iniciativa da Ag\u00eancia Internacional de Energia (IEA,\u00a0na sigla em ingl\u00eas). Essa parceria busca padronizar os m\u00e9todos de teste de eletrolisadores em laborat\u00f3rios ao redor do mundo, permitindo a compara\u00e7\u00e3o justa e precisa dos resultados entre diferentes grupos de pesquisa.<\/p>\n Embora ainda estejamos falando de experimentos em escala de laborat\u00f3rio, existem muitas oportunidades para melhorar a efici\u00eancia dos eletrolisadores que j\u00e1 existem \u2014 e esse \u00e9 justamente um dos grandes desafios que buscamos superar.<\/p>\n De que forma os resultados dos trabalhos do programa podem beneficiar a sociedade?<\/strong><\/p>\n N\u00e3o s\u00e3o apenas os resultados das pesquisas que beneficiam a sociedade. Todo o processo de desenvolvimento cient\u00edfico e tecnol\u00f3gico, por si s\u00f3, j\u00e1 representa um ganho importante. Por qu\u00ea?<\/p>\n Porque ele forma pessoas altamente qualificadas. S\u00e3o estudantes de gradua\u00e7\u00e3o, p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o e at\u00e9 profissionais j\u00e1 doutores, todos envolvidos com o tema das energias renov\u00e1veis. Ao se especializarem nessa \u00e1rea, esses profissionais levam seu conhecimento para empresas, universidades e centros de pesquisa no Brasil e no exterior, multiplicando o impacto positivo do que \u00e9 feito no CINE. Esse efeito em rede \u00e9 fundamental para acelerar a transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica no pa\u00eds.<\/p>\n Al\u00e9m disso, \u00e9 preciso lembrar que as mudan\u00e7as clim\u00e1ticas s\u00e3o um desafio global \u2014 e n\u00e3o afetam apenas uma parte da sociedade, mas toda a humanidade. E, na minha vis\u00e3o, h\u00e1 dois pontos fundamentais que precisam ser enfrentados juntos: a substitui\u00e7\u00e3o de fontes f\u00f3sseis por fontes renov\u00e1veis de energia e a melhoria da efici\u00eancia no uso da energia.<\/p>\n Muitas escolhas energ\u00e9ticas feitas no passado, que pareciam boas naquele momento, hoje se revelam ineficientes. Um exemplo claro \u00e9 o autom\u00f3vel. Seja movido a gasolina, etanol ou eletricidade, quando olhamos para o prop\u00f3sito do carro \u2014 transportar pessoas ou cargas leves \u2014 percebemos que a maior parte da energia \u00e9 usada para mover o pr\u00f3prio ve\u00edculo, e n\u00e3o o passageiro.<\/p>\n A efici\u00eancia energ\u00e9tica do transporte individual \u00e9 incrivelmente baixa: apenas de 2% a 4% da energia do combust\u00edvel realmente se transforma em movimento \u00fatil para levar a pessoa. Isso acontece porque o carro, em geral, pesa muito mais do que quem est\u00e1 dentro dele.<\/p>\n Portanto, se quisermos enfrentar a crise clim\u00e1tica de forma s\u00e9ria, toda a sociedade precisa agir. N\u00e3o basta mudar a fonte de energia. \u00c9 necess\u00e1rio tamb\u00e9m repensar a forma como usamos essa energia \u2014 e buscar solu\u00e7\u00f5es mais inteligentes e eficientes.<\/p>\n