Sociedade do Lítio: da água do mar ao hidrogênio

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/06/2010

Cientistas japoneses descobriram uma forma de armazenar quimicamente a luz do Sol e depois utilizá-la para quebrar as moléculas de água e produzir hidrogênio de uma forma limpa e sustentável.
[Imagem: ChemSusChem]

Cientistas japoneses descobriram uma forma de armazenar quimicamente a luz do Sol e depois utilizá-la para quebrar as moléculas de água e produzir hidrogênio de uma forma limpa e sustentável.

Embora estejam sendo feitos progressos nas células a combustível, uma espécie de gerador capaz de produzir eletricidade a partir do hidrogênio ou etanol, gerando apenas água como subproduto, a produção do hidrogênio ainda é um gargalo a ser vencido caso se queira que o gás torne-se algum dia o combustível do presente.

Até lá, o hidrogênio permanecerá como um combustível do futuro.

Rota química

Agora, a equipe do professor Haoshen Zhou, do Instituto de Pesquisas em Tecnologias Energéticas, do Japão, descobriu como usar uma rota química para produzir hidrogênio.

E, o que parece ser ainda mais vantajoso, o novo processo não gera apenas o gás, mas também produz eletricidade.

Os cientistas usaram o mesmo processo que já espantou milhões de estudantes ao redor do mundo, no qual o professor de química demonstra a violenta reação entre o sódio e a água, na qual o sódio é reduzido.

Hidrogênio e eletricidade

Os metais que demonstram esse comportamento são os chamados metais alcalinos, um grupo que inclui também o potássio, o césio, e o lítio - o mesmo lítio das baterias recarregáveis.

O que a equipe do Dr. Zhou fez foi controlar a reação entre o lítio e a água, mantendo-a no interior de um sistema fechado.

No processo controlado, dois objetivos podem ser atingidos simultaneamente: a reação química gera hidrogênio e ainda produz uma corrente elétrica que pode ser aproveitada.

Célula de combustível

O processo funciona em uma espécie de célula de combustível fechada, composta por dois compartimentos separados por uma membrana: um compartimento contém uma solução de lítio (anodo) em um solvente orgânico, enquanto o outro contém uma solução aquosa com um eletrólito (catodo).

A oxidação do lítio gera elétrons, que fluem do anodo para o catodo, produzindo uma corrente elétrica.

Quando os elétrons chegam ao catodo, eles reduzem a água, quebrando a molécula para produzir oxigênio e hidrogênio. O controle da corrente elétrica que flui ao longo da célula também controla a taxa de geração do hidrogênio.

Armazenando a luz do Sol

Outro aspecto atrativo desta tecnologia é que o lítio metálico pode ser produzido a partir de soluções salinas (por exemplo, água do mar), usando a luz solar.

Em outras palavras, a energia do Sol pode ser "armazenada" no metal, e usada quando necessário na reação do lítio no interior da célula de combustível.

Recarregar essa "bateria" seria uma questão de substituir a célula de lítio metálico - para comparação, veja outra tecnologia que permite "completar a bateria" na reportagem Baterias poderão ser reabastecidas com carga.

Sociedade do lítio

"O lítio, que já é largamente utilizado nas baterias de íons de lítio, e também será usado no futuro nas células de combustível de ar-lítio e neste novo sistema de célula lítio-água/hidrogênio/combustível, poderá levar a humanidade a uma 'sociedade do lítio' totalmente sustentável, baseada em redes inteligentes de produção de energia a partir do lítio," vislumbra o Dr. Zhou.

Vários grupos de pesquisadores ao redor do mundo trabalham na utilização da luz do Sol para produzir eletricidade limpa e hidrogênio. A maioria dos esforços até agora se concentrava nos processos conhecidos como fotossíntese artificial.

Esta é a primeira vez que se demonstra que o lítio pode ser a base para a produção totalmente sustentável de energia.

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