Células a combustível com caldo de cana geram energia elétrica sem prejudicar o meio ambiente
Pesquisadores do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), órgão associado à Universidade de São Paulo (USP), realizaram testes utilizando caldo de cana para gerar energia elétrica em células a combustível. Esse processo dispensa a transformação do caldo em etanol, que é feita nas usinas de álcool, evitando a formação de resíduos prejudiciais ao meio ambiente. Após obterem sucesso em experimentos realizados em laboratório, os cientistas agora estão desenvolvendo a técnica para aplicação em escala industrial.
A célula a combustível funciona de forma semelhante a uma pilha, no entanto, o combustível utilizado é consumido para gerar eletricidade. Nesse processo, existem dois eletrodos: o ânodo, onde ocorre a oxidação do combustível, e o cátodo, onde o oxigênio proveniente da oxidação é reduzido. Esses eletrodos são conectados por uma membrana que atua como eletrólito, conduzindo eletricidade e formando um sistema que fornece energia elétrica.
No experimento realizado pelos pesquisadores, a oxidação do caldo de cana ocorre no ânodo e a redução de oxigênio no cátodo. O objetivo desse estudo era obter energia da biomassa com o mínimo impacto ambiental possível. Dessa forma, o caldo de cana foi utilizado em uma célula a combustível para gerar energia elétrica, evitando a formação de vinhaça, um resíduo perigoso para o meio ambiente decorrente da produção de etanol.
De acordo com o pesquisador Almir Oliveira Neto, a célula a combustível pode utilizar o caldo obtido diretamente da moagem da cana, como aquele vendido nas feiras livres. No entanto, é necessário padronizar o caldo, pois ele pode apresentar variações devido à safra de cana. O pesquisador ressalta que, no estudo, foi utilizado um caldo de cana sintético para comparar resultados, mas em uma pesquisa anterior o caldo de cana in natura foi utilizado.
O uso direto do caldo de cana apresenta a vantagem de não gerar resíduos ambientais. Além da geração de energia elétrica, o caldo de cana também pode ser utilizado na fabricação de produtos de maior valor agregado, como ácidos glucônico, sacárico, lático, levulínico e furfural. Esses produtos têm diversas aplicações nas indústrias alimentícia, cosmética, farmacêutica e de polímeros.
O protótipo da célula a combustível desenvolvido na pesquisa permite o aumento de escala em laboratório. No entanto, para avaliar o desempenho com maiores quantidades de caldo de cana e energia, serão necessários o aumento da área dos eletrodos e o desenvolvimento e ampliação de escala. Além disso, será necessário um investimento maior de recursos públicos e privados para viabilizar o uso desse dispositivo em escala industrial.
A pesquisa contou com a participação de diversos pesquisadores do Ipen e da USP. Os resultados do estudo foram publicados em artigos científicos, demonstrando o desempenho eletrocatalítico de diferentes composições em células a combustível utilizando caldo de cana como combustível. A pesquisa teve a supervisão de Almir Oliveira Neto, orientador credenciado no Programa de Tecnologia Nuclear e Materiais da USP e do Ipen.
O uso do caldo de cana como combustível em células a combustível representa um avanço importante na busca por fontes de energia limpa e sustentável. Além de contribuir para a preservação do meio ambiente, essa tecnologia também oferece oportunidades de diversificação da produção, impulsionando setores industriais que utilizam o caldo de cana como matéria-prima. Com investimentos e incentivos adequados, essa solução pode se tornar uma alternativa viável no cenário energético brasileiro.
