sáb 23 out 2021
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Pesquisadores da UFPR desenvolvem nova fonte de energia sustentável

Células são empilhadas e interligadas para gerar mais energia  (Foto: João Heim)
Células são empilhadas e interligadas para gerar mais energia
(Foto: João Heim)

O principal projeto de estudo do Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento Autossustentável (NPDEAS) da UFPR é a produção alternativa e autossustentável de células combustíveis. As células que estão disponíveis no mercado têm custo muito alto e funcionam apenas para pequenos equipamentos, como celulares e notebooks, por conta da sua baixa potência. A iniciativa do NPDEAS visa, então, criar células com maior rendimento, menor custo e, mais ainda, com tecnologias nacionais.

Para o gerente de programas do projeto André Mariano, utilizar materiais alternativos para a produção das células de energia é fundamental, já que a platina, necessária para o funcionamento da célula, se tornará inviável em breve. “O problema é que sem ela carros e equipamentos no mundo inteiro não funcionam”, explica. Mariano afirma que, para buscar uma solução, a academia está tentando desenvolver eletrodos que utilizem metais menos nobres.

O projeto foi criado em 2004, pelo professor de Engenharia Mecânica José Vargas, e conta com profissionais e estudantes de diferentes áreas, como Engenharia Mecânica e Biotecnologia.

Pesquisas avançam

Uma célula combustível gera energia elétrica e térmica por meio da reação do hidrogênio e do oxigênio que passam pela placa de membrana polimérica, onde há platina. O único resíduo resultante é água. O hidrogênio utilizado é obtido através de microalgas que liberam o gás naturalmente. Portanto, a energia é totalmente limpa.

Por meio das pesquisas, a equipe do NPDEAS desenvolveu a membrana alcalina, um produto de baixo custo e de tecnologia legitimamente nacional. Ela possui, apenas, uma folha de papel com solução de hidróxido de potássio e substitui a membrana polimérica, que precisa de platina.

Aluna de mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais, Paola Polla aperfeiçoou o funcionamento da célula reduzindo o custo e chegando ao melhor desempenho do gerador de energia através da modelagem matemática, que simula fenômenos físicos. Após os testes, Paola trabalha, agora, no desenvolvimento de uma pilha – um empilhamento de várias células  – também alternativa e com menor custo. “Preferi trabalhar com a pilha porque ela tem uma maior tensão do que uma célula, e nós precisamos desta eletricidade em maior quantidade”, explica.

 

(Arte: Maria Luiza Petranski)
(Arte: Maria Luiza Petranski)

Parceria Internacional

O NPDEAS desenvolve o projeto com a Florida State University (FSU), dos Estados Unidos. Nesta parceria alunos e professores se visitam e trabalham no aprimoramento das células combustíveis.

Os alunos da FSU que participam da pesquisa estão no Brasil há seis meses e em abril retornarão aos EUA com a equipe brasileira para defender o trabalho realizado sobre a célula de combustão.De acordo com Mariano, os alunos do projeto desenvolveram um kit didático para ser comercializado para as universidades e institutos de pesquisa. “O kit contém uma célula completa para permitir os experimentos”, conta.

Aluna de Engenharia Mecânica, Larissa Villar é uma das integrantes que viajará aos Estados Unidos para defender a pesquisa realizada pelo NPDEAS. “O intercâmbio entre duas universidades é sempre enriquecedor, e apresentar este projeto tão inovador que precisou de tanto tempo de pesquisa é emocionante”, diz.

 

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