O combustível de hidrogênio substituirá o combustível fóssil? Arctic-Images / Getty Images p Quando se trata de buscar a fonte de energia que substituirá os combustíveis fósseis, não faltam opções. Energia solar, energia eólica, etanol e biocombustíveis são normalmente os candidatos mais amplamente citados para substituir motores de combustão à base de petróleo e usinas de energia movidas a carvão.
p Mas o hidrogênio se destaca como uma fonte alternativa de energia promissora. Embora a ideia de hidrogênio como uma fonte de combustível amplamente usada para mover carros e gerar eletricidade seja um conceito relativamente novo em resposta à busca de uma alternativa ao petróleo, as células de combustível de hidrogênio, na verdade, são anteriores ao motor de combustão interna, que foi inventado em meados do século 19, por cerca de 20 anos.
p Dado que a forma mais básica desta tecnologia existe há quase 150 anos, por que sua hora chegou de repente?
Por que hidrogênio?
O combustível de hidrogênio é o combustível do futuro? Imagens Corbis p O hidrogênio é o elemento mais abundante do universo, então não há chance de consumidores humanos esgotarem o estoque. Certamente, existem recursos de petróleo suficientes para atender à demanda global agora, mas muitos especialistas em energia prevêem que o suprimento mundial de petróleo se esgotará em 60 anos, de acordo com um relatório da Ars Technica. É tão fácil de produzir que o processo pode ser concluído em casa com o equipamento certo.
p Esgotando o suprimento mundial de petróleo ou mesmo se aproximando das inevitáveis deficiências que vêm com o crescimento da população - o planeta agora abriga 7 bilhões de pessoas no final de outubro - e o crescimento econômico não só criará uma grande crise energética, necessitando da rápida introdução de alternativas fontes de energia; queimar tanto combustível também significa um enorme fardo para a atmosfera no processo. E isso nem mesmo leva em conta as potenciais consequências ambientais da extração de petróleo bruto da Terra.
p Hidrogênio, por contraste, é uma queima limpa. O único subproduto da energia do hidrogênio é a água e o calor, ambos podem ser reciclados. Isso significa essencialmente transformar um processo que consome energia em um que produz energia.
p Hidrogênio, Contudo, não é uma fonte pronta de energia como petróleo e gás natural. Em vez, é um meio de armazenar energia, uma vez que o hidrogênio puro não está disponível na Terra em quantidades necessárias para abastecer toda uma economia de energia. Para obter hidrogênio na forma de combustível utilizável, é necessária energia. O hidrogênio pode ser produzido separando-o das moléculas de oxigênio na água por meio do processo de eletrólise, ou separando-o das cadeias de hidrocarbonetos em combustíveis fósseis, um processo que por si só cria emissões de gases de efeito estufa, conforme detalhado neste artigo.
Como o hidrogênio gera energia utilizável?
p As células de combustível de hidrogênio não funcionam exatamente como os motores de combustão à base de petróleo, que dependem de calor e energia para criar energia.
p Uma célula de combustível é composta por uma pilha, “Um sanduíche de ânodos, cátodos e outros materiais de alta tecnologia, ”Como explica Ed Grabianowski do HowStuffWorks.com. O combustível de hidrogênio líquido entra em torno dos ânodos, onde os elétrons ligados ao hidrogênio são separados dos próprios átomos. Um eletrólito dentro da célula de combustível permite que os prótons do hidrogênio passem, mas não os elétrons. Quando os átomos de hidrogênio alcançam o outro lado da célula de combustível, o cátodo, ele se liga ao oxigênio, criando calor e vapor de água.
Quais são as desvantagens do hidrogênio?
O armazenamento do hidrogênio é caro. Imagens Corbis p A menos que você more na Califórnia, que tomou alguma iniciativa na construção da infraestrutura para apoiar o abastecimento de hidrogênio, é provável que você nunca tenha visto a opção de abastecer seu carro com hidrogênio da última vez que esteve no posto de gasolina.
p Do outro lado da moeda, se você esteve em uma concessionária de automóveis recentemente, provavelmente você já viu veículos com motores a gasolina comuns, diesel e provavelmente até alguns híbridos. Mas carros movidos a hidrogênio? Não é provável.
p E este é um dos maiores obstáculos para a implementação de uma nova tecnologia de energia:produtores e distribuidores de energia precisam da infraestrutura para suprir a demanda por seu combustível. Mas a demanda não pode realmente existir sem a infraestrutura para suportá-la. É como o problema do “ovo e da galinha”, mas a diferença é que a solução provavelmente vale bilhões.
p Outra desvantagem significativa do hidrogênio é que, embora seja abundante, O combustível de hidrogênio pode ser difícil e caro de armazenar. Em temperaturas ambientes normais, o hidrogênio existe como um gás. Para colocar o hidrogênio em um estado líquido que possa ser armazenado, transferido e eventualmente usado como combustível requer uma temperatura de -423 graus Fahrenheit (-253 graus Celsius). Manter o hidrogênio combustível assim frio requer recipientes especializados, como o da foto à esquerda.
p Finalmente, carros movidos a hidrogênio são atualmente muito caros para o consumidor médio. Ano passado, A Toyota anunciou que até 2015 a fabricante de automóveis pretendia produzir um veículo movido a hidrogênio que custasse cerca de US $ 50, 000, uma redução de 90 por cento no preço atual desses mesmos veículos agora, de acordo com um relatório da Bloomberg News. Em um ponto, os custos de produção de cada veículo chegaram a US $ 1 milhão.
p Em outras palavras, enquanto o hidrogênio é promissor e recebe considerável atenção e investimento de empresas de energia e fabricantes de automóveis, ainda não chegou a hora. Então sim, o hidrogênio pode ser a fonte de combustível do futuro, mas amanhã, você provavelmente ainda precisará abastecer seu carro com gasolina velha.