Pequeno, mas potente
Nanotecnologia na energia do hidrogênio
Perspectivas para a energia do futuro segundo a coordenadora do grupo convocado por George Bush
A nanotecnologia oferece perspectivas interessantes para alguns dos desafios encontrados pela Economia do Hidrogênio, como o armazenamento do combustível e a difusão das células de combustível, que aumentam a eficiência do uso dessa fonte energética.
As oportunidades para aplicação da nanotecnologia na busca de novas fontes de energia, e particularmente no cenário da Economia do Hidrogênio, foram apontadas pela dra. Mildred Dresselhaus, durante sua exposição sobre "Tecnologias alternativas para a energia", no Espaço Cultural CPFL, em Campinas (SP).
Ex-presidente da Sociedade Americana de Física, professora titular do MIT, a dra. Dresselhaus coordenou o grupo de cientistas convocado pelo governo George Bush para estudar os passos necessários até a Economia do Hidrogênio, tema do tradicional discurso "O Estado da Nação", de janeiro de 2003, do presidente norte-americano.
Na oportunidade, Bush anunciou a liberação de US$ 1,2 bilhão em cinco anos para o desenvolvimento de automóveis movidos a hidrogênio. Foi criado um grupo interdisciplinar e a dra. Dresselhaus, especialista em nanociências, convidada para a coordenação.
Para a cientista, o atual momento, em que houve um aumento no interesse por fontes renováveis de energia, inclusive com o suporte do próprio governo dos Estados Unidos, representa "uma situação maravilhosa para os cientistas, uma oportunidade para fazer a diferença, porque os conhecimentos atuais, por exemplo em termos da tecnologia do hidrogênio, ainda estão abaixo do que precisamos saber para oferecer ao consumidor produtos eficientes, baratos e que contribuam com o meio ambiente".
A cientista lembra como os semicondutores proporcionaram uma revolução em seu tempo, significando saltos impressionantes em várias áreas do conhecimento. O mesmo, em sua avaliação, pode ocorrer com as nanotecnologias, podendo ser aplicadas no segmento em ebulição das energias renováveis.
Nanopartículas já estão sendo testadas no uso da tecnologia de energia solar, objetivando o desenvolvimento de células fotovoltaicas mais eficientes. A nanotecnologia também pode, teoricamente, ser aplicada no armazenamento de combustível, um dos maiores desafios para viabilizar a Economia do Hidrogênio, destaca a dra. Dresselhaus.
O mesmo acontece no caso das células de combustível (por exemplo, na utilização de nanomateriais nas membranas), que devem ser mais tolerantes a impurezas no fluxo de hidrogênio. "Se pudermos desenvolver membranas mais tolerantes seria um grande ganho para a tecnologia do hidrogênio como combustível", destacou,reforçando que nanopartículas poderiam induzir a reações químicas mais eficazes na célula de combustível.
"Existe um vasto campo para os cientistas pesquisarem nessa linha. Tudo está em aberto, e isso é fascinante para a ciência", disse a cientista. Materiais e processos bioinspirados, complexos híbridos para armazenamento de hidrogênio, design de catalisador em nanoescala, nanoestruturas para armazenamento de hidrogênio - estas são algumas áreas com possível emprego das nanotecnologias na transição até a Economia do Hidrogênio, o que, concluiu, ainda depende de muitos anos de estudo para viabilizar essa fonte em escala comercial.
"As empresas, e não apenas os cientistas, terão que começar a pensar em nanociência e nanomateriais", advertiu.
O chefe do Laboratório de Hidrogênio da Unicamp, dr. Ennio Peres da Silva, entende que a nanotecnologia pode ter aplicações interessantes em superfícies de catalizadores e de células de combustível. Entretanto, defende que "é preciso ter cautela quando se fala em nanotecnologia no setor de hidrogênio, principalmente em termos de armazenamento, porque os ensaios até o momento foram em termos de simulação. Ainda não foram obtidos resultados interessantes em experiências".
Ele nota que desde a década de 1980 as pesquisas na área de catalizadores atuavam na esfera de dimensões nanométricas. "Apenas não era usado o nome nanotecnologia, que agora é comum", observa.
A nanotecnologia oferece perspectivas interessantes para alguns dos desafios encontrados pela Economia do Hidrogênio, como o armazenamento do combustível e a difusão das células de combustível, que aumentam a eficiência do uso dessa fonte energética.
As oportunidades para aplicação da nanotecnologia na busca de novas fontes de energia, e particularmente no cenário da Economia do Hidrogênio, foram apontadas pela dra. Mildred Dresselhaus, durante sua exposição sobre "Tecnologias alternativas para a energia", no Espaço Cultural CPFL, em Campinas (SP).
Ex-presidente da Sociedade Americana de Física, professora titular do MIT, a dra. Dresselhaus coordenou o grupo de cientistas convocado pelo governo George Bush para estudar os passos necessários até a Economia do Hidrogênio, tema do tradicional discurso "O Estado da Nação", de janeiro de 2003, do presidente norte-americano.
Na oportunidade, Bush anunciou a liberação de US$ 1,2 bilhão em cinco anos para o desenvolvimento de automóveis movidos a hidrogênio. Foi criado um grupo interdisciplinar e a dra. Dresselhaus, especialista em nanociências, convidada para a coordenação.
Para a cientista, o atual momento, em que houve um aumento no interesse por fontes renováveis de energia, inclusive com o suporte do próprio governo dos Estados Unidos, representa "uma situação maravilhosa para os cientistas, uma oportunidade para fazer a diferença, porque os conhecimentos atuais, por exemplo em termos da tecnologia do hidrogênio, ainda estão abaixo do que precisamos saber para oferecer ao consumidor produtos eficientes, baratos e que contribuam com o meio ambiente".
A cientista lembra como os semicondutores proporcionaram uma revolução em seu tempo, significando saltos impressionantes em várias áreas do conhecimento. O mesmo, em sua avaliação, pode ocorrer com as nanotecnologias, podendo ser aplicadas no segmento em ebulição das energias renováveis.
Nanopartículas já estão sendo testadas no uso da tecnologia de energia solar, objetivando o desenvolvimento de células fotovoltaicas mais eficientes. A nanotecnologia também pode, teoricamente, ser aplicada no armazenamento de combustível, um dos maiores desafios para viabilizar a Economia do Hidrogênio, destaca a dra. Dresselhaus.
O mesmo acontece no caso das células de combustível (por exemplo, na utilização de nanomateriais nas membranas), que devem ser mais tolerantes a impurezas no fluxo de hidrogênio. "Se pudermos desenvolver membranas mais tolerantes seria um grande ganho para a tecnologia do hidrogênio como combustível", destacou,reforçando que nanopartículas poderiam induzir a reações químicas mais eficazes na célula de combustível.
"Existe um vasto campo para os cientistas pesquisarem nessa linha. Tudo está em aberto, e isso é fascinante para a ciência", disse a cientista. Materiais e processos bioinspirados, complexos híbridos para armazenamento de hidrogênio, design de catalisador em nanoescala, nanoestruturas para armazenamento de hidrogênio - estas são algumas áreas com possível emprego das nanotecnologias na transição até a Economia do Hidrogênio, o que, concluiu, ainda depende de muitos anos de estudo para viabilizar essa fonte em escala comercial.
"As empresas, e não apenas os cientistas, terão que começar a pensar em nanociência e nanomateriais", advertiu.
O chefe do Laboratório de Hidrogênio da Unicamp, dr. Ennio Peres da Silva, entende que a nanotecnologia pode ter aplicações interessantes em superfícies de catalizadores e de células de combustível. Entretanto, defende que "é preciso ter cautela quando se fala em nanotecnologia no setor de hidrogênio, principalmente em termos de armazenamento, porque os ensaios até o momento foram em termos de simulação. Ainda não foram obtidos resultados interessantes em experiências".
Ele nota que desde a década de 1980 as pesquisas na área de catalizadores atuavam na esfera de dimensões nanométricas. "Apenas não era usado o nome nanotecnologia, que agora é comum", observa.