A Universidade de Birmingham, no Reino Unido, divulgou recentemente um resultado de investigação sobre a produção de hidrogénio a baixa temperatura. A equipa liderada pelo Professor Yulong Ding, da Escola de Engenharia Química, desenvolveu um catalisador de perovskite que pode reduzir a temperatura de operação da decomposição termoquímica da água em cerca de 500 graus Celsius. O estudo foi publicado no International Journal of Hydrogen Energy.
Atualmente, o método convencional de produção de hidrogénio por decomposição termoquímica da água requer que o catalisador complete a reação de decomposição entre 700 e 1000 graus Celsius e se regenere num intervalo de alta temperatura entre 1300 e 1500 graus Celsius. A equipa de Birmingham utilizou um material de perovskite BNCF, composto por bário, nióbio, cálcio e ferro, como catalisador, reduzindo a temperatura de produção de hidrogénio para 150 a 500 graus Celsius e a temperatura de regeneração para 700 a 1000 graus Celsius.
O Professor Yulong Ding salientou: "A temperatura geral mais baixa deste processo permite que o hidrogénio seja produzido perto de centrais de energia renovável. Setores industriais de base como o aço, cimento, vidro e produtos químicos possuem grandes quantidades de calor residual, que podem servir como fonte de calor para a produção de hidrogénio a baixa temperatura. Se o hidrogénio for utilizado localmente, superam-se as barreiras de armazenamento e transporte, permitindo a adoção generalizada do combustível de hidrogénio sem necessidade de infraestruturas dispendiosas."
Uma análise preliminar de competitividade de custos indica que a produção de hidrogénio por decomposição da água usando este catalisador de perovskite é mais barata do que o hidrogénio verde obtido por eletrólise da água, e também superior ao hidrogénio azul produzido a partir de metano com tecnologia de captura e armazenamento de carbono. Em regiões onde o preço da eletricidade renovável é relativamente baixo, como a Austrália, esta vantagem de custo é ainda mais evidente.
Em termos de desempenho do catalisador, a equipa de investigação testou uma formulação específica denominada BNCF100, confirmando que o catalisador mantém uma capacidade estável de produção de hidrogénio ao longo de dez ciclos operacionais. A análise por difração de raios X mostrou que a sua estrutura permaneceu praticamente inalterada durante todo o processo. Como o material de perovskite BNCF não contém componentes tóxicos, as suas matérias-primas são amplamente disponíveis e não requer síntese complexa, apresenta boas perspetivas para aplicação em larga escala.
Esta investigação foi realizada em colaboração entre a Universidade de Birmingham e a Universidade de Ciência e Tecnologia de Pequim. A University of Birmingham Enterprise já submeteu um pedido de patente para o uso do catalisador BNCF na decomposição da água a baixa temperatura e está atualmente à procura de parceiros de desenvolvimento no Reino Unido e na Europa para avançar com esta rota tecnológica rumo à industrialização.
Detalhes da publicação: Desempenho superior na produção termoquímica de hidrogénio por decomposição da água a temperaturas intermédias em perovskites Ba2Ca0.66Nb1.34 -xFexO6 - δ, International Journal of Hydrogen Energy (2026). Informação da revista: International Journal of Hydrogen Energy