Tecnologia desenvolvida pelo IFCE e pela THV combina fotocatálise, resíduo do biodiesel e inteligência artificial para reduzir custos e ampliar alternativas à eletrólise
Uma tecnologia que combina radiação solar e glicerol, resíduo gerado na produção de biodiesel, avança como uma alternativa para a produção de hidrogênio de baixo carbono no Brasil. Desenvolvido pela Unidade Embrapii Instituto Federal do Ceará (IFCE) em parceria com a THV, o projeto H2Genio utiliza fotocatálise para converter o resíduo em hidrogênio, com apoio de inteligência artificial e monitoramento remoto para otimizar o processo.
A solução está em fase de validação laboratorial e deve avançar para testes em ambiente relevante. A proposta é criar uma rota complementar à eletrólise, atualmente uma das principais tecnologias associadas à produção de hidrogênio verde, aproveitando dois recursos com disponibilidade no país: elevada incidência solar e produção de biocombustíveis.
Fotocatálise reduz dependência de estruturas eletrolíticas
Diferentemente da eletrólise, o H2Genio utiliza diretamente a luz solar para ativar catalisadores responsáveis pela reação química. A abordagem reduz a necessidade de grandes estruturas eletrolíticas e busca diminuir o consumo energético associado à produção do combustível.
Além do hidrogênio, o processo gera compostos químicos de maior valor agregado, como di-hidroxiacetona, gliceraldeído e ácido fórmico. A característica amplia o potencial econômico da tecnologia ao conectar a produção de hidrogênio às cadeias do biodiesel e da indústria química.
O coordenador do projeto da Unidade Embrapii IFCE, Igor Valente, destaca que a combinação entre energia solar e reaproveitamento de resíduos é um dos principais diferenciais da solução: “O diferencial da tecnologia é aproveitar diretamente a luz solar e um resíduo industrial que hoje possui baixo valor agregado. Isso cria um ciclo mais sustentável e economicamente interessante para diferentes setores industriais.”
A disponibilidade de glicerol também cria uma oportunidade para agregar valor a um subproduto da indústria de biodiesel. De acordo com Valente, cerca de 10% do volume produzido de biodiesel resulta em glicerol residual: “Cerca de 10% do volume total do biodiesel produzido resulta em glicerol residual. Levando-se em conta os incentivos à transição energética e as perspectivas de aumento da produção de biodiesel, tecnologias que permitam converter o glicerol residual desse processo em hidrogênio e compostos de alto valor agregado são de grande interesse da cadeia de valor do biodiesel.”
IA monitora processo e ajusta operação
O H2Genio incorpora sensores embarcados, monitoramento remoto em nuvem e inteligência artificial. O sistema permite acompanhar e ajustar variáveis como vazão, temperatura e pH, com o objetivo de elevar a eficiência operacional e reduzir custos.
A tecnologia não pretende substituir a eletrólise, mas ampliar o conjunto de rotas disponíveis para a produção de hidrogênio de baixo carbono. Para o diretor-fundador da THV, Thiago Vieira, a diversificação tecnológica será importante para a consolidação do mercado: “O mercado de hidrogênio será composto por diferentes rotas tecnológicas coexistindo de forma complementar. Nesse sentido, investir em fotocatálise representa também ampliar as possibilidades de produção sustentável de hidrogênio.”
Aplicações industriais ampliam mercado potencial
Entre as aplicações avaliadas estão a produção de hidrogênio para a cadeia de amônia verde e fertilizantes, o uso em processos siderúrgicos para substituição parcial de combustíveis fósseis, células a combustível para mobilidade e geração de eletricidade, além do emprego como insumo da indústria química.
A tecnologia também está alinhada ao conceito de economia circular, ao transformar um resíduo industrial em insumo para novos processos. Para Vieira, esse aspecto pode ganhar importância à medida que empresas busquem reduzir emissões e aproveitar subprodutos: “Existe uma tendência cada vez maior de valorização de tecnologias que promovam economia circular e reaproveitamento de resíduos. Investir agora nesse tipo de solução significa antecipar tendências de mercado.”
Brasil tem vantagem em energia solar e biocombustíveis
A combinação entre disponibilidade de biomassa, produção de biodiesel e elevada incidência solar, especialmente no Nordeste, cria condições para o desenvolvimento de rotas alternativas de hidrogênio de baixo carbono no país.
O projeto também ocorre em um mercado global que ainda depende majoritariamente de fontes fósseis para a produção de hidrogênio. Nesse cenário, soluções capazes de utilizar recursos renováveis e resíduos industriais podem ampliar as possibilidades de descarbonização de setores de difícil eletrificação.
O H2Genio já apresentou resultados que, de acordo com os responsáveis pelo projeto, indicam potencial de escalonamento. A iniciativa também gerou publicações científicas e recebeu reconhecimento internacional no XXIX Congresso Ibero-Americano de Catálise, realizado em Bilbao, na Espanha.
Projeto avança para nova etapa de testes
A próxima fase será a realização de testes em ambiente relevante, etapa necessária para avaliar o desempenho da tecnologia fora das condições controladas de laboratório e avançar na análise de sua viabilidade em escala maior. O desenvolvimento contou com a infraestrutura laboratorial, equipe técnica e conhecimento científico da Unidade Embrapii IFCE. A parceria com a THV também permitiu compartilhar riscos e recursos durante as etapas de pesquisa e desenvolvimento.
O projeto coloca a fotocatálise baseada em resíduos do biodiesel entre as alternativas em desenvolvimento para ampliar as rotas de produção de hidrogênio de baixo carbono. A combinação de aproveitamento de resíduos, energia solar e automação pode, caso os testes confirmem os resultados laboratoriais, abrir espaço para aplicações descentralizadas próximas às cadeias industriais que geram o glicerol.
