Energia solar abastece célula de combustível

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/09/2002

Pesquisadores do Fraunhofer Institute (Alemanha) construíram uma unidade autônoma de geração de energia totalmente baseada na energia solar, e capaz de prover abastecimento em tempo integral, dia e noite, inverno ou verão. O sistema é independente da rede elétrica e não faz uso de nenhuma fonte poluente para seu abastecimento. Como fonte primária de energia, o sistema utiliza células fotovoltaicas para captação da energia solar.

Os sistemas tradicionais de aproveitamento de energia solar acumulam carga em baterias, para que se possa ter energia à noite ou em dias de chuva. Mas este esquema não é eficiente se se deseja, por exemplo, aproveitar o sol do verão para prover energia durante o inverno. A solução foi a integração de uma célula de combustível, que funciona baseada em hidrogênio e não produz resíduos poluentes.

Apesar de ser o elemento mais abundante na Terra, o hidrogênio não ocorre de forma pura na natureza. Sua principal fonte é a água, onde ele está associado ao oxigênio. Uma possibilidade é a extração do hidrogênio da água através de eletrólise.

Mas, se a energia requerida para a eletrólise originar-se de fontes poluentes, como geradores diesel, o balanço total do sistema, levando-se em conta a poluição gerada, não será satisfatório. Se, por outro lado, a energia for totalmente obtida de fontes renováveis, como a energia solar, o objetivo de se dispor de uma fonte sustentável e descentralizada de energia poderá ser alcançado.

A unidade construída, além de armazenar a energia do sol em baterias, para utilização quase imediata, à noite por exemplo, utiliza a energia recolhida para alimentar uma unidade de eletrólise. O hidrogênio resultante é armazenado em tanques. Durante longos períodos em sol ou no inverno, quando a incidência do sol é menor e uma suplementação de energia é requerida, o hidrogênio é utilizado para alimentar a célula de combustível, que provê a energia extra necessária.

O eletrolisador a energia solar produz 450 litros de hidrogênio por hora, com um consumo de 2 kilowatts. A unidade opera pelo método PEM ("Polymer Electrolyte Membrane") e produz hidrogênio a uma pressão de 15 atmosferas. Uma barreira de difusão adicionada à membrana próton-condutiva aumenta a pureza do hidrogênio produzido.

A célula de combustível que completa o sistema tem uma potência de 500 watts e o acumulador de hidrogênio tem uma capacidade de 15Nm³.