Pequeno reator produz hidrogênio diretamente da luz solar

O módulo apresentado pelo Instituto Fraunhofer é a solução completa para a produção de hidrogênio. O sistema completo pode dividir a água em hidrogênio e oxigênio usando apenas eletricidade, que é gerada por ele mesmo.

Esse elemento para a divisão solar direta da água é chamado de célula fotoeletroquímica, ou PEC, na sigla em inglês. Isso transforma o pequeno dispositivo em um módulo PEC em tandem. O objetivo é que ele seja usado para gerar hidrogênio para uso posterior da forma mais flexível possível e sem necessidade de uma configuração extensa.

No entanto, o desenvolvimento até esse ponto não foi totalmente simples. O hidrogênio não é apenas muito volátil. Se ele se misturar com o oxigênio que também é produzido após a geração, pode ocorrer a chamada reação de gás detonante. O nome já diz tudo.

Portanto, devem existir duas áreas estritamente separadas dentro da célula tandem. Isso funciona com um painel de vidro que é revestido em ambos os lados com dois materiais semicondutores diferentes. A camada superior absorve apenas a luz de ondas curtas. O lado inferior converte a luz de ondas longas em eletricidade.

Isso permite que o hidrogênio seja produzido na parte inferior e o oxigênio na parte superior. O hidrogênio é capturado e pode ser armazenado, mesmo que esse seja um processo complexo.

Como uma solução completa, tudo o que resta é o sol brilhar, a água estar disponível e a produção começar. De acordo com o Instituto Fraunhofer, já foram realizados testes de campo em grande escala.

O sol da Europa Central, ou seja, muito pouca luz solar, é suficiente para produzir 150 gramas de hidrogênio puro por ano a partir de um único módulo PEC em tandem com uma área ativa de meio metro quadrado. Com 100 metros quadrados (1.000 pés quadrados), o resultado seria de 30 quilogramas (66 lbs). Isso daria a um veículo a hidrogênio um alcance de 3.000 quilômetros (2.000 milhas).

No entanto, ainda é preciso trabalhar um pouco na eficiência. Se o senhor considerar apenas a energia que pode ser gerada, uma célula solar comercial pode gerar 20 vezes mais com a mesma quantidade de luz solar. No entanto, o princípio de obtenção de hidrogênio diretamente de um único elemento definitivamente merece mais esforços até que a eficiência atinja valores praticáveis.