No Grupo de Pesquisa Crescimento de Cristais e Materiais Cerâmicos do CCMC/IFSC/USP está sendo desenvolvida uma pesquisa de doutorado com um potencial de aplicação promissor para a área ambiental – minimizar a concentração de CO obtido como co-produto do hidrogênio produzido pela reforma do metano. A pesquisa está sendo realizada por Vitor Carlos Coletta, sob a orientação do coordenador do CCMC, Prof. Valmor Roberto Mastelaro. Esta pesquisa conta também com a colaboração do Prof. Renato V. Gonçalves do CCMC, da Profa Elisabete Assaf, Dr Francisco G. E. Nogueira e Doutoranda Francielle C. F. Marcos do IQSC USP.
O estudo que está sendo feito por Vitor Coletta versa sobre a Síntese e caracterização dos compostos titanato de estrôncio dopado com cobre no sítio do estrôncio (Sr1-xCuxTiO3) e no sítio do titânio (SrTi1-xCuxO3). O objetivo deste trabalho consiste na síntese dos materiais através do método dos precursores poliméricos modificado (com calcinação em atmosfera inerte seguida por um tratamento em atmosfera oxidante) e também na caracterização das propriedades físico-químicas e de atividade catalítica para a reação de deslocamento gás-água.
O desafio enfrentado pelos pesquisadores durante este estudo está, segundo o doutorando, relacionado à obtenção de um catalisador com alta taxa de conversão de CO, alta estabilidade e baixo custo. No entanto, resultados preliminares apontam que o material estudado nesta pesquisa tem se mostrado promissor na superação deste desafio, como ilustra a figura.
Segundo o doutorando, a pesquisa que está sendo realizada aponta perspectivas otimistas para o que se encontra no estado da arte da área, atualmente. O pesquisador observou que o hidrogênio é considerado um promissor portador de energia do ponto de vista ambiental: “As células de combustível convertem a energia química de um portador e do oxigênio do ar em energia elétrica por meio de reações eletroquímicas e estão em fase inicial de comercialização. Veículos elétricos em que a energia é gerada por células de combustível são considerados uma alternativa menos poluente que os convencionais automóveis equipados com motores de combustão interna. Além das aplicações em transportes, as células de combustível possuem as chamadas aplicações estacionárias, como a geração de energia para residências, e as aplicações portáteis”.
Coletta esclareceu ainda que a forma de produção de hidrogênio mais utilizada na indústria, atualmente, é conhecida como reforma do metano a vapor em que o metano, presente no gás natural ou biogás, reage com vapor d’água, produzindo hidrogênio e monóxido de carbono. Células de combustível do tipo membrana de transferência de prótons (PEM) têm se destacado pela versatilidade, mas geralmente, possuem eletrodos de platina, que são contaminados se expostos ao CO. O doutorando observou ainda: “O produto da reforma do metano não pode ser utilizado diretamente como combustível nas células do tipo PEM e deve passar por processos para que a concentração de CO seja minimizada, entre eles, a reação de deslocamento gás-água. Observa-se na literatura que o titanato de estrôncio tem sido estudado para aplicação como catalisador de diferentes tipos de reações mas ainda não foi aplicado especificamente à reação de deslocamento gás-água”, concluiu.
