Água: Fonte de Combustível do Futuro?

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

FEPROQUIM - Feira de Projetos de Química

Autores

Júnior, M. (IFRJ) ; Magalhães, A.B. (IFRJ) ; Gadelha, B. (IFRJ) ; Filho, H. (IFRJ)

Resumo

O projeto busca impor a água como uma fonte de energia alternativa capaz de diminuir os impactos ambientais, que são causados por combustíveis poluentes. Em nosso projeto, a obtenção de hidrogênio seria realizada por meio da eletrólise da água, fazendo a montagem de um gerador de hidrogênio. Demonstra seu poder de combustão, citando os pontos positivos e negativos dessa fonte de energia, comparando-o com os combustíveis fósseis. Além disso, apresenta em que ele pode ser utilizado e mostra experimentalmente como funciona como combustível em carros e máquinas. Por fim, esclarece o porquê de uma energia já conhecida há tempos não ser implantada atualmente.

Palavras chaves

Hidrogênio; Eletrólise; Combustível

Introdução

A revolução industrial e a utilização intensiva dos combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural) estão associadas ao elevado nível de vida das sociedades ocidentais. Contudo, as reservas de combustível fóssil não são ilimitadas e o seu uso gera impactos ambientais, como o aumento do efeito estufa e as consequentes alterações do clima. Atualmente, enfrentamos um novo desafio em termos energéticos, que se traduz por uma transição para fontes de energia renováveis e menos poluentes. Neste contexto, o hidrogênio (H2) surge como uma alternativa válida, já que é o elemento mais abundante no universo e a sua combustão direta produz uma quantidade significativa de energia e libera apenas água. Nos últimos anos, as várias técnicas de produção de hidrogênio tem gerado grande interesse da comunidade científica e da indústria de combustíveis e de transportes. A sua obtenção é bastante flexível, sendo uma de suas características mais interessantes. Pode ser obtido a partir energia elétrica (via eletrólise da água), pelas fontes: hidroelétricas, geotérmicas, eólica e solar, todas geológicas e também da eletricidade de usinas nucleares. Pode ainda ser obtido da energia da biomassa (via reforma catalítica ou gaseificação, seguido de purificação), por exemplo, etanol, lixo e rejeitos da agricultura. As fontes de hidrogênio mais viáveis economicamente são os combustíveis fósseis (via reforma catalítica ou gaseificação, seguido de purificação). Entretanto, no processo realizado para a obtenção desse gás libera-se monóxido e dióxido de carbono, o que causa danos ao ambiente em que vivemos. O projeto sugere uma forma limpa de obtenção de hidrogênio e realiza uma combustão limpa, sem agredir o meio ambiente. Os métodos realizados são reversíveis, não havendo perda de água.

Material e métodos

Nesse projeto, será apresentado um gerador de hidrogênio montado pelos integrantes do projeto. Este foi feito da seguinte forma: eletrodos e uma mangueira para a saída dos gases foram instalados em um recipiente, que possui água e uma substância que atua como eletrólito, ou seja, melhora a condutibilidade elétrica da solução. Ligando-se o sistema a corrente elétrica, a eletrólise é realizada. Dessa forma, é possível produzir os gases hidrogênio e oxigênio. Em outro experimento, será comprovado a maior produção de moléculas de hidrogênio em relação as de oxigênio ao decompor as moléculas de água. Além disso, será apresentado um vídeo que simulará o lançamento de foguetes. A simulação será feita armazenando gás oxigênio e hidrogênio no interior de uma seringa, que será conectada a eletricidade. Para melhor compreensão dos conceitos, as explicações terão o auxílio de uma apresentação em slides.

Resultado e discussão

Os fatores necessários para se ter uma combustão são combustível, comburente e fonte de ignição. Com a ausência de algum desses fatores, a combustão não ocorre. Os experimentos proporcionarão o entendimento de que ao ser realizada a combustão do gás hidrogênio ele possui uma maior quantidade de energia armazenada por unidade de peso em relação aos combustíveis fósseis (gás natural, carvão, petróleo). Além disso, ao ser feita sua combustão, o produto formado é o vapor de de água. Dessa forma, o processo é reversível, sem perdas.

Conclusões

Para ter-se um combustível é necessário satisfazer três fatores: não ter impactos ambientais, quantidade de energia significativa presente no combustível e baixo custo de produção. Apenas este último tópico não é oferecido pelo hidrogênio. O hidrogênio é uma energia limpa dependendo da sua obtenção. Isso aconteceria caso fosse utilizado painéis solares e geradores eólicos para fornecer energia a eletrólise. Procuramos equilibrar a energia gasta com a energia produzida. Esperamos que um dia as políticas favoreçam esse combustível e que a consciência ambiental seja maior que o capital!

Agradecimentos

Referências

http://filosofiaimortal.blogspot.com.br/2014/05/inventores-de-motores-movidos-agua-sao.html
13/04/2016 às 18:23 https://unila.edu.br/sites/default/files/files/William%20Bartolomeu%20de%20Medeiros.pdf
14/04/2016 às 14:54
http://www.abenge.org.br/cobenge-2014/Artigos/128855.pdf
14/04/2016 às 17:30
http://seer.unipampa.edu.br/index.php/siepe/article/view/3921
14/04/2016 às 19:20
https://hidrogenius.wordpress.com/
15/04/2016 às 14:55