Hidrogénio & Pilhas de Combustível
NASA usa combustível hidrogénio para lançar os vaivéns espaciais. Crédito: NASA
Hidrogénio é o elemento mais simples. Um átomo de hidrogénio consiste em apenas um próton e um electrão. É também o elemento mais abundante no universo. Apesar da sua simplicidade e abundância, o hidrogénio não ocorre naturalmente como um gás na Terra – é sempre combinado com outros elementos. A água, por exemplo, é uma combinação de hidrogénio e oxigénio (H2O).
Hidrogénio também se encontra em muitos compostos orgânicos, nomeadamente os hidrocarbonetos que constituem muitos dos nossos combustíveis, tais como gasolina, gás natural, metanol, e propano. O hidrogénio pode ser separado dos hidrocarbonetos através da aplicação de calor – um processo conhecido como reforming. Actualmente, a maior parte do hidrogénio é feito desta forma a partir do gás natural. Uma corrente eléctrica também pode ser utilizada para separar a água nos seus componentes de oxigénio e hidrogénio. Este processo é conhecido como electrólise. Algumas algas e bactérias, utilizando a luz solar como fonte de energia, até libertam hidrogénio sob certas condições.
Hidrogénio é rico em energia, mas um motor que queima hidrogénio puro não produz quase nenhuma poluição. A NASA tem utilizado hidrogénio líquido desde os anos 70 para impulsionar o vaivém espacial e outros foguetões para a órbita. As células de combustível de hidrogénio alimentam os sistemas eléctricos do vaivém, produzindo um subproduto limpo – água pura, que a tripulação bebe.
Células de combustível de hidrogénio
Uma célula de combustível combina hidrogénio e oxigénio para produzir electricidade, calor, e água. As pilhas de combustível são frequentemente comparadas com as baterias. Ambas convertem a energia produzida por uma reacção química em energia eléctrica utilizável. No entanto, a célula de combustível produzirá electricidade enquanto o combustível (hidrogénio) for fornecido, nunca perdendo a sua carga.
As células de combustível são uma tecnologia promissora para utilização como fonte de calor e electricidade para edifícios, e como fonte de energia eléctrica para motores eléctricos que propulsam veículos. As pilhas de combustível funcionam melhor com hidrogénio puro. Mas combustíveis como o gás natural, metanol, ou mesmo gasolina podem ser reformados para produzir o hidrogénio necessário para as células de combustível. Algumas células de combustível podem mesmo ser alimentadas directamente com metanol, sem utilizar um reformador.
No futuro, o hidrogénio poderia também juntar-se à electricidade como um importante transportador de energia. Um transportador de energia move-se e fornece energia de uma forma utilizável aos consumidores. As fontes de energia renováveis, como o sol e o vento, não podem produzir energia a toda a hora. Mas poderiam, por exemplo, produzir energia eléctrica e hidrogénio, que pode ser armazenada até ser necessária. O hidrogénio também pode ser transportado (como a electricidade) para locais onde é necessário.