Bactérias vão revolucionar a produção de hidrogénio verde

Produzir hidrogénio verde - Bactérias Nanorreactoras

Investigadores da Universidade de Oxford desenvolveram uma nova tecnologia baseada na modificação de bactérias, prometendo reduzir drasticamente os custos de produção de hidrogénio verde.

Este avanço, liderado pela equipa do professor Wei Huang, utiliza a bactéria Shewanella oneidensis como catalisador biológico, eliminando a necessidade de metais preciosos e outras matérias-primas caras normalmente usadas no processo de eletrólise da água.

Um catalisador biológico revolucionário

A maioria dos catalisadores comerciais para a produção de hidrogénio verde depende de metais raros e dispendiosos, como platina. Estes materiais não só aumentam os custos, como também limitam a escalabilidade da tecnologia.

A investigação de Oxford oferece uma alternativa viável através da bioengenharia, transformando bactérias em catalisadores altamente eficientes e estáveis.

Como funciona?

  • A Shewanella oneidensis foi geneticamente modificada para incluir uma bomba de eletrões ativada pela luz, conhecida como Gloeobacter rodopsina. Esta tecnologia permite que a bactéria converta luz solar em energia, usada para reduzir protões e produzir hidrogénio de forma eficiente.

Benefícios deste biocatalisador:

  • Redução significativa dos custos de produção.
  • Maior segurança no processo.
  • Eficiência competitiva comparada aos catalisadores tradicionais.
  • Contribuição para a viabilidade económica do hidrogénio verde a longo prazo.

Hidrogénio verde e a neutralidade carbónica

O hidrogénio é considerado uma peça-chave para alcançar a neutralidade carbónica nas próximas décadas. No entanto, a produção convencional de hidrogénio (cinzento ou preto) ainda depende de combustíveis fósseis, emitindo entre 11,5 e 13,6 kg de CO₂ por cada quilograma de hidrogénio produzido.

A solução apresentada pelos investigadores não só reduz drasticamente o impacto ambiental como também utiliza recursos renováveis, como a luz solar, para alimentar o processo.

A visão de um futuro com “árvores de hidrogénio”

Uma das inovações mais promissoras sugeridas pelos investigadores é a criação de “folhas artificiais”. Estas seriam feitas com células bacterianas impressas em tecidos de fibra de carbono. Quando expostas à luz solar, as folhas produziriam hidrogénio de forma quase imediata.

Possibilidades futuras

  • Árvores artificiais que geram hidrogénio em áreas urbanas ou rurais.
  • Complemento aos sistemas de eletrólise tradicionais alimentados por energia solar, eólica ou hidráulica.
  • Produção descentralizada de hidrogénio, permitindo maior flexibilidade e acessibilidade.

Desafios técnicos e próximos passos

Apesar das promessas, a tecnologia ainda enfrenta desafios para alcançar uma produção em larga escala. Problemas como a estabilidade do sistema em ambientes variáveis e a eficiência do processo em condições reais precisam de ser resolvidos antes de uma implementação comercial.

A equipa de Oxford planeia expandir os testes para explorar aplicações em grande escala, incluindo a integração em infraestruturas urbanas e industriais.

Vídeo – Revolucionando o Hidrogénio Verde

FAQ sobre o hidrogénio verde e a nova tecnologia de Oxford

1. O que é hidrogénio verde?

O hidrogénio verde é produzido através de eletrólise da água usando energia renovável, como solar ou eólica, sem emissões de carbono.

2. Como a bactéria Shewanella oneidensis contribui para o processo?

Esta bactéria foi geneticamente modificada para atuar como um catalisador biológico, reduzindo prótons e gerando hidrogénio a partir da luz solar.

3. Qual é a vantagem desta tecnologia em relação aos métodos convencionais?

Elimina a necessidade de metais preciosos, reduz os custos de produção e utiliza recursos renováveis, como a luz solar.

4. Quando esta tecnologia estará disponível comercialmente?

A tecnologia ainda está em fase experimental, mas os investigadores esperam implementá-la em larga escala nos próximos anos.

5. O que são folhas artificiais?

São superfícies feitas de fibra de carbono impressas com células bacterianas que, quando expostas à luz solar, produzem hidrogénio de forma imediata.

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