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Hidrogênio: novo processo pode levar a baixas emissões e subprodutos de alto valor
Uma equipe de pesquisa da Universidade de Alberta, no Canadá, está trabalhando com uma empresa de energia de Calgary para extrair hidrogênio e produtos de carbono de alta demanda do gás natural, emitindo menos dióxido de carbono no processo.
A Innova Hydrogen e pesquisadores da Faculdade de Engenharia da Universidade de Alberta receberam $ 1,2 milhão (cerca de R$ 4,5 milhões) do Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia (NSERC) do Canadá e do Programa de Subsídios Mitacs Accelerate para desenvolver a tecnologia.
A tecnologia existente exige que o gás natural seja aquecido a cerca de 1.000oC em um reator, decompondo-o termicamente em hidrogênio e ‘negro de fumo’, uma substância usada em plásticos, tintas e produtos de borracha. Mas a geração de calor para esse processo – normalmente produzida por eletricidade ou queima de gás natural – emite CO2.
“Existem apenas algumas plantas comerciais fazendo isso, e elas se concentram no lado do carbono devido ao seu valor”, disse o Dr. Jason Olfert, líder do projeto e professor do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Alberta.
O projeto Innova se concentrará principalmente na produção de hidrogênio, disse o professor Olfert, usando um catalisador à base de ferro em um reator catalítico especializado. O processo reduz a temperatura necessária para a decomposição, mas ainda produz a mesma quantidade de hidrogênio: quanto menor o calor, mais eficiente o processo se torna.
Além do professor Jason Olfert, a engenheira química Dra. Natalia Semagina buscará o catalisador mais barato e eficaz, enquanto o engenheiro mecânico Dr. Marc Secanell Gallart desenvolverá modelos teóricos para conversão de hidrogênio no reator.
A equipe de pesquisa também está procurando maneiras de usar parte do hidrogênio produzido pelo reator para fornecer calor para a reação, eliminando quase todas as emissões de carbono. “Em Alberta, temos muito gás natural e queremos poder usá-lo sem produzir emissões de CO2. Se o transformarmos em hidrogênio sem aumentar emissões, resolvemos o problema”, destacou o professor Olfert.
“Precisamos desenvolver fontes de energia de baixo custo que possam atender às necessidades de energia sob demanda. A energia eólica e solar são baratas, mas são intermitentes e menos confiáveis. Precisamos de algo mais, e muitos são defensores do hidrogênio”, disse o pesquisador.
Uma das fontes de energia mais limpas é o hidrogênio, que produz apenas água quando é queimado ou usado em uma célula a combustível. Sua produção tornou-se uma parte fundamental do plano de recuperação econômica de Alberta, conforme descrito no Roteiro de Hidrogênio da província. Alberta é a maior produtora de hidrogênio no Canadá, tendo usado por décadas o hidrogênio para transformar betume em óleo cru sintético.
De acordo com a Estratégia de Hidrogênio para o Canadá, o hidrogênio pode fornecer até 30% da energia de uso final do Canadá e atender até 24% da demanda global de energia até 2050.
Um bônus adicional ao reator planejado da Innova é que ele também pode produzir produtos de carbono atualizados, disse o Dr. Jason Olfert. “Se você ‘jogar bem as cartas’, pode produzir outros tipos de carbono, como nanotubos de carbono ou talvez até grafeno”, concluiu o pesquisador.
Acesse a notícia completa na página da Universidade de Alberta (em inglês).
Fonte: Geoff McMaster, Universidade de Alberta.
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