“Uso eficiente de etanol para la producción de hidrógeno y electricidad”, desarrollado en el ámbito del Centro de Investigación para la Innovación en Gases de Efecto Invernadero. Estufa (RCGI), Centro de Investigación en Ingeniería (CPE) formado por la FAPESP y Shell en la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo (Poli-USP).
"El hidrógeno es el combustible del futuro, pero el etanol no se queda atrás en esta carrera. Juntos, pueden dar a Brasil un papel de liderazgo en la lucha por un combustible verde", dice el ingeniero químico Hamilton Varela, coordinador del proyecto y director de la São Instituto Carlos de Química de la Universidad de São Paulo (IQSC-USP).
Según el químico Germano Tremiliosi Filho, coordinador adjunto del proyecto, una de las ventajas de este tipo de reacción es reducir el costo de la energía eléctrica durante todo el proceso. "En la producción de hidrógeno a escala comercial por electrólisis del agua, se aplica al sistema un voltaje del orden de 2 voltios. En el caso de la reforma electroquímica, este potencial energético es mucho menor, entre 0,6 y 0,7 voltios. trabaja con una cantidad de energía un tercio menor que la requerida por la electrólisis del agua”, dice el especialista, quien es profesor del IQSC.
Varela se ocupa del llamado mecanismo de reacción, donde se enfoca en las ecuaciones paso a paso de la reacción de oxidación del etanol, que es la fase más compleja que ocurre en el reformador. “A través de simulaciones, la idea es descubrir qué catalizadores favorecen la rotura de la molécula de etanol, como es el caso del catalizador de platino, el más utilizado para esta reacción”, apunta el investigador.
“Es una etapa inicial, pero fundamental para el desarrollo de las demás fases. Esta información ayuda a otros compañeros a poder desarrollar pilas de combustible, equipos que utilizan hidrógeno para generar electricidad y reformadores electroquímicos más eficientes a lo largo del proyecto”.
En el reformado electroquímico, los catalizadores juegan un papel fundamental, ya que provocan tanto la oxidación del etanol como la reducción del agua, haciendo que la celda de reformado electroquímico genere hidrógeno. “Estamos desarrollando catalizadores para la reducción de agua, tanto a base de sulfuros como de metales de transición, como el níquel y el hierro, que, por cierto, son materiales más baratos que el platino, por ejemplo, que se usa actualmente”, explica Tremiliosi Filho.
Durante el transcurso del proyecto, los investigadores tienen la intención de desarrollar una celda de membrana polimérica que, a través de la reforma electroquímica, pueda convertir etanol y agua en hidrógeno para alimentar las celdas de combustible. “La idea es que en el futuro las casas o edificios tengan celdas de combustible estacionarias, similar a lo que sucede con los generadores diésel”, pronostica Varela. “Estas celdas de combustible podrán propulsar vehículos y proporcionar electricidad a la casa. Todo con hidrógeno”.
Actualmente, el grupo busca comprender cómo las diferencias de temperatura afectan el proceso. “Una hipótesis en este caso sería instalar un reformador electroquímico a bordo del vehículo que procesaría etanol y agua en hidrógeno, para alimentar la celda de combustible y hacer funcionar el motor eléctrico. Pero el desarrollo del reformador aún requiere mucha investigación, incluso a nivel global", dice Tremiliosi Filho. “En otras palabras, la celda de combustible de etanol directo es una propuesta a largo plazo”.
Fuente: TN Petróleo