Sensor 'cheira' impureza no hidrogênio que impulsiona o transporte limpo

Um pequeno sensor com um "olfato" excepcional está ajudando o setor de transporte a adotar energia limpa.

A startup israelense NanoScent imprime minúsculas esponjas – conhecidas como nanopartículas – em chips do tamanho de um centímetro, que determinam a pureza do gás hidrogênio recém-produzido, antes de alimentar os meios de transporte de longa distância.

As nanopartículas se expandem quando entram em contato com compostos orgânicos, e o fazem de forma diferente dependendo das moléculas presentes no gás. Isso permite que uma empresa detecte impurezas no combustível de hidrogênio em apenas três minutos, em comparação com o padrão da indústria de dois dias.

O hidrogênio é uma alternativa limpa à gasolina, porque é um combustível denso em energia cujos únicos subprodutos são água e calor ao alimentar um carro. Tem uma vantagem sobre os veículos elétricos, pois pode fornecer energia limpa e duradoura para veículos de longa distância, como caminhões, trens e navios.

O hidrogênio, no entanto, deve ter uma pureza de 99,9999% antes de ser usado em células de combustível, as baterias que convertem o hidrogênio em eletricidade. Se não for, a bateria não será tão eficiente... ou pior.

“Se não houver hidrogênio de boa qualidade, pode arruinar a célula de combustível e o motor, dependendo de quais são os contaminantes”, disse Oren Gavriely, CEO e cofundador da NanoScent, ao NoCamels.

Ele explica que as latas de hidrogênio são produzidas em massa de várias maneiras. Os dois métodos mais comuns são o uso de calor e reações químicas para liberar o gás dos combustíveis fósseis e o uso de uma corrente elétrica para separar a água em hidrogênio e oxigênio.

Mas em todos os métodos, explica Gavriely, o hidrogênio contém contaminantes como oxigênio, umidade e nitrogênio, mesmo depois de passar por processos de purificação padrão.

A solução da NanoScent chega após o ponto de purificação. Uma amostra de hidrogênio é canalizada do recipiente para uma caixa à prova de explosão que contém os sensores NanoScent.

Esses sensores são todos equipados com algoritmos inteligentes que podem analisar os compostos presentes no gás, medir a porcentagem de contaminantes e gerar resultados em apenas três minutos.

Depois que os sensores determinam a qualidade do hidrogênio, o combustível pode ser enviado para repurificação ou vendido a um fornecedor que esteja procurando um produto de qualidade inferior.

É muito mais eficiente do que o teste padrão da indústria de cromatografia gasosa, que leva dias, que exige que uma amostra seja enviada a um laboratório, onde os cientistas usam máquinas para separar e detectar seus componentes antes de enviar a amostra de volta.

Uma solução como essa é fundamental, pois o mundo continua em transição para energia limpa, exigindo um fornecimento mais rápido de hidrogênio de alta qualidade.

O mercado vale cerca de US $ 160 bilhões e está crescendo. No mês passado, Israel abriu sua primeira estação de reabastecimento de hidrogênio no norte do país, com planos de lançar mais no centro e no sul nos próximos anos.

Na Europa, uma nova regulamentação exige que, até 2030, haja um posto de abastecimento de hidrogênio a cada 200 km em todas as grandes cidades com portos, aeroportos e terminais ferroviários (conhecido como "nó urbano").

E nos EUA, a Lei de Redução da Inflação de 2022 está reduzindo o custo do combustível, dando às usinas de hidrogênio limpo um crédito fiscal de US$ 3 por kg de hidrogênio nos primeiros 10 anos de operação.

A NanoScent, com sede no Conselho Regional de Misgav, no norte de Israel, está atualmente testando sua tecnologia com vários fabricantes europeus de hidrogênio e planeja expandir para os Estados Unidos em um futuro próximo. Mas sua tecnologia de detecção pode fazer muito mais do que detectar a pureza do hidrogênio.

A tecnologia também pode ser usada para monitorar o processo de amadurecimento e apodrecimento de produtos frescos em tempo real. Os sensores medem a temperatura, a umidade e os níveis de gases voláteis como indicadores de amadurecimento de frutas e vegetais, ajudando os distribuidores a evitar o amadurecimento avançado.

"Há muito mais coisas que esta tecnologia pode detectar, mas estamos focados neste mercado agora", diz Gavriely.