A REVOLUÇÃO DO HIDROGÊNIO BY JLV

Revolução em hidrogênio O grande problema de se usar hidrogênio como combustível em automóveis e outros veículos sempre esteve em como produzi-lo. Agora um grupo de pesquisadores da universidade americana do estado de Virginia descobriu uma maneira de criar este combustível usando um método biológico que reduz violentamente o tempo e o dinheiro necessários. Um estudo publicado segunda-feira passada nos Proceedings of the National Academy of Sciences (Processos da Academia Nacional de Ciências) poderá ser a revolução tão esperada, barata e de emissões extremamente baixas. O professor Percival Zhang, dos departamentos de Engenharia de Sistemas Biológicos das Faculdades de Agricultura, de Ciências de Vida e de Engenharia da Universidade, diz que “Isto significa que fizemos demonstradamente o passo mais importante em direção a uma economia do hidrogênio – produzir hidrogênio barato e distribuído a partir de fontes locais de biomassa.” O grupo já recebeu fundos significativos para o próximo passo do projeto: aumentar a escala dos trabalhos e atingir um ponto de demonstração. Lonnie O. Ingram, diretor do Centro para Químicos e Combustíveis Renováveis da Universidade da Flórida, que está familiarizado com o trabalho mas não a ele associado, diz que “Esses pesquisadores ampliaram o escopo de nosso pensamento a respeito do metabolismo e seu papel no futuro da produção de energia alternativa.” Joe Rollin, anteriormente aluno doutorando de Zhang na Virginia Tech e co-fundador com Zhang da start-up chamada Cell-free Bioinnovations, é o autor principal da publicação do estudo. O trabalho baseia-se em estudos anteriores do grupo de Zhang sobre xilose, a mais abundante planta pentose de açúcar, de maior rendimento na produção teórica de hidrogênio. Ao contrário de outros métodos de hidrogênio que dependem de açúcares altamente processados, os pesquisadores da Virginia Tech usaram biomassa suja, hastes e palhas das plantas de milho, para criar seu combustível. Isso não apenas reduz os custos iniciais, como também possibilita o uso de uma fonte imediatamente disponível perto das usinas de processamento, tornando a criação do combustível uma iniciativa local. Rollin usou um algoritmo genético juntamente com uma série de complexas expressões matemáticas para analisar cada passo do processo enzimático que separa os restos do milho em hidrogênio e dióxido de carbono. Ele confirma a capacidade do sistema de usar simultaneamente glucose e xilose de açúcares, que aumentam a razão em que o hidrogênio é liberado. Esses dois açúcares só podem ser usados sequencialmente, não simultaneamente, o que aumenta tempo e custos ao processo. Um dos maiores empecilhos ao uso genérico do hidrogênio é o custo de capital necessário para produzi-lo a partir do gás natural em grandes quantidades. Sua distribuição aos veículos de células de combustível é outro enorme desafio. O modelo de Rollin diminui três vezes as relações de reações e minimiza o tamanho das instalações ao de um posto de gasolina típico. O método mais comum para a atual produção de hidrogênio é através do gás natural, de distribuição cara e que libera emissões fósseis do carbono. Para produzir hidrogênio distribuído a custos razoáveis, o rendimento do produto, a razão de reação e a separação dos produtos terão de ser revistos. Em termos de rendimento, o uso de um caminho enzimático artificial não apenas quebra o limite natural dos microorganismos produtores de hidrogênio em três vezes, como também evita regras complicadas a respeito de açúcares. O grupo de pesquisadores também aumentou as relações enzimáticas, de reação suficientemente rápida para produção. A relação de reação em postos de hidrogênio distribuído é pelo menos 10 vezes mais alta do que o mais veloz sistema de produção foto-hidrogênica. Rollin mais uma vez: “Cremos que esta excitante tecnologia tem o potencial de permitir o amplo uso de veículos de células de combustível ao redor do mundo e deslocar os combustíveis fósseis.” O projeto em questão foi pago parcialmente pela Iniciativa Shell GameChanger e pelo programa de Small Business Technology Transfer da National Science Foundation, ou Transferência de Tecnologia a Pequenos Negócios da Fundação Nacional de Ciência.

Revolução em hidrogênio O grande problema de se usar hidrogênio como combustível em automóveis e outros veículos sempre esteve em como produzi-lo. Agora um grupo de pesquisadores da universidade americana do estado de Virginia descobriu uma maneira de criar este combustível usando um método biológico que reduz violentamente o tempo e o dinheiro necessários. Um estudo publicado segunda-feira passada nos Proceedings of the National Academy of Sciences (Processos da Academia Nacional de Ciências) poderá ser a revolução tão esperada, barata e de emissões extremamente baixas. O professor Percival Zhang, dos departamentos de Engenharia de Sistemas Biológicos das Faculdades de Agricultura, de Ciências de Vida e de Engenharia da Universidade, diz que “Isto significa que fizemos demonstradamente o passo mais importante em direção a uma economia do hidrogênio – produzir hidrogênio barato e distribuído a partir de fontes locais de biomassa.” O grupo já recebeu fundos significativos para o próximo passo do projeto: aumentar a escala dos trabalhos e atingir um ponto de demonstração. Lonnie O. Ingram, diretor do Centro para Químicos e Combustíveis Renováveis da Universidade da Flórida, que está familiarizado com o trabalho mas não a ele associado, diz que “Esses pesquisadores ampliaram o escopo de nosso pensamento a respeito do metabolismo e seu papel no futuro da produção de energia alternativa.” Joe Rollin, anteriormente aluno doutorando de Zhang na Virginia Tech e co-fundador com Zhang da start-up chamada Cell-free Bioinnovations, é o autor principal da publicação do estudo. O trabalho baseia-se em estudos anteriores do grupo de Zhang sobre xilose, a mais abundante planta pentose de açúcar, de maior rendimento na produção teórica de hidrogênio. Ao contrário de outros métodos de hidrogênio que dependem de açúcares altamente processados, os pesquisadores da Virginia Tech usaram biomassa suja, hastes e palhas das plantas de milho, para criar seu combustível. Isso não apenas reduz os custos iniciais, como também possibilita o uso de uma fonte imediatamente disponível perto das usinas de processamento, tornando a criação do combustível uma iniciativa local. Rollin usou um algoritmo genético juntamente com uma série de complexas expressões matemáticas para analisar cada passo do processo enzimático que separa os restos do milho em hidrogênio e dióxido de carbono. Ele confirma a capacidade do sistema de usar simultaneamente glucose e xilose de açúcares, que aumentam a razão em que o hidrogênio é liberado. Esses dois açúcares só podem ser usados sequencialmente, não simultaneamente, o que aumenta tempo e custos ao processo. Um dos maiores empecilhos ao uso genérico do hidrogênio é o custo de capital necessário para produzi-lo a partir do gás natural em grandes quantidades. Sua distribuição aos veículos de células de combustível é outro enorme desafio. O modelo de Rollin diminui três vezes as relações de reações e minimiza o tamanho das instalações ao de um posto de gasolina típico. O método mais comum para a atual produção de hidrogênio é através do gás natural, de distribuição cara e que libera emissões fósseis do carbono. Para produzir hidrogênio distribuído a custos razoáveis, o rendimento do produto, a razão de reação e a separação dos produtos terão de ser revistos. Em termos de rendimento, o uso de um caminho enzimático artificial não apenas quebra o limite natural dos microorganismos produtores de hidrogênio em três vezes, como também evita regras complicadas a respeito de açúcares. O grupo de pesquisadores também aumentou as relações enzimáticas, de reação suficientemente rápida para produção. A relação de reação em postos de hidrogênio distribuído é pelo menos 10 vezes mais alta do que o mais veloz sistema de produção foto-hidrogênica. Rollin mais uma vez: “Cremos que esta excitante tecnologia tem o potencial de permitir o amplo uso de veículos de células de combustível ao redor do mundo e deslocar os combustíveis fósseis.” O projeto em questão foi pago parcialmente pela Iniciativa Shell GameChanger e pelo programa de Small Business Technology Transfer da National Science Foundation, ou Transferência de Tecnologia a Pequenos Negócios da Fundação Nacional de Ciência.