Pesquisa Orientada pela COPPE Ganha Prêmio Jovem Cientista

O carioca Mauricio Oliveira Brandão, aluno do 7º período de Engenharia Mecânica da UFRJ, foi o vencedor do Prêmio Jovem Cientista 2002 que teve como tema “Energia Elétrica: geração, transmissão, distribuição e uso racional”. Com a pesquisa apoiada pela Fundação COPPETEC, o estudante, de 21 anos, faturou o primeiro lugar entre os 99 candidatos de vários estados do Brasil, recebendo um prêmio de R$ 5 mil. Promovido anualmente pelo CNPq, Grupo Gerdau e Fundação Roberto Marinho, o Prêmio Jovem Cientista, considerado uma das mais importantes premiações do gênero na América Latina, agraciou este ano nove estudantes.

Sob a orientação do professor da COPPE Silvio Carlos Anibal Almeida, Mauricio Brandão desenvolveu o estudo denominado pilhas a combustível de oxidação direta de álcoois . O aluno criou uma pilha de baixo custo, usando o álcool como combustível para geração de energia. “Trata-se de um trabalho pioneiro e de grande importância para o Brasil que poderá produzir e distribuir uma energia renovável, a um preço competitivo”, afirma Silvio.

Mauricio explica que o álcool, ao sair do tanque do veículo, irá passar pela nova pilha onde sofrerá imediatamente uma oxidação (reação química com oxigênio), produzindo energia elétrica para que o automóvel possa funcionar. No processo atual, com pilha a combustível de oxidação indireta, o álcool quando sai do tanque vai para um equipamento chamado reformador, onde passa por uma decomposição química, separando o hidrogênio e liberando gás carbônico e oxigênio. Depois o hidrogênio vai para a pilha onde sofre a oxidação, para que a energia elétrica seja produzida.

A pilha a combustível projetada por Mauricio tem uma eficiência maior na geração de energia do que a de um motor à combustão interna, por ter menos perdas energéticas. O aluno explica que nos carros atuais, com motor de combustão interna, há a transformação de energia química, contida no combustível, em energia de movimento (cinética). Porém, de acordo com Maurício, nem toda energia química é convertida, pois durante o processo de conversão há grandes perdas, por conta do som, do atrito e de outros fatores. Além disso, o processo de conversão é baseado no ciclo de máquinas térmicas que tem sua qualidade técnica limitada pela eficiência de Carnot e, desse jeito não se consegue aproveitar, sob forma de trabalho, a totalidade da energia disponível no início. Já na pilha a combustível que Mauricio pesquisou não há limitação de eficiência de Carnot , pois não se trata de uma máquina térmica e sim de um dispositivo eletroquímico, o que o aluno considera a grande vantagem aliado à possibilidade do emprego de um biocombustível como o álcool, fator que torna essa pilha ecologicamente correta.

Além de ser mais rápido, o processo de geração de energia, através da pilha projetada por Mauricio, apresenta nível de emissão de poluentes praticamente zero. Isto porque ele não precisa de um pré-tratamento do combustível em nenhum tipo de reformador (o processo também pode ser chamado de reforma interna). E, ainda, por se tratar de uma pilha que, apesar de poder utilizar combustíveis provenientes do petróleo, está voltada para o uso de biocombustíveis, o que fecha o ciclo do carbono a um nível chamado troposférico, diminuindo assim a concentração de carbono na atmosfera. Normalmente um motor a combustão interna tem sua eficiência real em torno de 28%. A pilha a combustível de Mauricio tem eficiência projetada para 35%, o que remete mais energia por menos combustível, diminuindo a emissão de poluentes. Dessa forma, o emprego dos dispositivos da nova pilha contribuirá para tornar mais atrativa a utilização de um combustível alternativo, no caso o etanol, álcool utilizado no experimento, que para o Brasil é um combustível estratégico.

O experimento desenvolvido pelo Mauricio já rendeu seu primeiro fruto. O aluno acabou de ganhar uma bolsa do IVIG (Instituto Virtual Internacional de Mudanças Globais) da COPPE, para que possa dar prosseguimento à sua pesquisa. Agora, juntamente com o Instituto, Mauricio já está se preparando para avaliar propostas das empresas que queiram fazer parcerias para futuros projetos envolvendo o seu estudo.

No próximo dia 07, Mauricio estará em Brasília para receber a premiação com direito a solenidade e cumprimentos do presidente Fernando Henrique Cardoso. O XVIII Prêmio Jovem Cientista premiou em segundo lugar, Fabiano Alves dos Santos, da UnB/DF, e em terceiro, Max Gleison Gonçalves Neri, da UFPB.