Pesquisadores do CETENE participam de estudo inovador sobre hidrogênio verde

O Centro de Tecnologias Estratégicas do Nordeste (CETENE) desenvolveu um estudo sobre nanotecnologia aplicada à produção de hidrogênio verde, com foco na ampliação da eficiência da geração sustentável de hidrogênio a partir da energia solar. A pesquisa foi realizada pelos pesquisadores Denilson Vasconcelos, que à época do estudo integrava o Cetene, e Giovanna Machado, atualmente vinculada à instituição, em colaboração com pesquisadores da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP), Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) e SENAI Instituto de Inovação em Metalurgia e Ligas Especiais. O estudo foi publicado no periódico ACS Applied Energy Materials, da American Chemical Society.

O objetivo do estudo foi melhorar a eficiência da produção de hidrogênio por meio da luz solar. Para isso, os pesquisadores utilizaram o pentóxido de nióbio (Nb₂O₅), material com propriedades promissoras para aplicações energéticas, mas que possui limitações por absorver principalmente luz ultravioleta.

A parceria entre as instituições reforça a importância do trabalho colaborativo na ciência, unindo infraestrutura compartilhada, diferentes especialidades e cooperação entre laboratórios. “A união entre CETENE e UFMG foi fundamental para a obtenção de resultados de alta qualidade, pois possibilitou a integração de diferentes expertises, técnicas e infraestruturas. Cada laboratório contribuiu com abordagens complementares, permitindo uma análise mais abrangente e a validação dos dados por múltiplos métodos. Como resultado, houve um aumento na confiabilidade dos achados, além de maior agilidade e eficiência no desenvolvimento da pesquisa”, afirmou Andreia Rocha, pesquisadora na área de engenharia de materiais da Universidade Federal de Minas Gerais.

A pesquisa

O artigo apresenta o desenvolvimento de um novo material para produção sustentável de hidrogênio por meio da energia solar. Os pesquisadores produziram fotoânodos, estruturas feitas de materiais capazes de utilizar a luz solar para auxiliar na geração de energia limpa, de pentóxido de nióbio (Nb₂O₅), combinados com pontos quânticos de telurieto de cádmio (CdTe), partículas microscópicas que possuem propriedades especiais de absorção de luz. A combinação criou uma interface inédita entre os materiais, voltada para aplicações fotoeletroquímicas destinadas à produção de hidrogênio verde.

Por meio do Laboratório de Materiais Nanoestruturados do Centro de Tecnologias Estratégicas do Nordeste (LMNano), a instituição reforça seu papel em pesquisas avançadas sobre nanotecnologia e hidrogênio verde, atuando diretamente na condução científica do trabalho. “O LMNano teve um papel primordial nesta pesquisa por conta da expertise dos pesquisadores e da infraestrutura disponível para realizar caracterizações avançadas e os testes voltados à produção de hidrogênio. Muitas vezes, os grupos parceiros desenvolviam os materiais, mas precisavam avaliar se eles realmente apresentavam bom desempenho. Nesse processo, o CETENE conseguia analisar a performance dos dispositivos e verificar, de fato, o potencial de produção de hidrogênio de cada material”, enfatizou Denilson Vasconcelos Freitas, Dr. em química e colaborador da pesquisa.

A pesquisa pode impactar positivamente a sociedade no futuro, principalmente porque o hidrogênio é uma fonte energética limpa. Diferente da combustão de outros materiais, a queima do hidrogênio não gera emissão de CO₂.

“Em uma combustão comum, como em uma fogueira de São João, por exemplo, há liberação de fumaça, dióxido de carbono e outros gases na atmosfera. Já o hidrogênio verde apresenta um potencial muito mais sustentável, contribuindo para o avanço da transição energética e para o desenvolvimento de processos industriais menos poluentes, além de abrir perspectivas para estudos futuros e benefícios diretos ao meio ambiente e à qualidade de vida”, finaliza Denilson Vasconcelos Freitas, Dr. em química e colaborador da pesquisa. 

Importância das parcerias

“A escolha do CETENE se deu pela sua reconhecida excelência em pesquisa, infraestrutura de ponta e expertise técnica em áreas estratégicas diretamente relacionadas ao projeto, o que o torna um parceiro institucional altamente qualificado para a execução das atividades propostas e para o alcance dos resultados esperados com elevado rigor científico e tecnológico”, afirmou Andreia Rocha, pesquisadora na área de engenharia de materiais da UFMG.

Dessa forma, a tecnologia desenvolvida hoje planta uma semente para futuros avanços científicos e amplia as linhas de pesquisa já desenvolvidas no Centro de Tecnologias Estratégicas do Nordeste. Nesse contexto, fortalecer parcerias entre instituições torna-se fundamental para o avanço da ciência e o desenvolvimento de novas tecnologias. A troca de conhecimento é essencial para o avanço científico, promovendo a construção coletiva do saber.

“Interagir com outros pesquisadores amplia perspectivas, estimula o pensamento crítico e favorece a geração de novas ideias”, completa Andreia Rocha, pesquisadora na área de engenharia de materiais da Universidade Federal de Minas Gerais.

O Centro de Tecnologias Estratégicas do Nordeste se destaca como um centro de referência ao oferecer infraestrutura especializada e suporte científico capazes de impulsionar pesquisas estratégicas, além de promover o intercâmbio de conhecimento entre pesquisadores e instituições de diferentes regiões do país.