Etanol

No coração da Cidade Universitária, no Butantã, funciona a primeira estação de conversão do mundo capaz de transformar etanol em hidrogênio de forma sustentável — uma iniciativa desenvolvida pela Universidade de São Paulo (USP), que representa um passo significativo rumo à transição energética. O combustível limpo vem sendo testado no setor de transportes, mas tem aplicações na agricultura e na indústria siderúrgica e deve contribuir para que o Brasil, segundo maior produtor de etanol do mundo (atrás dos EUA), se torne um protagonista global na busca de soluções energéticas de baixo impacto ambiental.

Resultado de um investimento de 50 milhões de reais, a planta-piloto, como é chamada a estação, integra o Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) e despertou o interesse de parceiros como Shell Brasil, Raízen, Hytron, SENAI CETIQT, Toyota, Hyundai, Marcopolo e EMTU. A fase de testes se iniciou em fevereiro deste ano e hoje já são produzidos 100 quilos de hidrogênio por dia, quantidade suficiente para alimentar seis ônibus e quatro carros com uso intenso. O plano é que, a partir do segundo semestre deste ano, a estação abasteça três veículos leves, um caminhão e quatro ônibus. Um dos coletivos fará o percurso de cerca de 150 quilômetros entre a Cidade Universitária e a unidade da instituição em Piracicaba, enquanto os outros circularão internamente pelo campus da capital. O combustível tem sido estudado como alternativa para abastecer o veículo leve sobre trilhos (VLT) que será construído no centro da cidade, com previsão de conclusão em 2028.

O uso de hidrogênio para o transporte não é uma novidade, mas a possibilidade de obtê-lo a partir do etanol é algo que chama a atenção da comunidade internacional por ser uma fonte energética limpa e com baixa pegada de carbono. “Atualmente, 90% do gás produzido no mundo é o chamado hidrogênio cinza, originário do gás natural, que libera CO₂ fóssil”, aponta Julio Meneghini, diretor científico do RCGI. Além do etanol, há ainda outras formas sustentáveis de produzir H₂, como o chamado hidrogênio verde, gerado a partir do uso de energia solar, hidráulica ou eólica. “O hidrogênio que produzimos aqui é o musgo, que é obtido a partir da biomassa e é tão sustentável quanto o verde”, afirma o pesquisador. De acordo com a lei brasileira que instituiu, no ano passado, o marco legal do hidrogênio de baixa emissão de carbono (Lei nº 14.948/2024), ele é sustentável quando para cada quilo produzido são emitidos menos de 7 quilos de CO₂.

Seu grande benefício para a mobilidade é a aplicação em veículos pesados, que dificilmente são adaptados para a modalidade elétrica. “Um ônibus intermunicipal precisa ter, no mínimo, 450 quilômetros de autonomia. Para isso, um ônibus elétrico precisa de uma quantidade tão grande de baterias que o peso delas superaria o da carroceria”, explica Meneghini, que defende a aplicação do hidrogênio em substituição ao óleo diesel, um dos combustíveis mais poluentes que existem no mercado.

No carro movido a H₂, a energia elétrica é produzida dentro do próprio veículo (saiba mais no quadro) e o número de baterias necessário é mínimo: apenas o suficiente para acumular energia para momentos de aceleração intensa ou para destiná-la à frenagem. Além de deixar o automóvel consideravelmente mais leve, a redução de baterias oferece outra vantagem, do ponto de vista ecológico, já que a pegada de emissões de CO₂ desses dispositivos, da produção ao descarte, é muito grande.

Do etanol ao Hidrogênio: conheça o processo

O processo começa em um reator químico, onde o etanol (C₂H₆O) é combinado com vapor d’água (H₂O). O processo desencadeia uma reação que resulta na produção de hidrogênio (H₂) e gás carbônico (CO₂). Este CO₂, por ser biogênico, é reabsorvido pelas plantas na fotossíntese e, por isso, não aumenta a pegada de carbono do produto. O hidrogênio obtido, em estado gasoso, é então transportado por dutos até os pontos de abastecimento e pode ser utilizado em veículos compatíveis — dois exemplos entre os carros de passeio são o Toyota Mirai e o Hyundai Nexo, ambos cedidos pelas montadoras à USP para testes. Dentro desses automóveis, o hidrogênio comprimido passa por um equipamento onde reage com o oxigênio do ar, gerando água e liberando eletricidade. A energia é produzida dentro do veículo, que não precisa ser recarregado na tomada, basta ser abastecido com o hidrogênio.

Outro benefício é o tempo de recarga mais curto: o elétrico pode variar entre quatro e 24 horas, contra os cinco minutos de abastecimento do hidrogênio. A facilidade de transporte do material também trabalha a favor da inovadora iniciativa da USP. “Temos uma infraestrutura consolidada, domínio técnico e um biocombustível que já é distribuído em larga escala. Isso facilita o armazenamento, a logística e reduz barreiras para adoção da tecnologia”, explica Alexandre Breda, da Shell Brasil, uma das empresas que financiam o projeto.

“Não existe uma bala de prata para o transporte sustentável”, alerta Meneghini, “mas, sem dúvidas, o hidrogênio será uma das soluções”, prevê. Que a ciência brasileira siga iluminando o futuro do planeta.