O hidrogênio (H₂) é o elemento mais comum do mundo e atualmente o mais promissor para a transição energética. Mostra grande afinidade com as fontes de produção limpa de eletricidade, o “ingrediente” principal do processo de produção do chamado “hidrogênio verde”, a eletrólise . No entanto, entre os momentos em que o H₂ é produzido e utilizado normalmente decorre algum tempo e por isso ele precisa ser armazenado.

Há décadas o armazenamento de hidrogênio é realizado em grandes cilindros de aço, na forma de gás comprimido ou líquido resfriado. Uma vez que é necessária alta pressão (de 35 a 70 MPa), no primeiro caso, e temperaturas criogênicas, abaixo de -252,8 ° C (ponto de ebulição do H₂), no segundo, nenhuma dessas opções é ideal para generalização do uso, de fato.

No início de outubro, a Canadian Nuclear Laboratories (CNL) divulgou que sua Divisão de Tecnologias de Hidrogênio desenvolveu uma liga à base de magnésio para armazenamento do hidrogênio em estado sólido. Simplificadamente, um catalisador é usado para ligar o hidrogênio à liga e, quando aquecido, o hidrogênio é liberado. Esta “bateria de hidrogênio” seria um meio de armazenamento mais seguro e econômico, dispensando a necessidade de tanques ultrarresfriados ou de altíssima pressão, o que deve facilitar tanto a produção do hidrogênio, talvez mesmo em escala individual ou residencial, quanto a sua utilização.

O conceito de armazenar hidrogênio em metal (formando hidretos) não é novo. Tem sido explorado há décadas, mas nem todos os metais são adequados para isso. Primeiro, o hidrogênio deve ser capaz de “recarregar” no metal com relativa rapidez. Em segundo lugar, deve “descarregar” a uma taxa que o torne utilizável para aplicações do mundo real. Terceiro, precisa suportar um grande número de ciclos de carga/descarga. E, por último, tem de ser prático: nem muito pesado (por unidade de energia) e nem muito grande (densidade de energia).

A nova liga é capaz de armazenar pouco mais de 6% do seu peso em hidrogênio, o que não atende algumas aplicações, mas abre oportunidades em várias outras. Por exemplo, um carro de passageiros movido a hidrogênio carrega cerca de 10 quilos do combustível como gás comprimido. Se o armazenamento fosse em metal, esses 10 kg se tornariam mais de 150, o que é evidentemente inviável. Mas o peso pode ser vantagem em equipamentos como empilhadeiras industriais, que precisam possuir grandes contrapesos para mover cargas pesadas. Esses contrapesos poderiam ser feitos de um hidreto metálico e ainda fornecer energia para uma célula de combustível de bordo. Além disso, para uso estacionário (geradores ou baterias industriais, por exemplo), o peso não é importante, e a liga pode ser produzida em vários formatos (placas, pellets, pós), conforme a necessidade. Outra vantagem é que materiais da liga são mais facilmente acessíveis e muito mais sustentáveis em comparação, por exemplo, com os materiais de terras raras ou lítio usados ​​nas tecnologias de baterias atuais.

A equipe testou recentemente a ciclagem da nova liga em um projeto do governo canadense e obteve uma contagem muito alta. Um dos padrões de desempenho estabelecidos pelo Departamento de Energia dos EUA (DOE) para tecnologias de armazenamento de hidrogênio consiste em demonstrar mil ciclos de carga e descarga bem-sucedidos ao longo de um ano. “Concluímos esses mil ciclos em seis meses com perda de capacidade mínima, de menos de 5%, o que é um resultado excelente”, disse em nota Rob Carson, Diretor Técnico de P&D do instituto. A próxima meta volumétrica da pesquisa é obter 1 metro cúbico de hidrogênio, o que equivale a aproximadamente 1 kWh de eletricidade.