Um dos principais desafios, a nível energético, que se colocam às sociedades modernas é a procura de novas fontes de energia, que possam substituir as actuais. Com o fim próximo dos combustíveis fósseis, principais fontes de energia actuais, urge encontrar novos mecanismos de produção de energia que acabem com esta dependência do petróleo, do carvão e do gás natural.
Ciclicamente, o debate sobre as energias é retomado sempre que surge uma nova ideia, uma nova estratégia que poderá ser implementada. Neste mesmo espaço, há cerca de um ano foi abordado o tema do nuclear, quando surgiu a possibilidade de Portugal apostar nesse tipo de energia. Agora que se anuncia a fixação de uma empresa de produção de pilhas de hidrogénio em Portugal é revitalizada a ideia de se utilizar o hidrogénio como fonte de energia.
O hidrogénio é o elemento mais simples e comum que existe no Universo, estando em 75% da massa do Universo.
No seu estado natural e sob condições ambientes de temperatura e pressão, o hidrogénio é um gás incolor, inodoro, insípido e muito mais leve que o ar. Ele também pode estar no estado líquido, ocupando um volume 700 vezes menor do no estado gasoso.
As células de combustível podem ser utilizadas numa grande variedade de aplicações, desde telemóveis a veículos, navios e aviões de todos os tamanhos. De uma forma geral estas células são constituídas por sistemas electroquímicos que convertem a energia de uma reacção química directamente em energia eléctrica.
Todas as células de combustível são constituídas por dois eléctrodos, um positivo e outro negativo, designados por, cátodo e ânodo, respectivamente. Da mesma forma, todas as células têm um electrólito, que tem a função de transportar os iões produzidos no ânodo, ou no cátodo, para o eléctrodo contrário, e um catalisador, que acelera as reacções electroquímicas nos eléctrodos.
O hidrogénio (combustível) é injectado no ânodo, dentro do qual o hidrogénio perde um electrão, adquirindo a configuração de ião positivo – H+. Os iões H+ passam através da membrana e os electrões fluem para o circuito externo até ao cátodo produzindo energia. O oxigénio, que surge da injecção de ar, os electrões e os iões H+ combinam-se quimicamente, no cátodo produzindo água, no estado gasoso.
Como todas fontes de energia, também nestas células se procura aumentar a eficácia das células de combustível, de tal forma que, os eléctrodos devem ter elevadas áreas de contacto e o electrólito deve ter uma espessura reduzida.
Cada uma destas células produz uma diferença de potencial igual ou inferior a 1V, pelo que para aumentar os valores de diferença de potencial para valores úteis surge a necessidade de associar várias células em série. Este conjunto de células de combustível passa a designar-se por pilha.
A combinação de hidrogénio e de electricidade representa um meio promissor de vislumbrar um futuro sem emissões baseado na energia sustentável. Juntas, podem ser um instrumento de transição gradual de uma economia de combustíveis fósseis para um futuro energético praticamente sem carbono que utilize a tecnologia básica emergente das pilhas de combustível para interconversão entre hidrogénio e electricidade. Isto facilitará a utilização crescente das fontes de energia renováveis.
Por: António Costa
