Novo combustível do MIT é feito com latas, água do mar e grãos de café

Os pesquisadores descobriram que ao extrair o alumínio puro presente nas latas e colocá-lo em uma solução com água do mar, a solução produz hidrogênio, que pode ser utilizado como um combustível para produzir energia sem emitir carbono. Além disso, essa simples mistura pode ser potencializada com a adição de cafeína.

O alumínio removido das latinhas recebe um pré-tratamento com uma liga feita a partir de uma concentração específica dos metais gálio e índio, que o faz chegar em sua forma mais pura. Assista abaixo ao vídeo que detalha o experimento:

Sozinha, a solução produz hidrogênio de forma lenta. Buscando formas de acelerar a produção, a equipe entrou em contato com colegas do departamento de química do MIT, que sugeriram a adição de um pouco de pó de café à mistura. Para a surpresa dos cientistas, a reação se acelerou.

O grupo descobriu que o imidazol (componente ativo da cafeína) potencializa a mistura, o que fez com que ela produzisse, em cinco minutos, uma quantidade de hidrogênio equivalente a duas horas sem o estimulante.

O objetivo dos engenheiros é aplicar essa reação química para alimentar reatores de hidrogênio sustentável a bordo de embarcações e veículos subaquáticos. Eles estimam que um reator contendo aproximadamente 18 quilogramas (kg) de bolinhas de alumínio poderia fornecer energia a um pequeno barco por cerca de 30 dias.

“Isso é muito interessante para aplicações marítimas como barcos ou veículos subaquáticos porque você não teria que carregar água do mar – ela está prontamente disponível”, disse Aly Kombargi, doutorando de Engenharia Mecânica do MIT e autor do artigo, em comunicado. “Nós também não temos que carregar um tanque de hidrogênio. Em vez disso, nós transportaríamos alumínio como o 'combustível' e apenas adicionaríamos água para produzir o hidrogênio que precisamos.”

A ideia do experimento surgiu da busca por métodos sustentáveis para a produção de hidrogênio, visto como uma das melhores alternativas ecológicas à gasolina e outros combustíveis fósseis. A dificuldade em abastecer veículos com hidrogênio, contudo, é o seu transporte a bordo. O gás é altamente volátil e pode explodir no caso de uma colisão, por exemplo. E foi pensando nisso que a equipe encontrou o alumínio.

Porém, a solução encontrada possui algumas brechas. Quando o alumínio entra em contato com o oxigênio do ar, sua superfície forma uma espécie de escudo, composto por fina camada de óxido, o que impede outras reações. Por isso, é necessário ter o metal em seu estado puro, o que só é possível a partir da liga composta por gálio e índio – materiais extremamente raros e por isso, caros.

Frente a esse impasse, os cientistas descobriram que podem recuperar as ligas de gálio-índio utilizando uma solução de íons presente na própria água do mar. Eles protegem a liga metálica de reagir com a água e e ajudam a precipitar em uma forma que pode ser retirada e reutilizada. Assim, os reatores funcionariam bombeando água do mar ao seu redor e gerando hidrogênio para alimentar um motor em um ciclo renovável.

“Estamos mostrando uma nova maneira de produzir combustível de hidrogênio, sem transportar hidrogênio, mas transportando alumínio como 'combustível'”, diz Kombargi. “A próxima parte é descobrir como usar isso para caminhões, trens e talvez aviões. Talvez, em vez de ter que transportar água também, poderíamos extrair água da umidade ambiente para produzir hidrogênio. Isso está no futuro.”