Uma equipa de investigação liderada por Adélio Mendes, investigador do Laboratório de Engenharia de Processos, Ambiente, Biotecnologia e Energia (LEPABE) da Faculdade de Engenharia da Universidade Porto (FEUP), acaba de garantir um financiamento  abrigo do programa Horizonte 2020, da União Europeia, no valor total de 3,5 milhões de euros, a aplicar no desenvolvimento de uma tecnologia que permita a produção de energia sem emissão de gases com efeito de estufa/poluentes.

Os investigadores pretendem que esta tecnologia seja de baixo custo, sustentável, de rápida implementação, capaz de ser usada em aplicações estacionárias e móveis e que esteja sempre disponível para ser usada quando for necessário.

“Numa perspetiva de optimização do projecto, acredito que ainda podemos ambicionar que esta tecnologia não só não emita gases poluentes, mas que os consiga remover da atmosfera”, admite Adélio Mendes.

E como é que tudo se processa? Através da decomposição do biometano, em que o CO2 recolhido pela biomassa é transformado em carvão, imitando o processo natural.

Estável, barata e eficiente

Mas vamos por partes. Esta tecnologia parte do metano (biometano, gás natural ou metano sintético) e transforma-o de forma eficiente, estável e barata em carbono e hidrogénio, sem ter emissões de quaisquer outros subprodutos. Espera-se que o reator responsável por esta transformação tenha uma capacidade de produção de energia (hidrogénio) de cerca de 700 W/L. Uma estimativa dos custos indica que este processo produz hidrogénio cerca de 40 % mais barato, comparativamente com o processo atual (reformação do metano com sequestração do CO2), se baseado no gás natural, e cerca de 30 % mais barato quando baseado no biogás.

O hidrogénio produzido pode ser usado em células de combustível para produzir eletricidade, em altos fornos, para transformar os minerais de ferro em ferro metálico e na indústria química e petroquímica. As aplicações estacionárias compreendem o fornecimento de hidrogénio a bairros ou quarteirões, a partir do gás natural e o fornecimento da indústria química, cimentos, metalúrgicas, etc.

Nas aplicações móveis, destacam-se ainda os navios, comboios, autocarros e camiões. O carbono, ou carvão, é produzido em partículas de cerca de 0,2 mm e, depois de agregado, pode ser usado na construção civil, na produção de blocos compósitos, nas estradas, na indústria dos pneus, entre outras aplicações.

Adélio Mendes acredita que “o êxito do projeto permitirá muito rapidamente produzir energia com base no gás natural, mas sem emissões de CO2. (Foto: DR)

A energia de “que o planeta precisa”

A reação química de transformação do metano em hidrogénio e carbono designa-se de decomposição do metano ou pirólise do metano. O projeto aprovado pretende conduzir esta reação a uma temperatura de aproximadamente 600 °C, num reator catalítico em que o catalisador é regenerado periodicamente em linha, isto quer dizer, sem interrupções.

“O êxito do projeto permitirá muito rapidamente produzir energia com base no gás natural, mas sem emissões de CO2, e assim ganhar o tempo que o planeta precisa para o desenvolvimento de outras tecnologias que usem apenas fontes renováveis de energia. Em todo o caso, a decomposição do metano permanecerá como uma das tecnologias mais eficazes na remoção do CO2 atmosférico quando combinada com a industria do biogás”, esclarece Adélio Mendes.

Designado por “112CO2” o projeto tem como parceiros a Faculdade de Letras da U.Porto (FLUP), a Agência Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) em Espanha, a Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) na Alemanha e a École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) na Suíça. Estão também envolvidas as empresas Quantis na Suíça, Paul Wurth no Luxemburgo e PixelVoltaic em Portugal (spin-off da FEUP).