Estudante da Unipampa desenvolve dispositivo que promove a redução do consumo de combustível

O consumo de combustíveis fósseis e a emissão de gases poluentes por veículos são dois fatores chaves para o futuro da sociedade, com impactos no presente. As seguidas altas no preço da gasolina e do óleo diesel estão sendo sentidas na pele e no bolso pela população brasileira nos últimos anos. Altas que geram um efeito em cascata que faz subir a inflação no país e dificulta a vida dos brasileiros. Além do impacto econômico, a questão ambiental também causa preocupações pela poluição gerada na queima de combustíveis fósseis. Uma das alternativas para esse dilema pode estar no uso de células eletrolíticas em veículos para melhorar a eficiência da combustão interna.

A preocupação com a emissão de gases poluentes e o consumo de combustíveis não são novidade, como demonstram diversos estudos e pesquisas. Dados da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) apontam que, em 2021, o total de combustíveis derivados de petróleo consumido no Brasil foi de 139,5 bilhões de litros. O mais recente relatório do Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC, sigla em inglês) cita a necessidade de redução de emissão de gases para mitigar os efeitos do aumento da temperatura no mundo. Encontrar alternativas para o uso destes combustíveis é um desafio para a ciência, encarado também no ambiente de pesquisa das Instituições de Ensino Superior. Na Universidade Federal do Pampa (Unipampa), a pesquisa experimental de Alejandro Reyes ilustra esse papel das Universidades brasileiras.

Reyes desenvolveu uma pesquisa sobre o uso de sistemas geradores de oxi-hidrogênio, uma mistura de gás hidrogênio e oxigênio (HHO), com potencial para redução do gasto de combustível e emissão de gases poluentes na atmosfera. Discente do curso de Especialização em Gestão de Processos Industriais Químicos, do Campus Bagé da Unipampa, coordenado pelo professor Sérgio Meth, Reyes utilizou células eletrolíticas para produzir oxi-hidrogênio. Orientado pelo professor Cesar Mantovani, o estudante fez o teste de sua pesquisa em um Chevrolet Classic, modelo 1.0 flex, fabricado em 2009. Os resultados obtidos foram promissores tanto na redução do consumo de combustível, quanto na redução da emissão de gases poluentes.

O trabalho teve como título “Construção e aplicação de um sistema gerador de gás HHO em um veículo Chevrolet Classic 1.0” (Construccion y aplicación de um sistema generador de gas HHO en un vehículo Chevrolet Classic 1.0, em espanhol). Na conclusão do experimento, Reyes constatou 73% de eficiência no processo de produção de oxi-hidrogênio, e redução de 50% no consumo de combustível do veículo 1.0, com maior grau de dissolução dos gases CO e CO², diminuindo sua emissão na atmosfera e a poluição do ambiente.

O orientador do trabalho, professor Cesar Mantovani, relata sua satisfação em acompanhar uma pesquisa com impacto na vida de muitas pessoas. Ele ainda destaca a criatividade do estudante em desenvolver um protótipo com limitações orçamentárias, capaz de ser adaptado para automóveis convencionais. “O trabalho mostrou envolvimento, criatividade e conhecimento diversificado e espero que tenha continuidade. Temos um ponto de partida importante. A ideia precisa ser aprimorada, deve-se investir no desenvolvimento de um novo produto e para isso necessita-se formatar parcerias dispostas a investir não somente tempo, mas também recursos financeiros”, afirma Mantovani.

De acordo com Reyes, a importância dessa pesquisa em um contexto de inflação no país está nas possibilidades que surgem para outros experimentos com células eletrolíticas. “Desse dispositivo podem sair muitas outras ideias. Esse é o incentivo que se dá em ideias para construir outras fontes de energia”, afirma ele. De acordo com o discente, o projeto também pode colaborar sócio-economicamente com a sociedade, justamente por ser uma alternativa com uso de materiais de baixo custo.

Construção de células eletrolíticas com materiais de baixo custo

Apesar do uso de células eletrolíticas em veículos de combustão interna não ser uma invenção recente, o diferencial do trabalho de Alejandro Reyes está no impacto social e na possibilidade de reprodução do seu experimento. Reyes baseou-se no uso das células eletrolíticas, isto é, dispositivos que convertem a energia elétrica em energia química a partir da eletrólise. O objetivo foi separar as moléculas de hidrogênio e oxigênio na construção do gerador de oxi-hidrogênio para uso em automóveis. Durante seu trabalho, Reyes estudou diferentes modelos de células eletrolíticas para poder construir seu protótipo, avaliando o volume de gás produzido e a eficiência do consumo através da célula. Após essa etapa, ele buscou comparar a geração de gases pelo motor com e sem o eletrolisador.

Na construção da célula, Reyes utilizou materiais reaproveitados de baixo custo, como aço inoxidável, placas de acrílico branco leitoso e uma borracha específica de alta densidade (HDPE). A instalação da célula foi feita em um Chevrolet, acoplada ao lado do motor, tendo a bateria como fonte de energia, e alimentada por um reservatório de água com baixo índice de minerais, ou seja, o mais pura possível.

Entre os resultados da pesquisa, Reyes concluiu que na elaboração do seu protótipo, o uso de hidróxido de sódio (NaOH) foi o que apresentou melhores resultados por necessitar de menos corrente (energia) para gerar oxi-hidrogênio. Ainda que tenha menor condutividade que o hidróxido de potássio (KOH), geralmente usado em células eletrolíticas, o uso de hidróxido de sódio torna a construção da célula eletrolítica mais acessível e barata em termos de gasto de energia. Em vídeo publicado no seu canal do You Tube, Reyes demonstra o funcionamento prático do seu gerador de oxi-hidrogênio no seu Chevrolet Classic 1.0. Sem a presença do eletrolisador representado pela célula eletrolítica, o veículo consumiu 0,8 L de gasolina em 10km, média de 12,36 km por litro. Enquanto no experimento feito com o eletrolisador, o consumo de combustível foi de 0,41 L em 10,1 km, com consumo médio de 23,88 km por litro.

infográfico demonstrando instalação da célula eletrolítica em um automóvel e gráfico com resultados no consumo médio do carro

Esquema ilustra o modo de instalação do protótipo e os resultados obtidos em termos de consumo de combustível - Arte: ACS

A pesquisa ajuda a demonstrar a importância da ciência e das Universidades no desenvolvimento de conhecimento que possa servir como soluções para problemas e dilemas sócio-econômicos. Segundo o reitor da Unipampa, Roberlaine Ribeiro Jorge, pesquisas como a de Alejandro Reyes vão ao encontro do que se busca em termos de economia, sustentabilidade e inovação. “Esperamos que a Universidade possa cada vez mais incentivar projetos, abreviando o caminho entre a pesquisa e a sua aplicação, servindo de apoio para o surgimento de iniciativas que envolvam inovação e empreendedorismo”, comenta Roberlaine Jorge.

EM DESTAQUE