Novo reator solar pode tornar a produção de hidrogênio mais sustentável 

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O hidrogênio é utilizado como fonte de energia em processos industriais de alta temperatura, como nas indústrias siderúrgicas e na produção de ferro e alumínio. Isso acontece pela sua capacidade de substituir combustíveis fósseis em processos de combustão, gerando apenas vapor d’água como subproduto — em vez de emitir gás carbônico. 

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Embora esse uso contribua para a redução das emissões de gases do efeito estufa, a produção de hidrogênio, geralmente feita por eletrólise, ainda consome grandes quantidades de energia. A eletrólise é um processo físico-químico que utiliza corrente elétrica para decompor a molécula de água em hidrogênio e oxigênio.

Por isso, desenvolver métodos para produzir o chamado “hidrogênio verde” é um passo essencial para diminuir o impacto ambiental dessas indústrias. 

Um novo reator solar, projetado e testado pela Organização de Pesquisa Científica e Industrial da Commonwealth (CSIRO), na Austrália, pode ajudar a transformar esse cenário. As informações foram divulgadas no site oficial da instituição.  

O reator, denominado “beam-down” (em tradução literal, “feixe para baixo”), utiliza energia solar para produzir hidrogênio de forma mais limpa e eficiente. 

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Como o reator funciona 

• Uma estrutura revestida com espelhos móveis concentra a luz solar e a reflete para o topo de uma torre central. 
• Essa torre redireciona a luz concentrada para baixo, aquecendo um reator solar localizado na base. Esse é o princípio do sistema beam-down. 

• Dentro do reator, há partículas de um óxido metálico chamado cério dopado, que tem a capacidade de absorver e liberar oxigênio com maior eficiência. 
• Essa modificação permite que o cério realize reações químicas a temperaturas mais baixas do que as normalmente exigidas. 
• O reator é projetado para dividir a água em hidrogênio e oxigênio, com o auxílio do catalisador de cério dopado, que retira parte do oxigênio da molécula de água. 
• Quando o sistema é exposto ao vapor d’água, o óxido absorve o oxigênio, liberando o hidrogênio, que pode então ser coletado.

Potencial e impactos futuros 

O processo ainda não tenha foi implementado em larga escala. Mas os testes indicam que o sistema pode alcançar uma eficiência de conversão solar-para-hidrogênio 5% superior aos métodos existentes. 

O novo reator beam-down, desenvolvido pela equipe da CSIRO, representa um caminho promissor para o fornecimento de combustível com baixa emissão de carbono. O hidrogênio verde gerado por esse sistema pode ser ajudar a reduzir as emissões em setores particularmente difíceis de descarbonizar, como a siderurgia, o transporte marítimo e a produção de ferro.