Pesquisadores da Universidade do Texas em Austin são pioneiros em um método para produzir hidrogênio a partir de rochas ricas em ferro sem emissões de CO2, revolucionando potencialmente a indústria do hidrogênio. Crédito: SciTechDaily.com
A investigação inovadora sobre a produção de hidrogénio a partir de fontes geológicas poderá ter um impacto significativo no panorama energético sustentável, oferecendo uma alternativa de baixo carbono aos métodos atuais.
Num projeto que pode ser um divisor de águas para a transição energética, investigadores da Universidade do Texas, em Austin, estão a explorar um conjunto de catalisadores naturais para ajudar a produzir gás hidrogénio a partir de rochas ricas em ferro, sem emitir dióxido de carbono.
Se os cientistas forem bem-sucedidos, o projeto poderá impulsionar um novo tipo de indústria do hidrogénio: o hidrogénio geológico.
Um salto para a indústria do hidrogênio
“Estamos produzindo hidrogênio a partir de rochas”, disse Toti Larson, professor associado de pesquisa do Bureau de Geologia Econômica da Escola de Geociências da UT Jackson e pesquisador principal do projeto. “É um tipo de produção de combustível não fóssil de hidrogênio a partir de rochas ricas em ferro que nunca foi tentada em escala industrial.”
A equipe de pesquisa recebeu recentemente uma doação de US$ 1,7 milhão do Departamento de Energia e está colaborando com cientistas da Escola de Recursos Energéticos da Universidade de Wyoming para explorar a viabilidade desse processo em diferentes tipos de rochas nos Estados Unidos.
Os pesquisadores estão estudando catalisadores químicos que podem produzir gás hidrogênio a partir de rochas ricas em ferro. Crédito: Toti Larson / UT Austin
O hidrogênio é um ator importante na transição energética porque não produz CO2 emissões de gases quando é queimado como combustível. Seu único subproduto é a água. No entanto, a maior parte do gás hidrogénio hoje é produzida a partir de gás natural num processo que também produz CO2.
A produção de hidrogénio geológico a partir de rochas ricas em ferro representaria uma grande mudança na transição energética devido à sua baixa pegada de emissões de carbono, disse Larson.
“Se pudéssemos substituir o hidrogénio proveniente de combustíveis fósseis por hidrogénio proveniente de rochas ricas em ferro, seria uma grande vitória”, disse Larson.
Inovações na produção geológica de hidrogênio
Os catalisadores que a equipe está explorando estimularão um processo geológico natural chamado “serpentinização”. Durante a serpentinização, rochas ricas em ferro liberam hidrogênio como subproduto de reações químicas.
A serpentinização geralmente ocorre em altas temperaturas. Com catalisadores naturais que incluem níquel e outros elementos do grupo da platina, a equipe está trabalhando para estimular a produção de hidrogênio em temperaturas mais baixas e em profundidades facilmente acessíveis pela tecnologia atual, onde rochas ricas em ferro são encontradas em todo o mundo. Isso significa que a produção de hidrogénio melhorada por catalisador a partir de rochas ricas em ferro tem o potencial de aumentar significativamente a produção de hidrogénio a nível mundial.
Esti Ukar (à esquerda) e Toti Larson lideram um projeto para produzir hidrogênio geológico a partir de rochas. Ambos são pesquisadores do Bureau of Economic Geology, uma unidade de pesquisa da UT Jackson School of Geosciences. Crédito: Toti Larson / UT Austin
“Acumulações naturais de hidrogénio geológico estão a ser encontradas em todo o mundo, mas na maioria dos casos são pequenas e pouco económicas, embora a exploração continue”, disse Esti Ukar, professor associado de investigação na Jackson School e colaborador no projecto. “Se pudéssemos ajudar a gerar maiores volumes de hidrogénio a partir destas rochas, provocando reações que levariam vários milhões de anos a acontecer na natureza, penso que o hidrogénio geológico poderia realmente ser um divisor de águas.”
Ukar também está liderando o trabalho em outro projeto de transição energética para desenvolver técnicas de mineração livres de carbono que armazenam CO2 como parte do processo de extração mineral.
Os pesquisadores já realizaram testes bem-sucedidos em escala laboratorial. A doação, da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada do Departamento de Energia (ARPA-E), será usada para ampliar os experimentos e testar o processo em uma ampla gama de tipos de rochas ricas em ferro encontradas na América do Norte. A equipe investigará usando os catalisadores em basaltos do Midcontinent Rift em Iowa, formações ferríferas em faixas no Wyoming e rochas ultramáficas no Centro-Oeste.
Este projeto é uma das várias iniciativas de investigação do Bureau of Economic Geology que investigam o papel do subsolo na geração e armazenamento de hidrogénio como parte da transição energética.
