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Etanol e hidrogênio: USP estuda o futuro da mobilidade

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Uma célula a combustível de hidrogênio, um cilindro de armazenamento e uma membrana para célula a combustível de hidrogênio doados por uma subsidiária da GWM serão usados em pesquisas de descarbonização na Universidade de São Paulo (USP).

Os experimentos serão conduzidos no Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) da instituição, que recebeu a doação da empresa FTXT, especializada em tecnologia de hidrogênio, segundo o Jornal da USP.

A cerimônia realizada no mês passado contou com a presença de delegações da China, incluindo autoridades e representantes empresariais da província de Hebi e da cidade de Baoding, onde fica a sede da GWM.

Pesquisador testa células de etanol em laboratório para produzir energia de forma sustentável (Imagem: Cecília Bastos/USP Imagens)

“Sabemos que a USP é a universidade mais renomada da América Latina, e todos os indicadores demonstram a qualidade de seus talentos em diversas áreas. Vejo grande potencial para parcerias e intercâmbios significativos em pesquisas nas áreas de medicina, energias renováveis ​​e humanidades”, disse o prefeito Dang Xiaolong ao jornal.

Inovações a caminho

O foco será a viabilidade do uso de etanol em veículos pesados, que, atualmente, dependem do diesel, um dos combustíveis fósseis que mais contribuem para a poluição atmosférica. O teste será feito em um caminhão enviado pela GWM da China.

Células a combustível de hidrogênio podem ser uma alternativa sustentável por não emitirem gases de efeito estufa e garantirem grande autonomia, podendo ser carregadas de forma rápida com poucas quantidades, como ocorre atualmente com veículos convencionais.

O sistema que converte a energia química do hidrogênio em eletricidade foi projetado inicialmente para atender veículos pesados, mas testes estão sendo realizados na China, Japão, Alemanha e Canadá para ampliá-los para automóveis de passeio.

Cerimônia realizada no mês passado contou com a presença de delegações da China (Imagem: Cecília Bastos/USP Imagens)

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Parceria consolidada

O centro já vem realizando pesquisas sobre efeito estufa com cientistas de diversas áreas, como engenharia, biologia, direito e psicologia. Os pesquisadores envolvidos vêm de 21 estados brasileiros, além de 60 estrangeiros, segundo a reportagem.

Recentemente, a universidade inaugurou o Centro USP-China, que fomenta a cooperação acadêmica, científica e tecnológica entre os países. A troca de conhecimento foca nas áreas de agricultura, ciências naturais, saúde, engenharia, arquitetura e humanidades.

“Brasil e China compartilham diversos desafios, incluindo a transição energética para reduzir as emissões de carbono. Trabalhar juntos para superar esses desafios representa uma grande oportunidade, já que a China se tornou um dos principais players globais neste setor”, disse o reitor Carlos Gilberto Carlotti Junior ao jornal.

Foco será a viabilidade do uso de etanol em veículos pesados (Imagem: Cecília Bastos/USP Imagens)

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Não é só carro! A Honda está chegando ao espaço

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A Honda anunciou um plano para testar um novo tipo de combustível na Estação Espacial Internacional (ISS). Segundo a montadora japonesa, o objetivo é fornecer armazenamento avançado de energia capaz de sustentar a vida humana na superfície lunar.

O projeto será conduzido em colaboração com as empresas espaciais e de tecnologia Sierra Space, que fará o transporte de materiais no avião espacial Dream Chaser (o único avião espacial comercial do mundo) e a Tec-Masters, especialista na ISS.

A Honda vai testar princípios de eletrólise de água de alta pressão diferencial após acumular anos de expertise com hidrogênio. A empresa criou um sistema de energia renovável circulante, que produzirá continuamente oxigênio, hidrogênio e eletricidade.

Programa vai testar sistema de energia renovável circulante da Honda (Imagem: Honda/Divulgação)

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As etapas do teste

  • Durante o Dia Lunar, o sistema usará eletricidade gerada pelo sol para alimentar o processo: o sistema de eletrólise produzirá hidrogênio e oxigênio a partir da água;
  • Durante a Noite Lunar, quando a Lua não está recebendo luz solar, parte do oxigênio será usado para os astronautas respirarem;
  • O sistema usará o oxigênio restante, junto com o hidrogênio produzido durante o Dia Lunar, para gerar eletricidade;
  • Depois que as células de combustível geram eletricidade, o único subproduto é a água, que é reciclada de volta ao sistema para criar um ciclo de energia de circuito fechado. 
Parte do oxigênio será usado para os astronautas respirarem (Imagem: Honda/Divulgação)

O processo é semelhante a sistemas de energia solar na Terra, onde o excesso de energia é armazenado em baterias de energia doméstica para fornecer energia durante a noite, segundo a empresa.

“Ao aprimorar o desempenho do sistema de energia renovável circulante, melhorias podem ser feitas em células de combustível regenerativas de longa vida que podem ser usadas como uma fonte de energia escalável, limpa e renovável tanto no espaço quanto na Terra”, diz o comunicado.

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Mais veloz, menos ruído: por dentro do inovador jato a hidrogênio

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A empresa francesa Beyond Aero atualizou o design do primeiro jato leve elétrico a hidrogênio, previsto para ser lançado até 2030. A fabricante garante que o modelo será mais barato do que jatos convencionais, além de reduzir o ruído da cabine pela metade.

Chamada de BYA-I, a aeronave terá um trem de força totalmente elétrico simplificado com 90% menos peças móveis, eliminando a necessidade de uma turbina de alta temperatura. Isso cortará os custos operacionais em até 55%, segundo a empresa.

O uso de hidrogênio também reduz gastos com combustível entre 17% e 65%, “tornando-o uma opção econômica para clientes corporativos e operadores em transição para a aviação de baixo carbono”.

Modelo está previsto para ser lançado até 2030 (Imagem: Beyond Aero/Divulgação)

Desde o ano passado, a Beyond Aero trabalha com a Agência Europeia para a Segurança da Aviação para definir uma estrutura de certificação para aeronaves movidas a hidrogênio. Até agora, a empresa recebeu cartas de intenção para 108 vendas.

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O que sabemos do novo design

  • O jato vai operar com seis cilindros de hidrogênio: quatro ao longo das laterais da fuselagem, e mais dois mantidos nas pontas das asas;
  • Os cilindros vão alimentar seis células de combustível de 400 kW, que converterão o hidrogênio em eletricidade e vapor de água, e a eletricidade executará turbinas de jato elétricas;
  • Uma carga completa de 250 kg de hidrogênio levaria seis passageiros por cerca de 1.482 km, sem contar a reserva, a uma velocidade de cruzeiro de 575 km/h;
  • Diminuindo a velocidade para 444 km/h, o jato aumenta em 50% sua pré-reserva, atingindo 2.223 km de distância percorrida.
Jato vai operar com seis cilindros de hidrogênio (Imagem: Beyond Aero/Divulgação)

A aeronave foi projetada para flexibilidade operacional, com uma rolagem de decolagem de apenas 620 metros e um ângulo de aproximação de 5,5°, tornando-a adequada para aeroportos restritos como o London City. O BYA-1 atende a mais de 80% das atuais rotas de voo europeias, segundo a empresa.

Além disso, a propulsão elétrica de baixo ruído e o isolamento acústico avançado reduzem o barulho da cabine em 15 dB, cortando os níveis em mais da metade. As janelas elípticas são 27% maiores do que as encontradas em jatos executivos convencionais, maximizando a luz natural e as vistas panorâmicas.

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Coca-cola lança máquina de venda que não precisa de tomada

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A Coca-Cola, em colaboração com a Fuji Electric, apresenta uma inovação que promete transformar o conceito de máquinas de venda automática: um modelo totalmente independente, alimentado por hidrogênio, que dispensa a necessidade de conexão elétrica.

A estreia dessa tecnologia inovadora está marcada para a Exposição Mundial de 2025, em Osaka, Japão, com abertura ao público em 13 de abril.

Como funciona a nova máquina de venda da Coca-cola

  • O diferencial da nova máquina reside em seu módulo gerador lateral, onde cartuchos de hidrogênio alimentam uma reação química com o oxigênio, gerando eletricidade armazenada em uma bateria.
  • Essa autonomia energética abre um leque de possibilidades, permitindo a instalação das máquinas em locais remotos ou de difícil acesso, sem a preocupação com a infraestrutura elétrica.
  • Embora a Coca-Cola não tenha divulgado a autonomia dos cartuchos de hidrogênio, a expectativa é que a tecnologia permita um funcionamento prolongado, minimizando a necessidade de manutenção frequente.
  • No entanto, a empresa ressalta a importância de um sistema de logística eficiente para garantir o reabastecimento tanto dos cartuchos quanto dos produtos da máquina.
Nova tecnologia estreia em abril na Exposição Mundial de 2025, em Osaka, Japão. (Imagem: Steve Cukrov / Shutterstock)

Para a Exposição Mundial, a Coca-Cola planeja instalar 58 unidades da máquina, cada uma equipada com um display informativo que detalha o funcionamento da tecnologia do hidrogênio. A iniciativa visa não apenas oferecer praticidade aos visitantes, mas também educá-los sobre as energias renováveis e o potencial do hidrogênio como fonte de energia limpa.

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A introdução dessa máquina de venda automática movida a hidrogênio sinaliza um passo importante na busca por soluções energéticas alternativas e sustentáveis. A expectativa é que essa tecnologia se expanda para outros mercados, impulsionando a adoção de energias limpas no setor de varejo.

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Cientistas sugerem: a água é quase tão antiga quanto o Universo

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E se a água for quase tão antiga quanto o Universo? Simulações indicam que ela pode ter surgido apenas 100 milhões de anos após o Big Bang. As primeiras estrelas, ao explodirem como supernovas, liberaram os elementos necessários para a formação das primeiras moléculas de H₂O. Isso significa que a água pode ter existido muito antes do que se imaginava.

Pesquisadores modelaram essas explosões para entender como os primeiros elementos pesados, como oxigênio, foram gerados e reagiram com o hidrogênio. No resfriamento dos gases, moléculas de água se formaram em meio aos destroços estelares. O estudo sugere que esse processo aconteceu muito antes do que se pensava, tornando a água um composto comum desde o início do cosmos.

Se confirmada, essa descoberta muda a visão sobre a origem da vida. Se a água já era abundante, planetas com condições propícias podem ter surgido muito antes do esperado. Além disso, a quantidade de água no Universo primitivo pode ter sido comparável à da Via Láctea atual, ampliando as possibilidades de mundos habitáveis desde os primeiros tempos.

Simulações revelam pistas sobre a origem da água no cosmos

Daniel Whalen e sua equipe, da Universidade de Portsmouth, simularam explosões de estrelas primordiais para entender como os primeiros elementos pesados interagiram no Universo jovem.

Os modelos mostraram que, ao resfriarem, os gases expelidos permitiram a formação de moléculas de H₂O muito antes do esperado. Além disso, essas supernovas liberaram oxigênio suficiente para reagir com o hidrogênio e gerar água nos primeiros 100 milhões de anos após o Big Bang.

Supernovas destroem estrelas, mas também espalham elementos essenciais para a vida (Imagem: muratart/Shutterstock)

O estudo, publicado na Nature Astronomy, indica que a água já existia em galáxias primitivas em quantidades consideráveis. As simulações também sugerem que regiões ricas em metais favoreceram a formação de planetas rochosos ao redor de estrelas de baixa massa. Assim, se confirmada, essa descoberta reforça a possibilidade de que planetas com água surgiram muito antes do que a ciência estimava.

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Por fim, Whalen destaca que esses achados podem mudar a forma como enxergamos a evolução do Universo. Se a água já era abundante desde o início, a busca por vida extraterrestre pode ganhar um novo rumo. Em vez de focar apenas em sistemas mais recentes, astrônomos podem investigar vestígios de planetas habitáveis em algumas das galáxias mais antigas conhecidas.

Água e os blocos de construção do cosmos

  • As simulações de Whalen e sua equipe sugerem que a água não apenas surgiu cedo no Universo, mas, também, desempenhou papel fundamental na formação de planetas e estrelas ricas em metais pesados;
  • Os remanescentes densos das supernovas criaram regiões propícias para novos sistemas estelares, onde discos protoplanetários poderiam gerar asteroides primitivos com água, ampliando as chances de ambientes favoráveis à vida;
  • Além disso, os cientistas apontam que explosões sucessivas de supernovas na mesma região podem ter acelerado esse processo;
  • Em áreas mais densas, os choques das explosões teriam criado núcleos compactos, aumentando a retenção de água;
  • Já em regiões com menos gás, a radiação poderia ter destruído parte dessas moléculas, reduzindo sua preservação.

Os cálculos indicam que as primeiras galáxias produziram quase tanta água quanto a Via Láctea, com uma diferença de apenas dez vezes menos. Isso sugere que um dos principais ingredientes da vida sempre foi abundante e que planetas com água podem ter se formado muito antes do que imaginamos.

Carbono, oxigênio, ferro… os blocos fundamentais da vida vieram das estrelas (Imagem: Jacques Dayan – Shutterstock

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