Com incentivo do edital Demanda Espont\u00e2nea, projeto avan\u00e7a na substitui\u00e7\u00e3o da platina por materiais abundantes na produ\u00e7\u00e3o de energia limpa<\/p>\n
Transformar \u00e1gua em combust\u00edvel limpo pode parecer algo distante do cotidiano, mas \u00e9 exatamente isso que um projeto desenvolvido no Instituto de F\u00edsica da Universidade de Bras\u00edlia (UnB) est\u00e1 tornando cada vez mais vi\u00e1vel. Coordenada pelo professor Jorlandio F. Felix, doutor em f\u00edsica, bolsista de produtividade do CNPq e docente associado da UnB, a pesquisa produz e caracteriza filmes finos (camadas extremamente finas) baseados em materiais de Van der Waals (for\u00e7as fracas) para aplica\u00e7\u00e3o como catalisadores na gera\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio e tamb\u00e9m em dispositivos eletr\u00f4nicos.<\/p>\n
O projeto foi contemplado pelo edital Demanda Espont\u00e2nea (2022), da Funda\u00e7\u00e3o de Apoio \u00e0 Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF), com investimento de R$ 179 mil. Esse edital faz parte do Programa de Pesquisa B\u00e1sica da FAPDF, direcionado a projetos de pesquisa cient\u00edfica, tecnol\u00f3gica e de inova\u00e7\u00e3o que buscam validar hip\u00f3teses, desenvolver conceitos e consolidar bases experimentais, posicionando-se assim na esteira de n\u00edveis iniciais de maturidade tecnol\u00f3gica.<\/p>\n
O apoio da FAPDF foi decisivo para estruturar toda a cadeia de pesquisa, desde a adapta\u00e7\u00e3o de equipamentos at\u00e9 a aquisi\u00e7\u00e3o de materiais de alta pureza e a implementa\u00e7\u00e3o de instrumenta\u00e7\u00e3o especializada. Al\u00e9m dos resultados cient\u00edficos, o projeto gera impactos estruturantes: forma\u00e7\u00e3o de estudantes de inicia\u00e7\u00e3o cient\u00edfica, mestrado e doutorado; fortalecimento da infraestrutura cient\u00edfica da UnB; consolida\u00e7\u00e3o do DF como polo em nanotecnologia e hidrog\u00eanio verde; e potencial cria\u00e7\u00e3o de um novo setor industrial voltado \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de dispositivos energ\u00e9ticos de alto desempenho.<\/p>\n
Para o professor Jorlandio, \u201cessa tecnologia n\u00e3o representa apenas um avan\u00e7o cient\u00edfico; ela demonstra que \u00e9 poss\u00edvel produzir energia limpa com menor custo e menor impacto ambiental, criando oportunidades econ\u00f4micas e formando profissionais altamente qualificados no Distrito Federal\u201d.<\/p>\n
O diretor-presidente da FAPDF, Leonardo Reisman, destaca: \u201cApoiar projetos como esse significa investir em soberania tecnol\u00f3gica e em solu\u00e7\u00f5es concretas para os desafios da transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica. Quando fomentamos pesquisas que unem ci\u00eancia de ponta, sustentabilidade e potencial de aplica\u00e7\u00e3o industrial, estamos preparando o Distrito Federal para liderar a nova economia da energia limpa\u201d.<\/p>\n
Do laborat\u00f3rio ao hidrog\u00eanio verde<\/strong><\/p>\n O hidrog\u00eanio \u00e9 considerado um dos pilares da transi\u00e7\u00e3o energ\u00e9tica porque pode substituir combust\u00edveis f\u00f3sseis em setores onde a eletrifica\u00e7\u00e3o direta \u00e9 mais dif\u00edcil, como na ind\u00fastria pesada e no transporte de cargas.<\/p>\n Ele pode ser utilizado como combust\u00edvel para \u00f4nibus, caminh\u00f5es e trens, gerando apenas vapor d\u2019\u00e1gua como res\u00edduo; em processos industriais que exigem altas temperaturas, como a produ\u00e7\u00e3o de a\u00e7o; e como forma de armazenar energia solar e e\u00f3lica, funcionando como uma esp\u00e9cie de \u201cbateria qu\u00edmica\u201d de grande escala.<\/p>\n Quando produzido a partir da eletr\u00f3lise da \u00e1gua usando energia renov\u00e1vel \u2014 como solar ou e\u00f3lica \u2014, ele \u00e9 chamado de hidrog\u00eanio verde, pois n\u00e3o gera emiss\u00f5es de carbono no processo.<\/p>\n Para produzir esse hidrog\u00eanio, \u00e9 necess\u00e1rio quebrar a mol\u00e9cula da \u00e1gua (H\u2082O) usando eletricidade. Essa rea\u00e7\u00e3o, chamada eletr\u00f3lise, s\u00f3 ocorre com efici\u00eancia quando h\u00e1 um catalisador \u2014 material que acelera a rea\u00e7\u00e3o e reduz o gasto energ\u00e9tico. Hoje, o catalisador mais eficiente \u00e9 a platina, um metal raro e caro. \u00c9 nesse cen\u00e1rio que a pesquisa da UnB apresenta uma alternativa promissora.<\/p>\n O grupo trabalha com filmes finos produzidos a partir de materiais bidimensionais (2D). Filmes finos s\u00e3o camadas extremamente finas de material aplicadas sobre uma superf\u00edcie. Elas podem ser milhares de vezes mais finas que um fio de cabelo e, mesmo quase invis\u00edveis, conseguem conduzir eletricidade ou acelerar rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas. Filmes semelhantes j\u00e1 est\u00e3o presentes no cotidiano \u2014 por exemplo, nas telas de celulares sens\u00edveis ao toque, em espelhos e at\u00e9 em alguns tipos de pain\u00e9is solares.<\/p>\n Entre os materiais utilizados est\u00e3o os chamados dicalcogenetos de metais de transi\u00e7\u00e3o (TMDCs), como o dissulfeto de molibd\u00eanio (MoS\u2082) e o dissulfeto de tungst\u00eanio (WS\u2082). O MoS\u2082 j\u00e1 \u00e9 utilizado h\u00e1 d\u00e9cadas como lubrificante industrial, reduzindo o atrito entre pe\u00e7as met\u00e1licas gra\u00e7as \u00e0 estrutura em camadas. Na pesquisa da UnB, por\u00e9m, esses mesmos materiais s\u00e3o aplicados em escala nanom\u00e9trica \u2014 quase at\u00f4mica \u2014 para acelerar rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas e produzir hidrog\u00eanio verde.<\/p>\n \u201cAo utilizar materiais bidimensionais, trocamos um material escasso e car\u00edssimo por componentes muito mais abundantes e baratos. Isso torna a tecnologia de energia limpa vi\u00e1vel para ser instalada em larga escala, baixando o pre\u00e7o final da energia\u201d, explica o professor Jorlandio.<\/p>\n Automa\u00e7\u00e3o e inova\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n Um dos grandes diferenciais do projeto \u00e9 o desenvolvimento da t\u00e9cnica chamada Esfolia\u00e7\u00e3o Mec\u00e2nica Autom\u00e1tica (AME). De forma simplificada, trata-se de um sistema automatizado que deposita materiais bidimensionais, como MoS\u2082 e WS\u2082, sobre uma superf\u00edcie com controle preciso de press\u00e3o e movimento.<\/p>\n Esses materiais come\u00e7am como um p\u00f3 escuro comum, mas t\u00eam uma estrutura formada por camadas muito finas, unidas por for\u00e7as fracas chamadas for\u00e7as de van der Waals. Quando pressionadas contra uma superf\u00edcie, essas camadas se desprendem e formam o filme fino.<\/p>\n O sistema funciona como uma \u201ccaneta\u201d de alta precis\u00e3o, guiada por motores que controlam o movimento em diferentes dire\u00e7\u00f5es e a for\u00e7a aplicada, garantindo uniformidade e padroniza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n Essa automa\u00e7\u00e3o resolve um dos principais desafios da nanotecnologia: a reprodutibilidade, ou seja, assegurar que o material seja produzido sempre com a mesma qualidade.<\/p>\n \u201cNa ci\u00eancia, de nada adianta descobrir um material incr\u00edvel se n\u00e3o conseguimos fabric\u00e1-lo sempre com a mesma qualidade. O sistema AME garante padroniza\u00e7\u00e3o e abre caminho para levar a tecnologia da bancada para a ind\u00fastria\u201d, afirma o coordenador.<\/p>\n O mecanismo foi patenteado sob o n\u00famero BR1020240157060, consolidando o avan\u00e7o tecnol\u00f3gico desenvolvido no Distrito Federal.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Com incentivo do edital Demanda Espont\u00e2nea, projeto avan\u00e7a na substitui\u00e7\u00e3o da platina por materiais abundantes na produ\u00e7\u00e3o de energia limpa Transformar \u00e1gua em combust\u00edvel limpo pode parecer algo distante do cotidiano, mas \u00e9 exatamente isso que um projeto desenvolvido no Instituto de F\u00edsica da Universidade de Bras\u00edlia (UnB) est\u00e1 tornando cada vez mais vi\u00e1vel. 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