Segundo produtor mundial de etanol, e o primeiro em se tratando do etanol de cana-de a\u00e7\u00facar, o Brasil tem sabido aproveitar esse combust\u00edvel renov\u00e1vel, que \u00e9 vendido em todos os postos de gasolina do pa\u00eds. A novidade \u00e9 que, al\u00e9m de encher os tanques dos carros com motores de combust\u00e3o interna, essa rede de abastecimento pode servir para movimentar carros el\u00e9tricos.<\/p>\n
De fato, o etanol pode ser usado para gerar hidrog\u00eanio e, a partir dele, produzir eletricidade. O processo, que \u00e9 neutro em emiss\u00f5es de carbono, \u00e9 integralmente realizado em um \u00fanico dispositivo: uma c\u00e9lula a combust\u00edvel de \u00f3xido s\u00f3lido (SOFC, na sigla em ingl\u00eas), assim chamada porque seu eletr\u00f3lito \u00e9 composto por um material s\u00f3lido, geralmente um \u00f3xido.<\/p>\n
No carro el\u00e9trico a etanol,\u00a0cujo primeiro prot\u00f3tipo foi lan\u00e7ado pela Nissan em 2016<\/a>, n\u00e3o h\u00e1 tanques de hidrog\u00eanio e as baterias dispensam tomadas para recarreg\u00e1-las. Em vez disso, h\u00e1 uma c\u00e9lula a combust\u00edvel a etanol.<\/p>\n Agora, uma pesquisa liderada pelo\u00a0pesquisador principal do Programa \u201cMetano a Produtos\u201d do CINE,\u00a0F\u00e1bio Fonseca<\/a>, deu um passo importante no sentido de melhorar o desempenho dessas c\u00e9lulas a combust\u00edvel. \u201cO trabalho aprofunda uma sequ\u00eancia de estudos em que tentamos avan\u00e7ar o uso de etanol em c\u00e9lulas a combust\u00edvel de \u00f3xidos s\u00f3lidos\u201d, diz Fonseca, que \u00e9 tecnologista s\u00eanior do Instituto de Pesquisas Energ\u00e9ticas e Nucleares (IPEN), onde tamb\u00e9m atua como gerente do Centro de C\u00e9lulas a Combust\u00edvel e Hidrog\u00eanio.<\/p>\n \u201cO impacto que esta tecnologia poder\u00e1 ter no pa\u00eds \u00e9 gigantesco\u201d, comenta Fonseca. \u201cPodemos pensar em autom\u00f3veis que dispensam tanques complexos de hidrog\u00eanio e que j\u00e1 podem abastecer em qualquer posto, com carregamento t\u00e3o r\u00e1pido quanto encher o tanque de etanol. Podemos ir al\u00e9m e levar eletricidade a comunidades distantes do\u00a0grid<\/em>, bastando abastec\u00ea-las (se j\u00e1 n\u00e3o forem) com o etanol \u2013 um carregador denso de energia l\u00edquido, renov\u00e1vel e dispon\u00edvel!\u201d, completa.<\/p>\n As SOFCs estudadas por Fonseca e seus colaboradores s\u00e3o formadas por camadas de materiais diferentes que cumprem fun\u00e7\u00f5es complementares. Duas camadas comp\u00f5em o \u00e2nodo. Na catalisadora, o etanol \u00e9 transformado em hidrog\u00eanio e compostos baseados em carbono. Na eletroqu\u00edmica, a energia qu\u00edmica do hidrog\u00eanio \u00e9 convertida em energia el\u00e9trica por meio de rea\u00e7\u00f5es redox. O processo, contudo, ainda apresenta limita\u00e7\u00f5es, principalmente, a forma\u00e7\u00e3o de dep\u00f3sitos de carbono na c\u00e9lula a combust\u00edvel, os quais prejudicam o seu desempenho ao longo do tempo.<\/p>\n Pensando em resolver esse problema, Fonseca e seus colaboradores desenvolveram algumas variantes do material que comp\u00f5e a camada catalisadora do \u00e2nodo, normalmente constitu\u00edda por um comp\u00f3sito de n\u00edquel (Ni) e \u00f3xido de c\u00e9rio (CeO2). Os pesquisadores introduziram \u00a0pequenas propor\u00e7\u00f5es de outros elementos (todos metais n\u00e3o preciosos) no \u00f3xido de c\u00e9rio e avaliaram o desempenho de cada nova variante como catalisadora da convers\u00e3o do etanol na SOFC. \u201cEstudamos sistematicamente o uso de elementos dopantes visando melhorar o desempenho e minimizar a depend\u00eancia de metais preciosos na convers\u00e3o interna e direta de etanol em eletricidade\u201d, conta Fonseca. \u201cA ideia final \u00e9 ter estabilidade e evitar a degrada\u00e7\u00e3o do dispositivo\u201d, completa.<\/p>\n O estudo mostrou que o \u00f3xido de c\u00e9rio dopado com zirc\u00f4nio ou ni\u00f3bio evita os dep\u00f3sitos de carbono sem prejudicar a decomposi\u00e7\u00e3o do etanol em hidrog\u00eanio e mantendo est\u00e1vel o funcionamento da SOFC por, pelo menos, 100 horas. Em outras palavras, o material mostrou-se eficiente para transformar etanol em hidrog\u00eanio sem gerar efeitos n\u00e3o desejados em c\u00e9lulas a combust\u00edvel de \u00f3xido s\u00f3lido.<\/p>\n A pesquisa contou com a colabora\u00e7\u00e3o de pesquisadores ligados a institui\u00e7\u00f5es do Brasil (IPEN, UFF, IME, INT) do exterior (Universit\u00e9 Grenoble Alpes<\/em>, Fran\u00e7a).<\/p>\n O artigo que reporta este trabalho foi publicado no\u00a0International Journal of Hydrogen Energy<\/em>.<\/p>\n Refer\u00eancia do artigo:<\/strong><\/p>\n The role of the ceria dopant on Ni \/ doped-ceria anodic layer cermets for direct ethanol solid oxide fuel cell.\u00a0<\/em><\/strong>A.A.A.da Silva, M.C.Steil, F.N.Tabuti, R.C.Rabelo-Neto, F.B.Noronha, L.V.Mattos, F.C.Fonseca. Volume 46, Issue 5, 19 January 2021, Pages 4309-4328.\u00a0https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.ijhydene.2020.10.155<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Segundo produtor mundial de etanol, e o primeiro em se tratando do etanol de cana-de a\u00e7\u00facar, o Brasil tem sabido aproveitar esse combust\u00edvel renov\u00e1vel, que \u00e9 vendido em todos os postos de gasolina do pa\u00eds. A novidade \u00e9 que, al\u00e9m de encher os tanques dos carros com motores de combust\u00e3o interna, essa rede de abastecimento pode servir para movimentar carros el\u00e9tricos. 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