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Sexta, 27 Janeiro 2023 15:19

O desenvolvimento de uma membrana alternativa no processo de eletrólise foi o tema da primeira tese de doutorado na área de hidrogênio verde (H2V) defendida no Ceará. O agora doutor Santino Loruan realizou a defesa do trabalho Composto de quitosana aditivado com nanocelulose e óxido de grafeno para eletrolisador PEM nesta quinta-feira (26), pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiais da Universidade Federal do Ceará.

"Ter uma primeira tese de doutorado na área no nosso Estado abre um espaço grande para futuras pesquisas e o desenvolvimento da parte científica", disse o orientador do trabalho, Prof. Enio Pontes de Deus. A tese já resultou, inclusive, em um depósito de patente em nome da UFC.

O hidrogênio verde é considerado modelo fundamental para a transição energética em direção a economias de baixo carbono. Ele é gerado a partir da eletrólise, com a quebra da molécula de água e separação dos átomos de hidrogênio e oxigênio. Para ser considerado "verde", o primeiro passo é que a energia utilizada nesse processo venha totalmente de fontes renováveis, como a solar e a eólica.

Por conta disso, o Estado do Ceará tem apostado em um hub de hidrogênio verde no Complexo Industrial e Portuário do Pecém, aproveitando a posição estratégica do equipamento e o enorme potencial de geração de energia limpa da costa cearense. A UFC tem assumido papel importante no projeto, posicionando-se como espaço privilegiado para a inovação e o desenvolvimento de tecnologias no setor.

O reitor Cândido Albuquerque qualificou a defesa como um grande marco científico para o Programa de Materiais, para a UFC e para o Estado do Ceará. "Não basta que o Estado idealize um grande empreendimento no campo – até porque este ainda está em construção. É fundamental que a academia siga se aprofundando na investigação sobre essa matriz energética, extremamente promissora para um mundo que está em busca de modelos econômicos mais sustentáveis. Costuma-se dizer que é o 'combustível do futuro', mas já é um tópico de pesquisa do presente. Parabéns a todos os envolvidos na tese, cujos resultados são motivo de orgulho para toda a comunidade da UFC", afirmou o dirigente.

PRODUTO EM DESENVOLVIMENTO – O pesquisador Santino Loruan focou na área de produção do H2V. Para isso, desenvolveu uma membrana trocadora de prótons (ou PEM, Proton Exchange Membrane, na sigla em inglês), utilizada no eletrolisador, para manter separados hidrogênio e oxigênio. É essa membrana que garante a pureza dos gases, evitando que eles se misturem. Atualmente, esses equipamentos adotam membranas de nafion como padrão, importadas, com preço relativamente caro.

Santino se propôs desenvolver uma membrana PEM com tecnologia nacional para baratear significativamente os custos do produto. Para isso, utilizou a quitosana, substância obtida a partir da carapaça de crustáceos, como camarões e caranguejos, que é um resíduo abundante na costa nordestina.

A nova membrana recebeu, então, aditivos de óxido de grafeno e de nanocelulose para melhorar suas características elétricas e mecânicas. O produto foi então submetido a vários testes tanto para sua caracterização como para avaliar sua resistência em situação de estresse, apresentando propriedades similares às de nafion.

"Quando o Prof. Enio propôs trabalhar com esse tema no laboratório, ele destacou especificamente o desenvolvimento sustentável e social", frisou o pesquisador durante a defesa. Para o autor da tese, desenvolver o produto tanto pode auxiliar na produção de H2V como também tem potencial para impactar a geração de renda de comunidades carentes, uma vez que a produção da membrana demanda a coleta desses resíduos orgânicos.

H2V NA UFC – Todo o trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Mecânica da Fratura e Fadiga (LAMEFF) da UFC. O laboratório é uma das várias unidades da Universidade que tem se debruçado sobre a área de hidrogênio verde.

No âmbito do LAMEFF, o próximo passo será a instalação de placas fotovoltaicas para a construção de uma estação descentralizada de H2V para realizar mais testes com a membrana. Além disso, a pesquisa também abre espaço para novas pesquisas e colaborações com outras universidades, como a de Lisboa e a de Pernambuco.

Fonte: Prof. Enio Pontes de Deus, orientador da tese – e-mail: Este endereço de email está sendo protegido de spambots. Você precisa do JavaScript ativado para vê-lo.