Notícia

Projeto multidisciplinar avalia quatro rotas consideradas como promissoras para a produção de hidrogênio

Fonte

IPT | Instituto de Pesquisas Tecnológicas

Data

sexta-feira, 10 maio 2024 17:15

Áreas

Biotecnologia. Cidades. Ciência Ambiental. Economia. Energia. Engenharia de Energia. Gestão de Resíduos. Materiais. Química. Química Verde. Sociedade. Sustentabilidade. Tecnologias.

Pesquisadores e técnicos de cinco laboratórios e núcleos do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) estão envolvidos em um projeto multidisciplinar para avaliar quatro rotas consideradas como promissoras para a produção do hidrogênio de baixo carbono.

Os estudos tiveram início em maio de 2022 e, alinhados ao objetivo dos projetos de capacitação – que é o de fomentar a inovação visando agregar valor aos negócios das unidades do IPT – desenvolver e aprimorar as competências técnicas do Instituto referentes ao tema do hidrogênio, além de estabelecer parcerias com a academia e empresas, como vetor de novos modelos de negócio.

Quatro rotas consideradas como promissoras para a produção de hidrogênio, baseadas em processos de diferentes naturezas tecnológicas, foram selecionadas para o projeto:

• A rota biotecnológica, que visa a obtenção de hidrogênio a partir da fermentação da vinhaça, que corresponde a um dos principais subprodutos da produção de etanol;
• A rota de resíduos sólidos urbanos, que se baseia na geração de hidrogênio pela reação de reforma à seco do biogás produzido a partir da fração orgânica de resíduos sólidos urbanos (FORSU), utilizando a planta de biodigestão localizada no município de Bertioga (SP), que foi criada no âmbito do projeto IPT RSU Energia – ‘Um Programa IPT de Apoio às Prefeituras nas Decisões Relativas a Resíduos Sólidos Urbanos’;
• A rota termossolar, que se propõe ao estudo da geração de hidrogênio por ciclos termoquímicos utilizando a energia solar como fonte de calor e substâncias carreadoras de energia, como óxidos metálicos, que permitem estagiar a reação de dissociação da molécula de água em menores temperaturas; e
• A rota eletrolítica, que consiste na obtenção de hidrogênio a partir da eletrólise da água utilizando a energia elétrica proveniente de plantas fotovoltaicas, sendo esta a de maior prontidão tecnológica.

Rota biotecnológica

A rota do hidrogênio de baixo carbono é utilizada para descrever a produção de hidrogênio mais sustentável, utilizando diferentes fontes de matérias-primas renováveis como biomassa, biogás, etanol e resíduos da agroindústria. Nessa direção, o Laboratório de Biotecnologia Industrial do IPT está desenvolvendo a produção biotecnológica de hidrogênio (BioH₂) a partir da vinhaça da cana-de-açúcar, por processo fermentativo, com a ação de bactérias anaeróbias que transformam matéria orgânica em gás hidrogênio, com menor consumo de energia e menor impacto ambiental.

A vinhaça é o principal efluente da produção de etanol, gerada a uma proporção de 10 a 13 L para cada litro de etanol produzido. Este efluente tem uma alta carga poluente e sua destinação é uma preocupação do setor alcooleiro.

“O principal desafio do projeto é melhorar o rendimento e a produtividade do processo de produção de hidrogênio usando uma matéria-prima renovável”, afirmou o Dr. Alfredo Eduardo Maiorano, pesquisador do IPT. “Deste modo, esse projeto está em consonância com  projetos estratégicos para a transição energética rumo a economia de baixo carbono e, também, com a estratégia de  economia circular por transformar um efluente em produto com valor agregado e também diminuir a pegada de carbono da indústria alcooleira, trazendo benefícios sociais e preservação ambiental”.

Resíduos sólidos urbanos

“O processo de produção de hidrogênio a partir dos resíduos sólidos urbanos tem potencial para endereçar os problemas de aterros e lixões, pois parte dos gases do efeito estufa produzidos são diretamente emitidos na atmosfera, como o metano (CH₄) e o dióxido de carbono (CO₂), e podem ser convertidos em fontes nobres e diretas de energia. São várias as rotas pesquisadas hoje no Brasil e cada uma pode beneficiar diferentes setores da indústria e da sociedade, mas esta é uma rota importante visto que ataca um problema (aterros e resíduos urbanos) e uma solução (hidrogênio e biocombustíveis) de maneira sinérgica”, afirmou João Carlos Sávio Cordeiro, diretor da Unidade Energia do IPT.

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Pesquisas Tecnológicas.

Fonte: IPT. Imagem: produção biotecnológica de hidrogênio é feita a partir da vinhaça da cana-de-açúcar, por processo fermentativo, com a ação de bactérias anaeróbias que transformam matéria orgânica em gás hidrogênio. Fonte: Divulgação, IPT.