O químico da UEM Rafael da Silva. Foto: Rafael Amaral de Araujo

Clarice Cudischevitch

O hidrogênio é o elemento químico mais abundante do mundo. Como substância (H2), tem um grande potencial para ser uma fonte de energia limpa, mas seu custo de produção ainda é inviável. Um estudo conduzido pelo pesquisador da Universidade Estadual de Maringá (UEM) Rafael da Silva caminha rumo a uma solução ousada que poderá otimizar esse processo em até 300%. Ele é um dos seis novos grantees do Instituto Serrapilheira que, em agosto, foram contemplados com um apoio de R$ 100 mil por um ano para suas pesquisas.

Versátil, o hidrogênio (enquanto substância) pode ser prontamente utilizado como combustível de veículos e como precursor da indústria química. Entretanto, é pouco explorado porque seu custo total, produção e logística, ainda são inviáveis em comparação aos combustíveis fósseis. “Mesmo assim, é o combustível dos sonhos devido à alta densidade de energia e ao fato de que, quando utilizado, produz água pura como rejeito”, conta Silva.

Ele explica que a maior parte do hidrogênio produzido no mundo vem do gás natural, uma fonte não renovável. O processo de obtenção libera cerca de 5,5 kg de dióxido de carbono, um dos gases que levam ao efeito estufa, a cada quilo de hidrogênio produzido.

“Estamos tentando provar um processo de produção de hidrogênio que, na teoria, pode ser 300% mais energeticamente eficiente do que o método tradicional de fracionamento da molécula de água”, aponta Silva. O grupo busca criar uma rota de reação completamente nova, que envolve o entrelaçamento de diversos processos de forma concomitante. “Esse novo mecanismo nunca foi feito, mas acreditamos ser possível.”

A solução que o grupo quer propor tornaria o processo economicamente viável. “Isso evitaria o uso do processo tradicional de produção de hidrogênio, que é altamente poluente, e ainda teria um impacto positivo na natureza, que é a descontaminação do que já foi poluído.”

O projeto integra uma das frentes de atuação de seu grupo no Laboratório de Nanomateriais Multifuncionais da UEM, focada em energia renovável. O objetivo é desenvolver nanomateriais que possibilitem a conversão eficiente de formas de energia. “Um dos princípios básicos da ciência é que a energia não pode ser criada nem destruída, ela é apenas transformada”, comenta Silva. “O que nós buscamos é a conversão da energia contida em espécies químicas contaminantes de águas em energia armazenada na forma de hidrogênio molecular.”

A ideia é atacar simultaneamente dois grandes problemas da sociedade ao descontaminar águas poluídas e obter fontes de combustíveis limpas por métodos sustentáveis. “Um exemplo é a possibilidade de produzir um combustível limpo reciclando a energia química descartada no esgoto residencial ou industrial na forma de compostos orgânicos solúveis.”

Outra frente do grupo busca os chamados biomateriais, sistemas que podem desenvolver atividades específicas em contato com um sistema biológico. “Temos trabalhado para desenvolver nanopartículas bactericidas baseadas em componentes atóxicos para o organismo humano”, conta.

Nas diferentes linhas de pesquisa, Silva atua na interseção entre duas áreas da ciência: a química e a engenharia, explorando a nanotecnologia. Para projetar materiais complexos, ele utiliza peças com tamanhos de 1 a 100 nanômetros (unidade de comprimento equivalente à bilionésima parte de um metro), como se montasse um quebra-cabeça.

Oriundo de uma família de baixa escolaridade – seus pais só completaram o Ensino Fundamental -, Silva começou a trabalhar aos 13 anos, mas, aos 16, passou no vestibular em Química na UEM. “Escolhi o curso por que eu tinha certeza que um dia eu seria um cientista”, conta o pesquisador, apaixonado por futebol, churrasco e cerveja. “Como graduando em Química, gostaria de fazer algo que pudesse beneficiar toda a população mundial.”