Um dos principais desafios para produção de energias limpas está na eficiência dos processos. Ainda que a tecnologia de transformação e captação tenha melhorado nos últimos anos, os equipamentos ainda são ineficientes do ponto de vista de produção em escala.
Com baixa porcentagem de rendimento e custos ainda muito altos, as atividades de pesquisa e desenvolvimento tem focado em soluções para tornar os equipamentos e insumos menos específicos, mais rentáveis e com maior taxa de sucesso na captação de gases, seja para uso energético ou como forma de mitigação da pegada de carbono.
Pode parecer um contrassenso que para produção de energia limpa haja eliminação de quantidades significativas de gases danosos ao meio ambiente, como o monóxido e o dióxido de carbono.
Contudo, algumas fontes, como na extração de hidrogênio do carvão, gás natural, dentre outras formas, ainda podem gerar impactos importantes, sem nem ao menos gerar um retorno eficiente na produção do gás hidrogênio, atualmente considerado uma promessa para a revolução energética. Mas como modificar esse cenário?
Pesquisadores do Instituto de Ciências Integradas de Células e Materiais da Universidade de Kyoto e o Departamento de Engenharia Química da Universidade Nacional de Taiwan podem estar a caminho de encontrar uma resposta.
Membrana mágica
“Não é magia, é tecnologia”, talvez esse bordão tão marcado na memória da geração dos anos 1990 faça total sentido hoje, com o desenvolvimento da membrana inteligente multiforme em processo de estudo.
Um problema bastante significativo na indústria energética é a especificidade dos materiais. Algumas chaminés, por exemplo, são equipadas com filtros e membranas especificamente desenvolvidas para barrar partículas grandes de poeira ou molécula de CO2.
Contudo, elas possuem tamanhos, formatos e funções específicas. Isso a torna bastante eficiente em sua função, ao mesmo tempo que a inutiliza para outras demandas. Por exemplo, uma membrana porosa irá reter apenas grandes partículas, dificilmente reterá líquidos ou gases.
Mas a membrana inteligente em processo de desenvolvimento é capaz de assumir “fases” diferentes, respondendo de forma eficiente à necessidade de mudanças de alvo. Ela pode assumir um estado vítreo, líquido ou ainda cristalino, sem perder suas propriedades.
Esse processo inclusive é reversível e autorregulado, ou seja, a membrana pode alternar suas fases continuamente e cada uma dessas mudanças é estimulada pelo ambiente ou processo onde está sendo utilizada.
Esse representa um grande progresso para o setor energético, pois a utilização de membranas dessa natureza nos processos de captação e separação de gases pode contribuir para maior eficiência do processo.
Para exemplificar, imagine que você quer recolher água com uma peneira. Devido aos furos, a maioria da água passará sem ser retida, ficando apenas algumas moléculas que deixam a peneira molhada.
Mas se a mesma peneira fosse capaz de identificar que é hora de reter a água, ela tornaria automaticamente os furos menores a ponto de conseguir segurar a maioria do líquido.
Com os gases não seria diferente. É importante lembrar que cada gás apresenta moléculas de tamanhos diferentes, podendo ser retidos e separados. A membrana em desenvolvimento parecer ter maior afinidade com moléculas de CO2.
Isso significa que ela captaria a maioria das moléculas de dióxido de carbono, deixando para trás um gás “purificado” de hidrogênio, por exemplo. Isso otimizaria a separação, aumenta a eficiência de produção e barateia o processo pela multifuncionalidade da tecnologia.
Separando e preparando o futuro
Na corrida pela diminuição da pegada de carbono com a substituição de combustíveis fósseis por formas de energia renováveis, tecnologias como a da membrana em desenvolvimento pelos pesquisadores das Universidades de Kyoto e Nacional de Taiwan, dão novos passos rumo a eficiência.
Quanto maiores os investimentos em tecnologia e melhora no desenvolvimento de materiais, mais atrativas se tornarão as oportunidades de substituição dos processos industriais convencionais por alternativas verdes, mais seguras e com menor impacto ambiental.
Ainda há um trajeto considerável a ser galgado. Mesmo que os apelos sobre a necessidade de mudanças datem de décadas atrás, ainda estamos iniciando os movimentos de mudança em prol de um mundo mais sustentável.
Há toda uma cultura industrial a ser modificada, porém, é importante que, mesmo que em pequenos passos, estejamos alcançando sucesso no desenvolvimento tecnológico em prol de energias mais limpas, eficientes e acessíveis.
O desafio não começa e não para por aqui. Quer saber mais sobre a corrida do hidrogênio e fontes renováveis de energia? Vale a pena se informar sobre o ouro do século 21. Continue acompanhando a TecMundo, que te dá uma energia extra para o conhecimento. Até mais.