A carta coringa do universo é o hidrogênio. O cosmo é repleto dele e quase todos os compostos baseados em carbono apresentam moléculas desse elemento que figura como primeiro na tabela periódica. O Sol, a água que você ingere todos os dias, seu corpo e boa parte de tudo o que você toca, nasce de uma combinação com esse elemento.
Ele pode ser utilizado de diversas maneiras, das mais letais às mais benéficas. Como exemplo, ele tem despontado como uma promessa para substituição de combustíveis fósseis, potencializando os planos de descarbonização dos processos industriais e meios de transporte.
Contudo, a utilização do hidrogênio já galgou utilizações mais destrutivas, como as bombas de hidrogênio que superam, em muito, as bombas atômicas baseadas em plutônio e urânio. Saiba um pouco mais sobre a história desse elemento, sua descoberta e suas aplicações no cotidiano.
A busca pela por uma produção mais eficiente de hidrogênio tem sido considerada a nova “corrida do ouro”.Fonte: Getty Images
Hidrogênio: como tudo começou?
Mesmo sendo o elemento mais abundante no universo, alguém, algum dia, teve que se debruçar para descrevê-lo. Segundo dados históricos, as primeiras menções sobre o isolamento do hidrogênio datam dos anos 1500, com Paracelso, médico e alquimista.
Segundo os relatos, ele estaria dissolvendo limalha de ferro em uma solução com ácido sulfúrico. Essa mistura produzia bolhas (gases) inflamáveis. Mas ele, assim como Robert Boyle, em 1671, não deram continuidade na investigação a esse efeito produzido pela reação da mistura.
Essa descoberta borbulhante ganhou atenção apenas em 1766, com Henry Cavendish, físico britânico, que coletou o gás produzido pela reação química e demonstrou que quando esse gás era inflamado, ele produzia água. O nome hidrogênio tem origem nesse fato, sendo ‘hidro’ relativo à água e ‘gen’ de gênese, ou formador. O nome foi dado por Antoine Lavoisier.
As propriedades e aplicações do hidrogênio
Ao longo dos anos, as propriedades do hidrogênio vem sendo estudadas. Descobriu-se, por exemplo, que o hidrogênio possui três isótopos: prótio, deutério e trítio. O primeiro é a apresentação usual do elemento, contendo em seu núcleo apenas um próton.
Já o deutério, apresenta um próton e um nêutron em seu núcleo, e por fim, o trítio, uma forma radioativa do hidrogênio, possui dois nêutrons e um próton. Essa diferença molecular acarreta diferenças na massa do elemento e como esse isótopo irá reagir em contato com outras moléculas.
Apresentação molecular dos isótopos de hidrogênio.Fonte: Getty Images
Quando isolado, o hidrogênio se apresenta como um gás incolor, inodoro e inflamável. Ele representa uma boa fonte de combustão, com relativa eficiência na queima. Apesar de existirem poços com hidrogênio puro, a sua obtenção é mais comum a partir de processos de refino.
Há inclusive uma classificação por cores, que refletem o quão sustentável é a fonte da qual o hidrogênio foi extraído. Como exemplo, o chamado hidrogênio branco é o gás extraído de fonte natural, já o hidrogênio cinza é oriundo da extração a partir de combustíveis fósseis.
Mas além de uma alternativa para combustíveis, o hidrogênio também é utilizado na fabricação de fertilizantes, na forma de amônia (NH3). Assim, a utilização desse elemento ocorre de modo plural na indústria, servindo não apenas como combustível, mas também como matéria-prima.
Hidrogênio: o combustível do futuro?
Ainda que seja uma excelente alternativa aos combustíveis fósseis, a tecnologia precisa se desenvolver nos setores de armazenamento e distribuição. Por ser um gás volátil e altamente inflamável, é necessário um cuidado extra no seu armazenamento.
E mesmo que a via de armazenagem seja realizada através da energia produzida em usinas de hidrogênio, ainda não foram desenvolvidas baterias com autonomia suficiente para manutenção e contenção das cargas com alto potencial elétrico, por longos períodos.
Além desses aspectos, o maquinário e motores hoje utilizados terão que passar por adaptações ou substituições para garantir o mesmo desempenho e eficácia na produção industrial.
Uma vantagem seria a reutilização das redes elétricas já existentes.Fonte: Getty Images
Outro fator limitante é a fonte de extração do hidrogênio. Quando pensamos em métodos com menor pegada de carbono, as fontes mais sustentáveis seriam através da eletrólise da água, assim como a extração de poços com gás natural.
Mas toda essa demanda necessita de investimento contínuo e incentivos fiscais para que de fato haja uma mudança cultural na indústria, tornando atrativa a mudança para utilização de energias sustentáveis, como o hidrogênio. Quem diria que um elemento com apenas um próton seria tão revolucionário?
Assunto na maioria das agendas globais de sustentabilidade e extinção da pegada de carbono no mundo, o primeiro elemento da tabela periódica recebe destaque constante nas discussões sobre o futuro do nosso planeta. Mas a jornada ainda levará alguns anos até que seja completamente assumida pela indústria, meios de transporte e demais sistemas dependentes de combustíveis fósseis.
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