UFMG inaugura laboratório inédito
para pesquisa em pilhas a combustível

Com recursos da Cemig, espaço vai estimular busca por energia alternativa

Ana Rita Araújo

erar tecnologia para a produção de energia limpa, não poluente e renovável, como alternativa às hidrelétricas e aos combustíveis fósseis. Com esse propósito, um grupo de pesquisadores do departamento de Química, do ICEx, tem investido no desenvolvimento de pilhas a combustível, dispositivo que produz energia elétrica a partir de reações eletroquímicas.

No Laboratório de Materiais e Pilhas a Combustível (LaMPaC), construído com recursos da Cemig, e que será inaugurado nesta quinta-feira, 19, terá início a produção de protótipos e o teste de materiais, depois de mais de 15 anos de pesquisa básica para elucidação de fenômenos como condutividade elétrica, estudo de materiais e processos químicos.

“Há ainda um longo caminho para se chegar à comercialização”, adverte a coordenadora da pesquisa, professora Rosana Zacarias Domingues, ao lembrar que os cinco tipos de pilhas atualmente pesquisados no mundo recebem grandes investimentos nos Estados Unidos, Japão e Europa, e que o custo dessa modalidade de produção de energia ainda é muito alto. “É preciso baratear o processo, para que se torne uma alternativa comercialmente viável”, diz a professora. Segundo ela, pilhas que funcionam a baixa temperatura estão em processo mais adiantado de estudo, algumas já em teste para movimentar automóveis e ônibus.

Na UFMG, o objeto da pesquisa são as pilhas a combustível que funcionam em altas temperaturas – entre 700 e 800 graus centígrados. Produzidas com materiais cerâmicos e alta tecnologia, não se assemelham às conhecidas baterias que fazem funcionar rádios e outros equipamentos portáteis. São constituídas de finas multicamadas cerâmicas, formando placas com aproximadamente 10 centímetros de comprimento e 1,5 milímetro de espessura, que lembram folhas de papel.

Enquanto as pilhas comuns são fontes geradoras que se desgastam rapidamente, este outro tipo tem vida útil longa porque funciona a partir da injeção de combustíveis como hidrogênio, etanol ou biomassa e não do consumo de seus constituintes. Agrupadas, as pilhas a combustível são capazes de gerar energia para abastecer um hospital, condomínio ou centro de processamento de dados, por exemplo. “A idéia é ter um gerador capaz de suprir a demanda de energia em locais remotos ou onde o essencial seja a qualidade e não o preço da energia”, explica Rosana Domingues.

Processo completo
O grupo de pesquisadores da UFMG pretende gerar tecnologia para todo o processo de produção das pilhas a combustível. Isso inclui a elaboração dos pós, dispersões e filmes cerâmicos que dão origem aos eletrodos e eletrólitos; a pesquisa do aço nacional que seja mais adequado para a produção das placas bipolares usadas no agrupamento das pilhas; o estudo dos diversos combustíveis utilizáveis; e a observação das características elétricas, morfológicas e mecânicas adequadas à produção em larga escala. “Este tipo de trabalho é inédito no Brasil”, assegura a professora, que começou a lidar com o tema em 1988, quando desenvolveu, na França, tese de doutorado sobre um dos componentes da pilha a combustível. Poucos anos depois, o professor francês Tulio Matencio veio se juntar ao grupo, e daí surgiram novas teses sobre o assunto, incluindo a da pesquisadora Márcia Caldeira Brant, contratada no início do projeto. “Atualmente, o Ministério de Ciência e Tecnologia está investindo na área. No Brasil, saímos um pouco na frente devido ao apoio da Cemig”, comenta.

Projeto conta com recursos de R$ 2 milhões Com cerca de 150 metros quadrados de área construída, anexa ao departamento de Química, no campus Pampulha, o LaMPaC abriga laboratórios para construção e testes de protótipos; para produção de dispersões cerâmicas que darão origem aos filmes; para a deposição e tratamento térmico desses filmes; além de sala de trabalho para professores e alunos. Foca Lisboa Rosana Domingues: energia de qualidade Vinculado à Diretoria de Energias Alternativas da Cemig, o projeto é estratégico para a empresa, que já possui planta para produção do hidrogênio – por eletrólise da água –, um dos combustíveis que podem ser utilizados. Além da construção do espaço físico, os R$ 2 milhões repassados pela Cemig foram empregados na aquisição de equipamentos que oferecerão condições para que os pesquisadores da UFMG construam seu primeiro protótipo, com potência de 50 watts. “Uma vez dominada esta tecnologia, devemos construir outros, de potência maior, até atingir mil watts, chegando a um gerador capaz de produzir, além de energia elétrica, energia térmica suficiente para se auto-sustentar”, diz a coordenadora do projeto. As etapas para a produção de geradores cada vez mais potentes – e sua utilização em larga escala – envolvem problemas complexos que vão da produção do material cerâmico à selagem das placas que separam as pilhas, para evitar o vazamento de gases. “Esta é uma tecnologia que ainda não é dominada no Brasil”, comenta Rosana Domingues. Tantos desafios, longe de reduzir o entusiasmo do grupo, servem de estímulo para novas tentativas. “Quanto mais pesquisa, melhor o desempenho dos materiais e maior a possibilidade de baratear o custo do processo”, ressalta a pesquisadora.