Fonte purificada

De passado sujo, marcado pela tragédia do dirigível Hindenburg, o hidrogênio ressurge como o combustível para um futuro mais limpo

LUIZ SUGIMOTO

O gigantesco dirigível Hindenburg foi construído a mando de Hitler para comprovar a superioridade tecnológica da Alemanha. Conhecido como "Zepelim", o dirigível, com 245 metros de comprimento e sustentado no ar por 200 mil metros cúbicos de hidrogênio, saiu de Hamburgo e cruzou o Atlântico a 110 km/h. Na noite de 6 de maio de 1937, preparava-se para descer na base de Lakenhurst, em Nova Jersey (EUA), quando pegou fogo a 270 metros de altura, diante de mil espectadores. Transportava 97 passageiros, 36 morreram. E a tecnologia desses balões foi abortada em todo o mundo antes de amadurecer.

"Por azar, o hidrogênio acabou culpado pela tragédia, que se tornou uma imagem sempre presente. Mas a maior causa foi o invólucro e não o hidrogênio", opina o pesquisador Newton Pimenta Neves Jr., do Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW) da Unicamp. A periculosidade do hidrogênio já era conhecida e contra ela tomavam-se medidas de segurança. O mesmo cuidado, porém, não se viu com a cobertura especial de nitrocelulose do dirigível, material altamente inflamável e que entrou em combustão após uma descarga provocada pelo acúmulo de eletricidade estática. Do azar à ironia, o hidrogênio, que então fazia das aeronaves "bombas voadoras", vem sendo chamado de o "combustível perfeito" para o século 21. Segundo alguns especialistas, o seu uso juntamente com as células a combustível poderá representar o que os computadores representaram para o século 20.

Pimenta Neves Jr. atua no Centro Nacional de Referência em Energia do Hidrogênio (CENEH), instalado no campus da Unicamp, e colaborou com a equipe do Centro de Gestão e Estudos Estratégicos (CGEE), representado pelo professor Gilberto Januzzi, também da Universidade, que coordena o trabalho. O CGEE coordenou nada menos que a proposta para o Programa Brasileiro de Células a Combustível, para ser submetido à Secretaria Técnica do Fundo Setorial de Energia (CTEnerg) e, posteriormente, aos demais fundos setoriais. A aprovação do programa pelo Ministério da Ciência e Tecnologia poderá resultar na liberação de R$ 200 milhões a R$ 250 milhões durante dez anos. "Estima-se o envolvimento inicial de perto de 50 instituições do País, prevendo-se ainda investimentos adicionais e pesados da iniciativa privada e de agências estaduais de financiamento à pesquisa", informa Pimenta (veja matéria nesta página).

O sistema - Os combustíveis fósseis como petróleo e carvão, além de comprometerem as condições ambientais e submeterem os países à instabilidade de preços, um dia estarão esgotados. O Brasil já é líder no uso efetivo de fontes renováveis, devido ao aproveitamento da hidroeletricidade e do álcool. Em sua proposta de Programa, a CGEE justifica que, dentre as rotas tecnológicas para geração de energia elétrica de forma mais sustentável, destacam-se os sistemas energéticos baseados em células a combustível. As aplicações dessas células parecem infinitas: energia para uso residencial, comercial e industrial; para substituição ao motor de combustão em caminhões, ônibus, automóveis, trens, navios e aviões; para alimentação de equipamentos eletro-eletrônicos em substituição às baterias, telefones celulares, computadores...

"O melhor combustível para as células é o hidrogênio, porque apresenta maior eficiência de conversão para energia elétrica. A equação é básica: faz-se uma reação catalítica entre o hidrogênio e o oxigênio para gerar como produtos a água e a energia elétrica", explica o pesquisador do IFGW. O hidrogênio pode ser produzido por recursos fósseis (carvão, petróleo e gás natural), renováveis (biomassa), e a partir de eletricidade (por eletrólise da água), utilizando energias renováveis como a eólica, fotovoltaica, hidráulica e geotérmica, bem como a nuclear.

Etanol do Brasil - "O problema surge quando se fala em hidrogênio como combustível em veículos, por exemplo. Precisamos das outras fontes para produzir hidrogênio, pois ele, em si, não é uma fonte de energia", acrescenta Pimenta. E prossegue: "Nos Estados Unidos tem-se pesquisado muito a "reforma a vapor" da gasolina. É uma reação química entre o combustível (que na verdade é um hidrocarboneto) e o vapor d'água, resultando em hidrogênio e CO2 (gás carbônico). Então, continuamos tendo a emissão do CO2, que contribui para o agravamento do efeito estufa".

Para que as emissões veiculares sejam realmente minimizadas, defende-se o uso do etanol. "O produto também emite CO2, mas o gás já capturado da atmosfera pela planta em seu processo de crescimento.A emissão de CO2 nesse caso é de praticamente zero", defende Pimenta Neves Jr. Ele insiste na importância de que o CTEnerg preconize a reforma de álcool. "Quando se fala de células a combustível, sempre se pensa em reformar gasolina e gás natural para fazer hidrogênio. Nossa visão é mais ampla. Vemos uma oportunidade no etanol, porque nenhum país tem um programa de combustível alternativo como este. Os preços realmente caíram (não é mais subsidiado) e equivale a um terço do preço da gasolina".

Segurança - O leigo não deve imaginar que, em dez ou vinte anos, teremos hidrogênio em lugar de gasolina nos reservatórios da Petrobrás em Paulínia. Mas talvez seja possível pedir ao frentista para injetar hidrogênio no tanque do carro, segundo o professor Pimenta: "Ao abastecer com etanol, um pequeno reformador o converte em hidrogênio para ser utilizado na célula a combustível, que vai produzir a energia elétrica para tocar o seu veículo. No fundo, estamos tratando de carros elétricos, pois a propulsão é feita com um motor elétrico", esclarece. A vantagem de associar a célula a combustível ao motor elétrico é que o processo tem aproximadamente o dobro da eficiência de um veículo convencional com motor a combustão interna, resultando em grande economia de energia.

Armazenar grandes quantidades de hidrogênio não é prático, pois seriam volumes enormes para uma densidade energética baixa. "O armazenamento é preocupante quanto à segurança, por tratar-se de um gás submetido a altas pressões e, além disso, altamente combustível. Voltamos, portanto, ao exemplo brasileiro de se produzir hidrogênio a partir do etanol no próprio veículo". Isto para não voltar ao exemplo do Hindenburg.

Prospecção, relatório e espera

A doutora Helena Li Chum, do National Renewable Energy Laboratoy, contratada para assessorar o CGEE, apresentou ao CTEnerg uma série de recomendações visando o desenvolvimento de um Programa Brasileiro de Células a Combustível, depois de realizar visitas prospectivas a instituições de pesquisa e empresas de vários Estados. Convocou-se uma reunião para o início de junho, em Brasília, que contou com a presença de especialistas de diversas áreas, quando foi constituída uma comissão de redação, que produziu o documento do programa divulgado. A participação de Li Chum foi considerada fundamental, devido à sua experiência na promoção do intercâmbio entre universidades, governo e empresas.

A insistência por um programa (e não projetos) se deve ao fato de que sistemas energéticos baseados em células a combustível constituem um desafio que não pode ser resolvido por um ou outro grupo de especialistas. É um assunto multidisciplinar, que exige o envolvimento de um grande número de especialistas trabalhando de forma cooperativa e coordenada.

Embora muitas notícias sobre células a combustível deixem transparecer que a tecnologia está pronta e que equipamentos comerciais podem ser facilmente adquiridos no mercado, é preciso ter cautela. Poucos modelos estão disponíveis comercialmente, a custos muito elevados, e há vários nichos de mercado que poderão ser bastante vantajosos se convenientemente explorados.

O CGEE aguarda agora a aprovação do MCT para o início efetivo do programa. Um montante inicial, de R$ 3 milhões, já deveria ser liberado este ano, em meio a investimentos de R$ 20 milhões a R$ 25 milhões anuais por um período de dez anos.