Brasil cria microrreator para alimentar carros elétricos com etanol
Muito se fala sobre os caminhos que o Brasil tomará no processo de eletrificação de sua frota de veículos. Uma das opções mais aventadas é o aproveitamento do etanol enquanto fonte de conversão para hidrogênio e, posteriormente, energia elétrica, através das chamadas células de combustível.
A Mobiauto já detalhou como, por exemplo, a Volkswagen vem tentando viabilizar a tecnologia. Sua principal vantagem está na existência prévia de uma infraestrutura de abastecimento com o combustível derivado da cana-de-açúcar.
Além disso, a tecnologia dispensa o uso de grandes bancos de bateria, visto que o motor elétrico é alimentado diretamente pela célula. Como o Brasil não produz baterias em larga escala, e o fabrico destas ainda representa grandes danos ao meio ambiente, a solução com uso do etanol pode ser uma das mais eficientes disponíveis para nossa realidade.
Pensando nisso, no fim do último mês, pesquisadores da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) patentearam um reator químico compacto, ou microrreator, ou ainda microrreformador, produzido por impressão 3D e capaz de transformar etanol em hidrogênio, a primeira etapa do processo.
Um dos objetivos de se criar um reformador em tamanho reduzido é permitir que ele seja embutido dentro da própria célula de combustível. Com isso, seria possível criar células modulares, produzidas em larga escala sempre com o mesmo padrão, em vez de usar modelos diferentes de células e reformadores para cada tipo de veículo.
Por exemplo, enquanto um carro de passeio compacto demandaria apenas uma célula, um SUV médio usaria duas e uma picape média ou veículo comercial como um micro-ônibus, três.
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De acordo com os professores da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp que lideram o projeto, o objetivo é tornar o projeto viável em escala industrial, como alternativa ao uso de células de combustível com hidrogênio pressurizado, cujos custos de adaptação e estocagem podem ser proibitivos em um país como o Brasil.
“Estamos falando da produção de hidrogênio embarcada nos carros a partir do etanol. Esse hidrogênio pode alimentar as células combustíveis, possibilitando a eletrificação e reduzindo a emissão de CO² para a atmosfera de uma forma mais fácil e barata, usando tecnologia desenvolvida no país”, explica Rubens Maciel Filho, pesquisador da FEQ Unicamp.
Os professores admitem que a conversão do etanol para hidrogênio, em si, gera um resíduo de carbono, mas apontam que tal emissão pode ser zerada se considerada toda a cadeia agroindustrial.
“Esse carbono não vem de uma fonte fóssil, como é o caso do hidrogênio produzido a partir do gás natural. É um processo reversível, pois ele é capturado de volta pela cana-de-açúcar quando ela cresce”, defende Maciel Filho.
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Dimensões de smartphone, produção por impressoras 3D
No caso do projeto patenteado pelos pesquisadores da Unicamp, o protótipo tem o tamanho aproximado de um smartphone e seu núcleo possui apenas 5 cm de comprimento. “Tais características melhoram a eficiência e o controle das reações, quando comparadas aos reatores convencionais”, diz o pesquisador chefe do projeto.
Já as placas são confeccionadas por impressoras 3D dedicadas ao uso de metais, seguindo as diretrizes da Indústria 4.0. Tal solução possibilita a otimização topológica e de design, de acordo com o projeto, ou ainda a produção mais rápida de novos protótipos.
Ainda de acordo com a Unicamp, a pesquisa que originou a patente ocorreu entre 2009 e 2013, e o invento está protegido pelo programa Patentes Verdes do INPI (Instituto Nacional da Propriedade Industrial).
Em seu estágio atual, segundo os professores, já é possível praticar testes de adaptação para aplicar o microrreator, num futuro breve, em escala industrial. “A mesma tecnologia de impressão 3D pode ser empregada na parte produtiva de fabricação, otimizando diferentes etapas de processos e reduzindo custos de produção”, finaliza Rubens Maciel Filho.
Imagens: Divulgação/Unicamp e Divulgação/Nissan
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Jornalista Automotivo