Nova membrana de hidrocarbonos barateia células a combustível a hidrogênio

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/10/2004

A empresa norte-americana PolyFuel anunciou o desenvolvimento de uma nova membrana, a alma das células a combustível que um dia poderão vir a substituir os motores a gasolina e diesel dos automóveis, que não é perfluorada e resolve muitos dos problemas das membranas atuais, inclusive o custo.

A utilização prática das células a combustível a hidrogênio tem ainda vários entraves técnicos, mas o principal deles é sem dúvida a membrana, um finíssimo filme parecido com aqueles utilizados na cozinha para proteger alimentos.

Apesar dessa aparência simples, a membrana de uma célula a combustível é um material extremamente sofisticado. Ele deve fornecer uma fonte concentrada de íons de hidrogênio na sua superfície, agir como uma barreira para os elétrons, ser poroso para os prótons e evitar que o combustível, que fica de um lado da membrana, combine-se com o oxigênio, que fica do outro lado.

Desde que as primeiras células a combustível foram desenvolvidas para o programa espacial Gemini, na década de 1.960, a melhor membrana disponível é uma resina antiaderente, largamente utilizada no revestimento de panelas e outros utensílios domésticos. Mas essas membranas, tecnicamente conhecidas como perfluoradas, têm seus problemas, impondo sérias limitações tanto de desempenho quanto de custo.

Para utilização em automóveis, por exemplo, as membranas perfluoradas são atualmente muito caras, têm que operar em temperaturas extremamente baixas, algo que os radiadores não conseguiriam propiciar e têm uma durabilidade muito pequena.

A nova tecnologia desenvolvida pela PolyFuel utiliza um outro tipo de polímero, baseado em hidrocarbonos, que demonstrou características operacionais muito superiores aos polímeros perfluorados, além de custar muito menos. A construção de uma célula a combustível a hidrogênio hoje, capaz de produzir 100 kilowatt, tem um custo de US$5.000,00 apenas com a membrana. Mas a empresa não divulgou o preço de seu novo produto.

A nova membrana exige baixa umidade para funcionar, o que dispensa a incorporação na célula a hidrogênio de complexos mecanismos para manter a membrana hidratada. Além disso, a membrana de hidrocarbono mantém-se estável a até 95o C, reduzindo as limitações e a complexidade do sistema de refrigeração do automóvel. O ganho em termos de geração de energia fica, segundo a empresa, de 10 a 15 por cento superior às células atuais.

As características físicas e químicas da membrana determinam se uma célula a combustível será eficiente ou ineficiente, compacta ou gigantesca, econômica ou cara. Enfim, pode-se seguramente afirmar que o estado da arte das células a combustível é o estado da arte das membranas.