Materiais à base de nióbio são usados na produção de energia limpa

A maior reserva de nióbio no Brasil encontra-se na cidade de Araxá-MG. (Foto:Unsplash)

Em meio ao mundo globalizado, passar um único dia sem energia elétrica é tarefa difícil para muitos brasileiros. Acordar, usar o celular, esquentar algum alimento no microondas e assistir TV podem fazer parte de uma dessas rotinas em que  há uma grande dependência de energia. Mesmo tendo a hidreletricidade como a principal fonte energética no país – gerando um potencial hidrelétrico de aproximadamente 172 GW(gigawatts), de acordo com a Empresa de Pesquisa Energética(EPE) – o Brasil, e várias outras partes do mundo que não possuem a mesma sorte, carecem de fontes de energia renováveis e não poluentes.

Com nome inspirado na deusa da mitologia grega e neta de Zeus, Niobe, o elemento químico nióbio, de sigla Nb, é amplamente usado para fortalecer ligas metálicas, peças aerodinâmicas e automotivas. 98,2% de sua quantidade mundial está contida em reservas no Brasil, que pouco explora o elemento devido aos estudos ainda em desenvolvimento que o rodeiam.

De acordo com Bárbara Nunes em sua tese de doutorado em Química, o Nióbio pode representar uma saída para a produção de energia limpa e hidrogênio verde por meio da luz. A jovem, que atualmente está na Alemanha devido a um acordo de cotutela entre a Universidade Federal de Uberlândia (UFU) e a Universidade de Hanôver Gottfried Wilhelm Leibniz na referida cidade alemã, foi  honrada com o conceito máximo da Universidade, o “Summa cum laude”, atribuído a apenas 5% dos trabalhos.

Em sua pesquisa, Nunes investiga materiais a base de nióbio e como eles podem ser utilizados na produção energética através de um processo de fotocatálise. A constatação que ocorreu primeiramente em 1986, a partir de um trabalho realizado por um grupo de pesquisadores japoneses, ainda é pouco explorada e o material é bastante flexível, por isso, ganhou destaque no Laboratório de Fotoquímica (LAFOT).

“A fotocatálise atrai grande interesse devido ao seu potencial no aproveitamento da energia solar, que é amplamente acessível e inesgotável. Portanto, o estudo de materiais para essa aplicação e o entendimento de seus mecanismos se torna essencial”, explica a pesquisadora.

A fotocatálise na produção de energia limpa

No processo de fotocatálise, uma espécie é capaz de absorver energia na forma luz e transformá-la em energia química. Os materiais de nióbio e de outros óxidos, em geral, são semicondutores inorgânicos em que, ao absorverem luz com uma determinada carga, um elétron é promovido para um estado de maior energia. Então, ele pode ser utilizado para dar início a diferentes reações e promover a formação de outros compostos, como o hidrogênio molecular por meio da quebra da água.

Pelo processo fotocatalítico, usando luz e água, que são fontes limpas e sustentáveis, a produção do hidrogênio é realizada. Além do papel promissor do hidrogênio molecular como combustível, ele também é essencial para diversos processos na indústria química.

Recursos fósseis como carvão mineral e gás natural ainda são as principais matérias-primas para sua produção e, consequentemente, quantidades excessivas de CO2 são emitidas. Portanto, os estudos também contribuem para a produção do hidrogênio verde.

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