Casca de camarão vira membrana para produzir hidrogênio verde

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/05/2024

Membranas de quitosana, patenteadas pela equipe.
[Imagem: LAMEFF/UFC]

Biomembrana para hidrogênio verde

Pesquisadores da Universidade Federal do Ceará (UFC) criaram uma tecnologia mais barata e renovável para extrair hidrogênio verde, uma fonte energética alternativa aos combustíveis fósseis, como petróleo e carvão, que provocam aquecimento global.

Santino Loruan e seus colegas criaram uma membrana de quitosana para uso em eletrolisadores que separam a água (H₂O) em suas moléculas constituintes, hidrogênio (H₂) e oxigênio (O). O hidrogênio vira gás combustível e pode ser usado como fonte de energia para queima direta ou para geração de eletricidade em células a combustível.

A quitosana é um polímero de base biológica, abundante, renovável e fácil de obter, presente na carapaça de camarões e outros crustáceos. Juntamente com a quitina, ela já vem sendo usadas em várias aplicações, incluindo células solares, filtros para metais pesados, biodiesel e até uma nova classe de compósitos.

A membrana de quitosana para a separação do hidrogênio foi feita a partir da casca de camarão e de caranguejo e substitui uma membrana sintética (náfion) importada e de custo mais elevado. Diferente da membrana de náfion, a membrana de quitosana não polui o ambiente quando descartada.

Eletrolisador experimental usando as membranas de quitosana.
[Imagem: Santino Loruan]

Eletrolisador

A membrana de quitosana é usada como separador entre os eletrodos de um equipamento chamado eletrolisador, que faz a eletrólise da água - há vários tipos de eletrolisadores, sendo que, no campo da produção de hidrogênio, os tipos mais usados são dos eletrolisadores de membrana de troca de prótons (PEM) e os eletrolisadores de óxidos sólidos (SOEC).

Nesta pesquisa, o eletrolisador foi ativado com energia solar, o que tornou todo o processo ambientalmente sustentável e por isso o combustível gerado é chamado de "hidrogênio verde". Ao ser gerado por energia solar, o hidrogênio se torna um vetor energético de fonte limpa.

"O hidrogênio, na verdade, não tem cor nenhuma. É um gás inerte e incolor, o elemento mais abundante na atmosfera. Ele é verde porque é obtido com fonte renovável," esclarece o professor Ênio Deus.

A membrana de quitosana foi patenteada pela Universidade Federal do Ceará. "Nós patenteamos essa membrana. Hoje ela é um produto, uma tecnologia nacional, que entra no mercado, e passa a competir com outras membranas," concluiu o pesquisador.