Nos últimos anos, a energia renovável está em alta nos Estados Unidos. Ainda, a esmagadora maioria de nossa energia vem de combustíveis fósseis. E, a energia renovável precisa superar limitações e obstáculos significativos para contribuir com uma parcela maior de nossa solução geral de energia. As células a combustível de hidrogênio podem ser a chave para o nosso futuro de energia sustentável.

O termo "célula", no que se refere à energia, está associado a baterias, mas uma célula de combustível é mais como um motor de combustão interna. Isso porque, embora uma bateria armazene energia, células de combustível de hidrogênio altamente eficientes geram energia usando uma reação química de eletrólise reversa. E, eles são ecologicamente corretos, produzindo apenas eletricidade, água e calor.

Então, por que eles não são usados ​​atualmente em todos os lugares? Afinal, células de combustível têm sido usadas em ônibus espaciais da NASA desde 1960. De fato, a tecnologia melhorou aos trancos e barrancos desde então. Infelizmente, como com as energias renováveis, o mundo ainda não está completamente pronto. Contudo, O professor associado Jeongmin Ahn da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação diz que a paisagem está mudando rapidamente e as células de combustível podem em breve surgir como uma alternativa viável em muitas aplicações.

"Dados os obstáculos genuínos que a implementação de células de combustível enfrentou, decisões políticas anteriores nos EUA favoreciam fortemente a energia renovável e os veículos elétricos movidos a bateria, "diz Ahn." Mas hoje, as coisas mudaram de uma forma que torna a adoção generalizada de células de combustível muito mais viável. "

Aqueles que priorizam outras soluções de energia em vez de células de combustível têm tradicionalmente apontado alguns problemas principais:a produção de hidrogênio é cara, hidrogênio é difícil de armazenar, especialmente em um veículo, e há pouca infraestrutura existente. De acordo com Ahn, essas objeções comuns não se mantêm como antes.

Desafio nº 1:Células de combustível e hidrogênio são muito caros

Tem sido historicamente caro produzir hidrogênio, mas um aumento na produção de gás natural nos EUA (uma fonte significativa de hidrogênio) o tornou mais barato do que nunca. Adicionalmente, o hidrogênio pode ser produzido quebrando a água por meio da eletrólise. Mais importante, chegou a um ponto em que custa menos do que a produção de gasolina. Os pesquisadores também descobriram maneiras de usar materiais menos caros na fabricação de células de combustível. Pelo menos quando se trata de custo, as células a combustível de hidrogênio podem finalmente competir.

Desafio 2:É difícil armazenar hidrogênio

O armazenamento de hidrogênio é um desafio porque é um gás. Contê-lo pode ocupar muito espaço e exigir espessura, tanques pesados. Esta é uma preocupação especial para veículos movidos a hidrogênio. Felizmente, este desafio particular parece ter sido quase totalmente superado. Muitas montadoras de automóveis criaram com sucesso um sistema para veículos comerciais que transportam hidrogênio como amônia - convertendo-o de volta em gás hidrogênio para alimentar a reação química. A Toyota empregou essa tecnologia em seu Mirai movido a célula de combustível, que está atualmente na estrada nos EUA, Japão e Europa, numerando mais de 6, 000

Desafio nº 3:O mundo foi construído para combustíveis fósseis, não hidrogênio

Se você dirige um carro movido a gasolina como a maioria das pessoas, você provavelmente nunca se preocupa muito com a falta de combustível. Quando o medidor mostra que o tanque está baixo, há um posto de gasolina em cada esquina. Se você dirige um carro movido a hidrogênio, você precisa estar atento à estação de hidrogênio mais próxima.

É verdade que não temos uma infraestrutura robusta de hidrogênio, mas na maioria dos países desenvolvidos temos infraestrutura de gás natural e água. Ambos poderiam ser aproveitados como fonte de geração de hidrogênio por um custo comparável ou inferior ao da geração de gasolina. Você não precisaria de reboques de trator para entregá-lo, pode ser gerado no local.

A implementação de células de combustível é muito mais realista do que nunca. Não apenas isso, em muitos lugares, eles se tornaram uma realidade. Além do sucesso da Toyota com o Mirai, Honda e Hyundai estão posicionadas para competir na indústria automotiva de célula de combustível de hidrogênio. Empresas como o Google, A Verizon e a AT&T usam a tecnologia de célula de combustível estacionária da Bloom Energy para alimentar suas instalações. E, o primeiro trem de célula de combustível do mundo está operando na Alemanha em setembro passado. Os inovadores também estão encontrando maneiras de combinar a tecnologia de células de combustível com fontes de energia renováveis ​​para levar ambas as soluções adiante. Esses são apenas alguns dos muitos lugares em que a tecnologia de células de combustível está emergindo.

A indústria não é a única área em que as pessoas se interessaram pela ideia. Em agosto passado, o Departamento de Energia dos EUA rompeu com a tradição e financiou US $ 38 milhões em novos projetos que apoiam as tecnologias de hidrogênio e células de combustível - muito longe de sua posição apenas alguns anos atrás. Eles estimam que até 40, 000 veículos de célula de combustível de hidrogênio estarão nas estradas americanas até o ano de 2023.

"Leva tempo, mas mais e mais, as pessoas estão abertas a usar alternativas, soluções de energia mais ecológicas, "diz Ahn." Nenhuma opção sustentável pode ser dominante tão cedo, portanto, precisamos usar tudo ao nosso dispor para reduzir o uso de combustíveis fósseis. Tomar medidas como substituir os motores de combustão por tecnologia de célula de combustível seria um grande passo para reduzir as emissões e resolver uma série de problemas de energia. O futuro das células a combustível de hidrogênio é brilhante. "