Células de combustível são dispositivos que podem ocupar um lugar importante em uma economia mais sustentável, pois permitem tanto gerar energia limpa (por exemplo, em carros elétricos) quanto converter gases do efeito estufa (metano e dióxido de carbono) em produtos químicos de alto valor agregado.

No dia 23 de outubro, esses dispositivos foram assunto de um CINE Webinar. Mais precisamente, o seminário abordou as células de combustível baseadas em membranas aniônicas (AEMFCs, na sigla em inglês). O tema foi apresentado por um de seus principais expoentes: Dario Dekel, pesquisador do Instituto de Tecnologia de Israel (Technion). Nessa prestigiosa universidade, o cientista lidera um grupo de pesquisa com vinte membros, todos dedicados ao desenvolvimento desses dispositivos. O grupo mantém colaborações com cientistas de outros vinte países, inclusive pesquisadores do IPEN ligados ao CINE, com o objetivo de superar os principais desafios que limitam, atualmente, o uso das AEMFCs em carros elétricos e outras aplicações.

“Eu gostaria de pensar nesta tecnologia como a próxima geração de células de combustível”, disse Dekel, enfatizando que as AEMFCs podem trazer a redução de custos necessária para viabilizar a produção em massa de células de combustível para automóveis. De fato, nas AEMFCs, as reações eletroquímicas que geram energia elétrica ocorrem em meio alcalino, em contraposição ao meio ácido e corrosivo das tecnologias usadas nas células de combustível que hoje estão no mercado. A alcalinidade viabiliza o uso de materiais mais baratos nos componentes das células (catalisadores, eletrodos, membranas), possibilitando a necessária redução de custos no dispositivo final.  

No webinário, que foi transmitido pelo canal do CINE no YouTube e contou com uma audiência de cerca de 50 pessoas, Dekel comentou que a tecnologia das AEMFCs começou a se desenvolver apenas uma década atrás. Desde então, disse o cientista, o desempenho desses dispositivos (em termos de densidade de potência) tem melhorado de forma extraordinária, superando as expectativas iniciais e alcançando os valores da tecnologia convencional, principalmente devido aos avanços conseguidos no aprimoramento das membranas aniônicas.

Entretanto, esclareceu o pesquisador do Technion, alguns desafios precisam ser superados para se levar as AEMFCs a automóveis e outras aplicações fora do laboratório. Um dos problemas principais, disse o palestrante, é o da estabilidade. Isto é, o desafio de manter, ao longo de centenas de horas, o ótimo desempenho inicial que as AEMFCs já conquistaram.

Startups

Depois de apresentar os avanços recentes de seu grupo e colaboradores com relação aos desafios das AEMFCs, o cientista respondeu a numerosas perguntas e comentários da plateia. Nesse momento, Dekel teve a oportunidade de falar sobre um dos seus assuntos favoritos, as startups. “Gosto da combinação de trabalho acadêmico e startups”, disse. O cientista, que já criou uma startup de células de combustível e pretende iniciar o segundo empreendimento em 2021, comentou que, em Israel, existe um ambiente muito propício para esse tipo de iniciativa.

Dekel deixou alguns conselhos para os participantes do CINE que cogitam em empreender. “Quando você tem uma ideia e você detecta que existe um nicho de mercado, foque na ideia, faça seu “dever de casa”, consiga financiamento e realize”, aconselhou o cientista. “Seja muito flexível, porque, provavelmente, a sua primeira ideia não será a melhor”, acrescentou. Dekel destacou ainda a importância de não ter medo do fracasso. Altos riscos e incertezas, disse ele, existem sempre nos primeiros anos de um empreendimento. Aceitando esse fato, não há lugar para o medo, completou.

Colaboração com pesquisadores do CINE

O webinar de Dario Dekel foi organizado pela Divisão Metano a Produtos do CINE, coordenada por Fábio Coral Fonseca, pesquisador do IPEN. Desde o início de 2020, vários membros dessa divisão estão trabalhando ativamente junto a Dekel para superar alguns dos desafios das AEMFCs.

“Buscamos componentes de reatores eletroquímicos, chamados de eletrólitos de estado sólido, com propriedades químicas, físicas e mecânicas ótimas, de modo a produzir dispositivos de alto desempenho e altamente duráveis”, conta Elisabete Inacio Santiago, pesquisadora do IPEN e membro do CINE, que coordena a colaboração com Dekel.

A colaboração agrega a experiência da equipe do CINE em células a combustível, e a expertise de Denkel na tecnologia de membranas aniônicas, na qual ele é apontado como um dos expoentes em nível mundial. Além disso, a parceria facilita o acesso da equipe do CINE aos laboratórios de ponta do Technion e à rede de grupos de pesquisa e empresas de base tecnológica de Dekel. “As perspectivas a curto e médio prazos são as melhores possíveis”, diz Santiago, quem relata que os primeiros artigos científicos fruto da colaboração já estão em processo de submissão aos periódicos especializados.

Assista à gravação do webinário de Dario Dekel, no canal do CINE no YouTube: https://youtu.be/IiifwUFHXYg