Células de Combustível de Hidrogênio: A Nova Fronteira no Transporte Sustentável

A tecnologia de célula de combustível está em desenvolvimento desde o início dos anos 1900. No entanto, só agora alcançamos um estágio onde podemos empregar esta tecnologia em larga escala. O que as células de combustível de hidrogênio nos darão?

Bem, para colocar em palavras simples, teremos veículos de consumo com células de combustível recarregáveis alimentando motores elétricos que dão emissões zero e funcionam sem a necessidade de serem recarregados a cada 100-200 milhas. A chave de ouro aqui é sua capacidade de fornecer transporte ecologicamente correto a partir de energia verde. No entanto, ainda há muito a trabalhar antes de vermos isso verdadeiramente implementado.

Mas primeiro, vamos dar uma olhada mais de perto nas coisas. O que exatamente é a tecnologia de célula de combustível de hidrogênio?

Uma célula de combustível, como uma bateria, essencialmente nos fornece uma corrente elétrica. No entanto, ao contrário de uma bateria que armazena energia, uma célula de combustível cria a sua própria. O hidrogênio atua como fonte e reage com oxigênio via processo eletroquímico para formar uma carga elétrica. Esta eletricidade é então usada para alimentar o veículo. Uma célula de combustível também nos dará apenas água e calor como produtos residuais, ao contrário de alternativas de combustão usando petróleo como combustível fonte.

Embora a energia de bateria pareça ter vencido por enquanto, especialistas preveem que células de combustível acabarão superando-as. Parcialmente porque não causam tanto dano ao meio ambiente quanto a energia de bateria.

Mineração de metais como Co, Li, Cu e Ni pode sempre ser motivo de preocupação para a segurança dos trabalhadores e do meio ambiente. Reciclagem também produziu CO2 que é prejudicial ao meio ambiente. Por outro lado, carros elétricos também prejudicam o meio ambiente. Embora não emitam gases de escape, usam baterias que emitem fumos tóxicos.

O co-fundador e CEO da Tesla, Elon Musk, no entanto, considerou as células de combustível de hidrogênio como "estupidez alucinante" e "uma porcaria". Mas a indústria automobilística discorda. Uma pesquisa de 2017 com 1.000 executivos seniores da indústria automotiva conduzida pela KPMG descobriu que as células de combustível de hidrogênio têm um futuro de longo prazo melhor do que carros elétricos. Segundo o relatório publicado, "Veículos elétricos a bateria falharão devido a desafios de infraestrutura, enquanto veículos elétricos de célula de combustível (FCEVs) são vistos como o verdadeiro avanço para a mobilidade elétrica."

Quais são os benefícios das Células de Combustível de Hidrogênio?

• Células de combustível de hidrogênio nos dão zero emissões prejudiciais e são combustível sustentável comparado a alternativas de combustíveis fósseis.
• Veículos alimentados por células de combustível de hidrogênio reabastecem mais rápido comparado a carregar carros elétricos – cerca de 3-5 minutos.
• Carros usando hidrogênio como fonte de combustível podem viajar distâncias muito maiores comparados a carros elétricos. A autonomia gira em torno de 300 milhas.
• Células de combustível de hidrogênio têm maior eficiência e podem produzir muito mais energia para dispositivos.

No entanto, existem algumas barreiras significativas no caminho da adoção da tecnologia de células de combustível de hidrogênio.

Barreiras das Células de Combustível de Hidrogênio:

• Locais de reabastecimento são escassos e não prontamente disponíveis. A infraestrutura necessária para suportar esses veículos em larga escala não está em vigor.
• Um dos maiores obstáculos para as células de combustível de hidrogênio hoje é o custo. A tecnologia em si não é exatamente barata.
• Embora o hidrogênio esteja prontamente disponível, é difícil de armazenar e transportar. Além disso, o hidrogênio é um gás altamente inflamável e caro para transportar e armazenar com segurança.

Tecnologia de Esponja de Banho: Um avanço potencial?

Uma nova tecnologia desenvolvida pela Universidade Northwestern em Evanston poderia ser um avanço potencial no armazenamento seguro de hidrogênio. A tecnologia de esponja de banho, também conhecida como produto NU-1501, é capaz de armazenar e liberar grandes quantidades de gás a pressões e custos mais baixos.

Por que os usuários devem optar pela tecnologia de célula de combustível de hidrogênio?

David Wenger, gerente geral da Wenger Engineering Gmbh da Alemanha, que está na linha de frente promovendo a adoção de células de combustível na Europa, diz que "A energia de bateria não é a solução para tudo. Aqueles que vivem em grandes cidades, por exemplo, acharão muito difícil recarregar carros elétricos. A mudança para o hidrogênio será lenta, mas segura, e até 2030 eu assumiria que talvez 5% dos carros e caminhões na Alemanha seriam movidos a célula de combustível."

Segundo o Professor Kalghatgi, o principal problema com esta tecnologia é distribuição e armazenamento, ou seja, levá-la onde os veículos estão. No entanto, a tecnologia de esponja de banho pode ser de uso considerável.

Ele também diz que, à medida que fontes renováveis de energia, ou seja, eólica e solar, se tornarem fontes mais comuns de eletricidade, chegará um momento em que teremos eletricidade em excesso. Podemos usar esse excesso de eletricidade para gerar hidrogênio em vez de armazenar em baterias, que então pode ser entregue onde é necessário. Em resumo, o hidrogênio para transporte também poderia fazer uso de energia renovável que atualmente vai para o desperdício.