Avanço do reator solar aumenta a eficiência da produção de hidrogênio limpo

Pesquisadores da Universidade de Shinshu desenvolveram um sistema de reator inovador que pode criar combustível de hidrogênio usando luz solar e água. Esse pode ser um grande passo para a produção de hidrogênio de forma sustentável, sem depender de combustíveis fósseis. O reator de 1.076 pés quadrados utiliza painéis fotocatalíticos em um processo de duas etapas para dividir as moléculas de água em hidrogênio e oxigênio.

Esse sistema é diferente dos métodos usuais de uma etapa porque separa a produção de hidrogênio e oxigênio em duas fases. Esse processo de duas etapas leva a melhores taxas de conversão de energia solar em hidrogênio do que os sistemas tradicionais, que geralmente dependem do gás natural para refinar o hidrogênio.

O reator apresentou alguns benefícios surpreendentes quando exposto à luz solar natural durante os testes. Ele alcançou uma eficiência de conversão de energia solar cerca de 50% maior em condições reais do que em ambientes de laboratório. O professor Kazunari Domen, autor sênior do estudo publicado na Frontiers in Science, acredita que essa melhoria se deve às diferenças regionais nos componentes do espectro solar.

No entanto, apesar desses resultados promissores, a eficiência do sistema ainda precisa alcançar o que é necessário para o uso comercial. Atualmente, ele converte cerca de 1% da luz solar em hidrogênio combustível em condições padrão. Ainda assim, os especialistas afirmam que é necessária uma eficiência de pelo menos 5% para que o sistema seja viável em uma escala maior. A equipe enfatiza que para atingir essa meta será necessário desenvolver melhores fotocatalisadores e aumentar a escala de seus reatores.

A tecnologia também aborda questões de segurança ligadas à produção de hidrogênio. Os pesquisadores projetaram o sistema com características específicas para reduzir o risco de explosões ao manusear o oxi-hidrogênio, como o uso de compartimentos estreitos e plásticos de PVC macios para contenção.

O professor Domen ressalta que o aprimoramento da eficiência com que a energia solar é convertida em energia química pode ajudar a acelerar o desenvolvimento de tecnologias de produção em massa, processos de separação de gás e instalações em grande escala.

A operação bem-sucedida de três anos desse reator de prova de conceito marca um salto significativo no sentido de tornar o combustível de hidrogênio mais sustentável. Se essa tecnologia puder ser mais desenvolvida, ela poderá nos afastar dos combustíveis fósseis na produção de hidrogênio.