As pesquisas que vem sendo realizadas no Grupo de Pesquisa Crescimento de Cristais e Materiais Cerâmicos (CCMC) vislumbram diversas aplicações, entre elas, as que tragam benefícios ambientais. Neste contexto, uma pesquisa de Iniciação Científica do CCMC tem apontado para a contribuição que a Ciência e Engenharia de Materiais pode dar ao desenvolvimento de células a combustível. Essas células são dispositivos capazes de gerar energia elétrica a partir de um combustível com uma eficiência maior do que os processos que envolvem combustão por utilizarem uma conversão direta de energia química em elétrica, com geração de menos resíduos nocivos ao meio ambiente. A pesquisa que conta com o financiamento da FAPESP está sendo realizada pelo estudante de Bacharelado em Física, Lucas Henrique Francisco, sob orientação do Prof. Antonio Carlos Hernandes.
Lucas estuda materiais cujas composições são derivadas do material Ba3Ca1.18Nb1,82O9dopado com metais de terras raras. Segundo o pesquisador, essa composição pertence a uma classe de materiais cerâmicos que apresenta a propriedade de condução protônica essencial à operação de células a combustível. O trabalho que Lucas desenvolve, consiste na investigação das propriedades condutivas e estruturais desses materiais. O estudante acrescenta: “O trabalho objetiva o estudo da dependência das propriedades próton-condutivas e de estabilidade química dos materiais cerâmicos em função de variações em sua composição”.
O pesquisador explicou que a principal aplicação dos materiais cerâmicos condutores de prótons, se dá nas chamadas células a combustível de óxido sólido SOFC (Solid Oxide Fuel Cells). Nessas células, os materiais estudados atuam como eletrólito sólido.
O desafio no trabalho que está sendo realizado pelo estudante de IC, consiste no entendimento do fenômeno de condução de prótons nesses materiais cerâmicos: “A condução de prótons nesses materiais se relaciona diretamente com as propriedades morfológicas e estruturais do material, podendo ser observado via diferentes e interessantes comportamentos do material em diferentes situações”, observou Lucas.
O pesquisador Lucas ressaltou, para concluir, os grandes potenciais de benefícios ambientais que os estudos que está desenvolvendo podem trazer ao estado da arte de sua área de pesquisa: “As células a combustível são capazes de gerar energia elétrica a partir de um combustível com uma eficiência maior do que os processos tradicionais. Esses dispositivos podem trabalhar com uma variedade de combustíveis e, no caso do uso do hidrogênio, podemos gerar energia de forma limpa, em que o único resíduo é a água. A busca por materiais óxidos com maior eficiência no transporte de prótons é importante para a expansão dos usos das células a combustível do tipo SOFC, que apresentam aplicações atuais em contextos relativamente restritos, concedendo à sociedade mais um recurso do qual dispor nos desafios energéticos atuais e do futuro”, concluiu.
