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9 de março de 2012

Trabalho de aluno do IFSC objetiva carro elétrico 100% limpo

Há algum tempo, os carros elétricos têm feito muito sucesso em feiras de automóveis internacionais e chamado atenção de muitos motoristas. Mas, embora tenham alcançado tanta notoriedade pela propaganda sustentável que seus fabricantes fazem questão de salientar, o carro elétrico, ainda, não é totalmente “limpo”.

Um carro elétrico, diferente dos convencionais (que tem seu motor movido à gasolina), funciona através de um motor elétrico. O “alimento” que possibilitará tal funcionamento são as chamadas “células a combustível”, onde o hidrogênio, em sua forma gasosa, serve de matéria-prima.

No entanto, atualmente, existem algumas questões a serem solucionadas para aumentar a quantidade de carros elétricos nas ruas. A primeira refere-se ao preço. Especialmente no Brasil, onde tais carros ainda não são fabricados, ao chegarem aqui vêm embutidos de uma carga tributária que elevam seu valor vertiginosamente (um Mitsubishi MiEV custa mais de R$100 mil). A segunda questão diz respeito ao “ecologicamente correto”. Mesmo com motor elétrico, este tipo de carro ainda possui um pequeno motor à gasolina (necessário para ligar um gerador que, por sua vez, irá produzir energia elétrica).

Contudo, um pesquisador brasileiro, que, atualmente realiza seu “doutorado sanduíche” na Universitat de Valencia (Espanha), pode ser um dos responsáveis por mudar essa realidade. Físico de formação, pela Universidade Estadual Paulista (Unesp),Vinícius Dantas de Araújo concluiu seu mestrado no curso de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade de São Paulo (USP), e já emendou seu doutorado, através da Pós-Graduação Interunidades em Ciência e Engenharia de Materias, promovida pelas Unidades do campus da USP- São Carlos.

Depois de iniciar seu doutorado, sob orientação da Dra. Maria Inês Basso Bernardi, pesquisadora do Grupo Crescimento de Cristais e Materiais Cerâmicos do Instituto de Física de São Carlos (CCMC-IFSC/USP), Vinícius optou por continuar seus estudos com materiais óxidos (estudados desde seu mestrado), mas dessa vez com óxido de Cério (CeO2) dopado com cobre (Cu). “Traduzindo”, um átomo de Cério na molécula CeO2 é substituído por um átomo de cobre (Cu), material que pode ser utilizado como catalisador (dispositivo que trata gases emitidos pelo escapamento de carros) para fazer a oxidação do monóxido de Carbono (CO).

Em termos práticos, fazer a oxidação do CO é transformá-lo em CO2. Essa transformação justifica-se pelo seguinte fato: os carros elétricos têm seu funcionamento baseado na chamada “tecnologia do hidrogênio” (utilização do hidrogênio como combustível). Transformá-lo em combustível, no entanto, exige algumas especificidades. “Os eletrodos, responsáveis por transformar hidrogênio gasoso em eletricidade, param de funcionar muito rapidamente, caso haja a presença de monóxido de carbono nesse processo. A ideia é utilizarmos o catalisador [CeO2] para transformar o monóxido em dióxido, já que este último não inviabiliza o processo, como o CO”, explica o doutorando.

Outra parte da pesquisa de Vinicius é utilizar como dopante o Cobalto (Co) ao invés do Cobre (Cu). O intuito final é que o óxido de Cério dopado com Cobalto seja eficiente na produção de hidrogênio gasoso, a partir da reforma do vapor do etanol. “Pegamos as moléculas de etanol, as fazemos passar pelo catalisador e, do outro lado, tudo será transformado em hidrogênio e dióxido de carbono”.

Vinicius-3Nos dois estudos diferentes de Vinícius, tem-se as seguintes metas: no primeiro caso, produção de hidrogênio; no segundo, sua purificação. E nos dois casos, Vinícius já chegou a resultados animadores. “Já fizemos testes de catálise e os resultados mostraram que o óxido de Cério dopado com 3% de Cobre já consegue fazer 100% de oxidação do monóxido em dióxido. Outro material estudado, o óxido de Cério dopado com Cobalto já conseguiu transformar o etanol em hidrogênio”, comemora o aluno.

Diante de tais resultados, um carro totalmente elétrico poderá ser produzido no futuro. Ou seja, o pequeno motor a gasolina, que compõe todos esses automóveis atualmente, poderá ser totalmente eliminado, fazendo jus à bandeira sustentável que foi erguida para definir esse tipo de automóvel.

Durante o ano em que ficará na Espanha, Vinicius pretende aprimorar suas pesquisas através de caracterizações ópticas, com o intuito de correlacionar as propriedades ópticas e estruturais do material (óxido de cério dopado com cobre ou cobalto) com a eficiência deste material como catalisador, fazendo sua colaboração para popularizar os tão almejados veículos limpos da seguinte forma: produzindo células de combustível completamente limpas e, sobretudo, mais baratas. “No momento, esses materiais não são viáveis, economicamente, para uma produção em larga escala. Mas em um futuro breve isso mudará”, finaliza Vinicius.

Assessoria de Comunicação

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Instituto de Física de São Carlos - IFSC Universidade de São Paulo - USP
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