O hidrogênio quando coletado por forças gravitacionais pelas estrelas, ele é convertido em Hélio, por fusão nuclear, sendo esta conversão a fonte da energia solar de todas as estrelas. O planeta Júpiter é constituído de hidrogênio sólido, líquido e gasoso.
Na terra, não existe o hidrogênio livre, ele está sempre associado aos outros elementos e para obtê-lo puro é necessário gastar energia de dissociação de uma fonte primária.
Desde o momento em que tornou-se evidente que os combustíveis fosseis não eram ilimitados e que cresceram as preocupações com meio ambiente, que, o interesse dos homens de ciência responsáveis pelo planejamento do futuro da terra, voltou-se para a potencialidade energética do sistema do hidrogênio, como substituto dos combustíveis fosseis.
Neste sistema que estamos focalizando , o hidrogênio não é uma fonte primaria de energia mas, sim, uma forma intermediária, por isso não podemos nos referir a ele como uma fonte energética, ele é apenas um vetor energético, uma moeda energética.
Júlio Verne em seu livro A Ilha Misteriosa, já vislumbrava o papel do hidrogênio no futuro, "água decomposta em seus elementos constituintes... e decomposta sem duvida pela eletricidade... Acredito que a água será um dia usada como combustível, que o hidrogênio e o oxigênio que a constituem, usados juntos ou separados, fornecerão uma fonte inesgotável de calor e luz, com intensidade bem maior do que o carvão é capaz."
O hidrogênio como combustível universal tem uma particularidade que lhe é exclusiva, da sua queima resulta apenas água, da qual ele pode ser obtido, o que é muito importante do ponto de vista ecológico. Do ponto de vista da preservação de recursos energéticos, é inesgotável, sendo esta vantagem uma dádiva da natureza, principalmente nas regiões ou países bastante industrializados.
Deve-se frisar que eletricidade e hidrogênio, são interconversiveis, seja usando-se a eletrólise da água, com eficiência de 60% ou células a combustível, o que contribui para aumentar a flexibilidade desse sistema energético.
Combustão do Hidrogênio
Quando duas moléculas de hidrogênio combinam-se com uma molécula de oxigênio, em presença de um agente ignidor, a reação é do tipo oxidante, exotérmica violenta, produzindo luz e calor intenso, gerando 28.890 kcal/kg e água vaporizada (PCI) e a liberação de tanta energia térmica, pode ser aproveitada de várias maneiras, sem preocupação com a poluição, pois o subproduto é novamente água. O hidrogênio pode ser também utilizado, para outras finalidades:
Industria alimentícia, na hidrogenação de gorduras
Industria sabão em pó, na hidrosulfurização do óleo
Industria química, para fertilizantes, amônia, etc
Industria farmacêutica, auxilia processos específicos
Industria de vidros, aumenta a temperatura de fusão
Industria metalúrgica, redução de minérios e aço
Dessulfuração de combustíveis, retira enxofre
Produzir energia elétrica em célula combustível
Potencialidade do Brasil
O Brasil, segundo Marcus Zwanziger da Unicamp, já tem tecnologia suficiente para entrar na era do hidrogênio, sem pedir ou comprar "know-how" no exterior.
Na área de geração e armazenamento de hidrogênio, as inovações que foram introduzidas pela Unicamp, colocaram o Brasil em igualdade de condições com cinco ou seis países dos mais desenvolvidos nesse campo.
O hidrogênio pode ser obtido de várias formas:
Eletrólise da água
Decomposição da amônia
Decomposição de metanol
Reação de hidretos metálicos
De ligas de ferro - titânio
De ligas de níquel - magnésio
Cloroplastos artificiais
Bioenergia - Engenharia Genética
No Japão já foi obtido hidrogênio puro a partir do metanol misturado com água num reator tubular a temperatura de 280 a 300oC em presença de catalisadores específicos, verificando-se a seguinte reação:
CH3OH + H2O ---> CO2 + 3H2
Para uma unidade típica, produzindo 350Nm3/h, se faz necessário 240 Kg de metanol, 144 Kg de H2O (desmineralizada), 14 kW de energia elétrica DC e 7m3 de água para refrigeração do sistema.
Na área de Bioenergia o uso de cloroplastos artificiais desenvolvidos por Melvin, na Califórnia, galhas (nódulos) nas raízes do tipo Rhizobium podem ser conectadas a tubulações e por meio de bombas coletoras, retira-se o hidrogênio. Também Marchetti através de alterações de DNA e RNA, em carvalho, conseguiu produzir galhas, desde a dimensão de uma cabeça de alfinete, até o tamanho de uma bola de futebol, para produção de hidrogênio.
