A CellBio é uma empresa em fase de pré-incubação na Inova UFMG dedicada à fabricação de materiais cerâmicos. Ela nasceu a partir de pesquisas no Laboratório de Materiais e Pilhas a Combustível (Lampac), do Departamento de Química da Universidade. Uma das aplicações desses materiais é a fabricação de pilhas a combustível que podem fornecer energia para qualquer tipo de sistema, desde aparelhos portáteis até grandes cidades e indústrias.
Os pesquisadores Túlio Matencio, Rosana Zacarias Domingues e Rose Marie Belardi, que trabalham no desenvolvimento da pilha a combustível de óxido sólido (PaCOS), observam que ela é fonte de energia limpa, silenciosa e de rendimento energético muito superior aos atuais modelos, como os baseados em combustíveis fósseis.
A PaCOS é um dispositivo que, em temperaturas entre 600°C e 850°C, converte eletroquimicamente combustíveis químicos em eletricidade usando hidrogênio e oxigênio. Como toda pilha, ela é formada por um catodo, um anodo e um eletrólito. Os três componentes básicos são produzidos com materiais cerâmicos que demandam tratamento térmico em fornos que alcançam até 1700°C. Segundo Túlio Matencio, coordenador do projeto, é justamente por funcionar em alta temperatura que a pilha adquire características especiais. "Na PaCOS, o calor gerado na reação química que produz eletricidade também pode ser aproveiado, o que aumenta o rendimento desse tipo de pilha", diz.
Vantagens
Para efeito de comparação, a eficiência do carro a gasolina é surpreendemente baixa, ficando em torno de 20%. Todo calor expelido como gases da exaustão ou que vai para o radiador é desperdiçado. Já a pilha a combustível feita de material cerâmico pode alcançar rendimento superior a 80%.
Outra vantagem da PaCOS é o que os pesquisdores chamam de reforma interna. O hidrogênio - necessário para a reação química que ocorre no interior da pilha - pode ser obtido a partir do etanol, uma fonte renovável e disponível em larga escala no Brasil. "Por trabalhar em altas temperturaas, a pilha pode transformar o etanol, existente em seu interior, para obter hidrogênio", observa Matencio.
De acordo com o investigador, temperaturas altas também dispensam o uso de cartalisadores para acelerar a reação química. Esses catalisadores frequentemente são caros, o que aumentaria o custo da geração de energia. Em termos de engenharia, isso significa economia de espaço e de processo - pois não é necessário agregar outros equipamentos para fornecer hidrogênio para a pilha funcionar.
Mercado
O objetivo do grupo da UFMG é desenvolver um protótipo comercial de 500 watts da PaCOS para pequenas aplicações domésticas e comerciais. No entanto, conforme explica Matencio, eles têm feito superposição de várias pilhas para aumentar sua potência. Subprodutos gerados nesta pesquisa também poderão ser explorados, como filmes, fitas, anodos, catodo e eletrólito feitos a partir de material cerâmico, além de pó cerâmico e pó cerâmico em suspensão.
A comercialização desses subprodutos tem a importância de substituir a importação por materiais de fabricação nacional. Hoje, a produção da pilha a combustível é completamente dependente de laboratórios estrangeiros. O estágio de desenvolvimento da PaCOS na UFMG é considerado avançado, próximo de gerar um produto comercialmente viável.
No Brasil e no mundo, as investigações para o desenvolvimento de pilhas com células a combustível têm-se intensificado devido à busca por fontes alernativas de energia.
Leia mais sobre o início da pesquisa na Universidade, em 2006, em reportagem do Boletim UFMG.
(Com Sebrae)
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