Cientistas da École Polytéchnique Féderale de Lausanne (EPFL) desenvolveram um método inovador e quase instantâneo de produção de hidrogénio a partir de biomassa, que maximiza o potencial de conversão de energia entre as duas fases. A solução dos investigadores da EPFL é mais eficiente, conseguindo extrair hidrogénio de cascas de banana, em milissegundos e sem recurso a equipamentos sofisticados.
O aquecimento da biomassa a temperaturas extremas produz um gás – uma mistura de hidrogénio, metano, monóxido de carbono e outros hidrocarbonetos, chamada gás de síntese – e um sólido, carvão vegetal. Esta conversão de biomassa em energia pode dar-se por gaseificação, aquecendo a biomassa a temperaturas na ordem de 1.000º C, ou por pirólise, um processo semelhante, mas a temperaturas mais baixas – 400º a 800º C – com pressões até 5 bar em atmosfera inerte.
Este processo de pirólise pode ser lento, rápido ou ultra-rápido (flash). Os dois primeiros produzem maior quantidade de carvão; o último, que ocorre a uma temperatura de cerca de 600ºC produz maior quantidade de gás, mas exige reatores especiais, capazes de lidar com temperaturas e pressões elevadas.
A maioria dos métodos para a produção de gás de síntese consome muita energia ou tempo, mas o método desenvolvido em Lausana é um novo método de pirólise flash, em que a biomassa é reduzida a um pó fino, que é depois exposto, à pressão ambiente num ambiente inerte, a uma lâmpada de xénon. Numa questão de milissegundos, o pó de biomassa é convertido em gás de síntese e carvão vegetal: a luz branca da lâmpada fornece uma fonte pulsante de energia de alta potência, que é absorvida pela biomassa e desencadeia instantaneamente uma conversão fototérmica.
No estudo, publicado na revista Chemical Science, os cientistas afirmam que cada quilograma de casca de banana seca pode produzir cerca de 100 litros de hidrogénio e 330 gramas de carvão . O processo também funciona com grãos de café, espigas de milho, cascas de laranja e cascas de coco.
O carvão vegetal pode servir como fertilizante ou no fabrico de elétrodos condutores para alguns aparelhos eletrónicos, o que significa que este método de produção de hidrogénio implica virtualmente zero resíduos.
O uso de biomassa como fonte de combustível também ajuda a eliminar a questão ambiental relacionada ao desperdício de alimentos. A decomposição de alimentos em aterros produz metano e CO2, contribuindo para o efeito de estufa. Recorrer a esses resíduos para produzir combustível de hidrogénio é uma solução para as emissões nocivas dos aterros sanitários e queima de combustível.