A melhor maneira de obter hidrogênio a partir da água.

Uma abordagem experimental para a separação da água pode levar a um método relativamente barato e limpo para produção de hidrogênio em larga escalam que não necessita de combustíveis fósseis. O processo separa a água em hidrogênio e oxigênio usando calor e catalisadores produzidos a partir de materiais baratos.
Uma abordagem experimental para a separação da água pode levar a um método relativamente barato e limpo para produção de hidrogênio em larga escalam que não necessita de combustíveis fósseis. O processo separa a água em hidrogênio e oxigênio usando calor e catalisadores produzidos a partir de materiais baratos.

A separação da água pelo calor é uma alternativa à eletrólise, que é cara e requer grandes quantidades de energia elétrica. A nova abordagem, desenvolvida por Mark Davis, professor de engenharia química na Caltech, evita os principais problemas que ocorriam com o método anterior de separação da água pelo calor, funciona com temperaturas relativamente baixas e não produz quaisquer produtos intermediários tóxicos ou corrosivos.

Quase todo o hidrogênio utilizado hoje em dia em processos industriais, como a fabricação de gasolina, vem do gás natural. Se as montadoras começarem a vender grandes quantidades de veículos que utilizam hidrogênio como combustível, como disseram que pretendem fazer, o hidrogênio usado será proveniente de gás natural, a menos que processos como o da Caltech sejam comercializados.

A abordagem básica de separação da água por alta temperatura é aquecer um metal oxidado para liberar o oxigênio e em seguida adicionar água. No caso de Davis, o material de partida é o óxido de magnésio, e as reações são facilitadas por íons de sódio dentro e fora do mesmo. "Sem o sódio, as temperaturas subiriam mais de 1.000 graus Celsius", disse Davis. Com ele, as reações ocorrem em torno de 850 graus Celsius ou menos.

A tecnologia provavelmente está longe de ser comercializada. Ela ainda requer temperaturas muito altas – centenas de graus a mais, por exemplo, do que é necessário para acionar as turbinas a vapor e usinas nucleares. Alcançar essas temperaturas sem combustíveis fósseis provavelmente envolveria uma de duas tecnologias que ainda não são comercializadas: reatores nucleares de alta temperatura ou instalações solares térmicas de alta concentração solar, que usam anéis de espelhos para concentrar a luz solar de forma mais intensa do que ocorre hoje nas usinas térmicas solares.

A abordagem da Caltech também precisa ser testada para garantir que o ciclo de separação da água pode ser executado repetidamente. Até agora, os pesquisadores mostraram que os mesmos materiais podem ser reutilizados cinco vezes, mas "se isso for realmente utilizado, terão que correr milhares de ciclos", disse Davis. Segundo ele, esses testes vão além do limite de seu laboratório. "Nós acreditamos no potencial para muitos ciclos, mas nada é certo até que seja realmente feito", disse ele. "Tudo o que fizemos foi provar que a química poderia funcionar."

A taxa de produção de hidrogênio também precisa ser maior – por exemplo, através do uso de materiais com uma superfície maior. Davis espera diminuir ainda mais as temperaturas necessárias. O objetivo é utilizar nesse processo, ou em um semelhante, o calor desperdiçado em usinas siderúrgicas e usinas de energia. "Este é um bom começo, mas quanto mais baixo chegarmos, melhor será", disse ele.