Nova tecnologia com etanol pode revolucionar carros elétricos e acelerar a transição energética

Em artigo publicado no Journal of Energy Chemistry, pesquisadores do Centro de Inovação em Novas Energias (CINE) revisaram uma promissora tecnologia de células a combustível, as MS-SOFCs (sigla para célula a combustível de óxidos sólidos suportada em metais).

De acordo com os autores, essa tecnologia, que despertou interesse na academia e na indústria nas últimas duas décadas, poderia ajudar a acelerar a transição energética no setor automotivo, principalmente em países com ampla produção de biocombustíveis.

“Nosso estudo destaca que as MS-SOFCs são uma solução promissora para descarbonização da mobilidade e podem ser uma alternativa para a eletrificação desse setor”, diz Gustavo Doubek, professor da Unicamp.

Elas combinam alta eficiência, durabilidade e flexibilidade de combustível, além de eliminarem as limitações atuais da eletrificação, criando um caminho sólido para a transição energética do setor automotivo.

A pesquisa

O artigo de revisão resulta de uma colaboração entre pesquisadores da Unicamp, Instituto Mackenzie de Pesquisas em Grafeno e Nanotecnologias (MackGraphe), Ufes e King Abdullah University of Science and Technology (Kaust).

A equipe contou com apoio da FAPESP por meio de quatro projetos.

A pesquisa faz parte de um esforço maior conduzido no CINE, alinhado na busca por tecnologias viáveis para a descarbonização do setor de transportes, que inclui trabalhos sobre novos materiais e arquiteturas para MS-SOFCs.

“O diferencial do CINE não está apenas na pesquisa, mas na conexão entre ciência e mercado”, explica Hudson Zanin, professor da Unicamp e coautor do artigo.

O centro trabalha para levar essas inovações do laboratório para aplicações reais, garantindo que as MS-SOFCs sejam completamente desmistificadas e se tornem uma solução prática e acessível na transição energética.

As vantagens

Segundo os pesquisadores, a MS-SOFC apresenta vantagens em relação a outros sistemas de mobilidade. Comparado com carros convencionais a etanol, aquele com MS-SOFC tem maior eficiência energética e polui menos.

Além disso, os carros elétricos são mais silenciosos, diminuindo a poluição sonora, e mais confortáveis para condutores e passageiros. A MS-SOFC se destaca pela rapidez no abastecimento, comparado com a recarga da bateria.

Outra vantagem é a de não sobrecarregar a rede elétrica. As MS-SOFCs geram eletricidade a partir de bioetanol, biogás, biometano, amônia verde e até combustíveis fósseis.

Na comparação com carros a hidrogênio, a MS-SOFC é mais prática, já que pode ser abastecida com combustíveis amplamente disponíveis e facilmente transportáveis, enquanto postos de hidrogênio ainda são escassos.

Finalmente, a robustez e o baixo custo da MS-SOFC se destacam quando comparada com outras SOFCs, que utilizam cerâmicas, em vez de metais, no suporte do dispositivo.

Etanol gera hidrogênio que gera eletricidade

Um carro com MS-SOFC pode ser abastecido com combustível renovável, como o etanol. O combustível passa pelo reformador, que extrai hidrogênio, usado para gerar eletricidade no motor.

O processo gera água, calor e um pouco de CO2, que é compensado pelo CO2 que a cana-de-açúcar consome na fotossíntese, levando a emissão líquida de carbono a um nível próximo de zero.

A tecnologia ainda não está disponível no mercado, mas foi usada em um protótipo de carro elétrico a etanol da Nissan, o “e-Bio Fuel Cell”, lançado no Brasil em 2016.

As MS-SOFCs ainda apresentam desafios à pesquisa e desenvolvimento para se tornarem comercialmente viáveis. Esses desafios e o status atual da tecnologia são abordados no estudo recém-publicado.

O artigo Reviewing metal supported solid oxide fuel cells for efficient electricity generation with biofuels for mobility pode ser conferido em: www.sciencedirect.com.