Um estudo realizado por pesquisadores da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) propõe uma solução mais barata para a produção de hidrogênio verde, fonte de energia considerada uma alternativa aos combustíveis fósseis. Essa solução está na salsa-brava (Ipomoea asarifolia), uma planta abundante no Semiárido paraibano e em áreas de restinga.

A pesquisa foi publicada no periódico International Journal of Hydrogen Energy, que possui fator de impacto 8.1 e qualis A1 do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), evidenciando a relevância científica e a qualidade do trabalho desenvolvido.

A salsa-brava foi escolhida devido às suas propriedades químicas naturais e fácil disponibilidade na região. As folhas da planta foram coletadas na estação seca (setembro a dezembro), lavadas e secadas em temperatura ambiente para, posteriormente, seguir na produção de extratos, que serviram como base para a síntese de nanopartículas de óxido de níquel (NiO), empregadas como catalisadores na Reação de Evolução de Oxigênio (OER), etapa fundamental no processo de geração do hidrogênio. O principal método de obtenção do gás é por eletrólise da água, ou seja, a decomposição química da água em hidrogênio (H2) e oxigênio (O2) a partir da passagem de uma corrente elétrica.

Os resultados mostraram que o uso do extrato da salsa-brava reduziu significativamente o consumo de energia necessário para a quebra das moléculas de água, destacando-se como uma opção mais econômica e ecológica aos catalisadores comerciais de alto custo, como os óxidos de rutênio (RuO2) e irídio (IrO2).

Para quebrar uma molécula de água, é necessário um mínimo de 1,23 Volts de energia. No entanto, segundo o pesquisador Giovani Luiz da Silva, mestrando do Programa de Pós-Graduação em Química (PPGQ) da UFPB, é necessário energia extra, conhecida tecnicamente como energia sobrepotencial, para manter a reação de decomposição química da água. Graças ao uso da planta, o processo consumiu o mínimo possível dessa energia extra, garantindo que a reação ocorresse de maneira eficaz e estável.

“Entretanto, na realidade, para que essa reação continue acontecendo de forma eficaz, gastamos mais energia. Essa energia extra chamamos de sobrepotencial. Nossas amostras apresentam sobrepotencial de 307 e 316 mV, o que é considerado excelente”, afirmou Giovani.

Para entender os impactos de fatores como temperatura e tipo de solvente, os experimentos, realizados de 2022 a 2024 no Laboratório de Compostos de Coordenação e Química de Superfície (LCCQS) da UFPB, também envolveram a avaliação dos catalisadores em diferentes meios – aquoso (H) e etanólico (E) – e em diferentes temperaturas de calcinação, processo que consiste em aquecer uma substância sólida a altas temperaturas. As amostras, independente do meio, submetidas a 300ºC foram as que tiveram os menores sobrepotenciais e, consequentemente, os melhores resultados.

“Esses resultados reforçam a previsão de uma metodologia sustentável para o desenvolvimento de eletrocatalisadores eficientes, impulsionando a produção de hidrogênio de forma econômica e ambientalmente responsável”, concluiu Giovani.

Pesquisadores envolvidos e entidades apoiadoras
Além de Giovani, o docente Fausthon Fred da Silva, orientador do trabalho baseado na dissertação de Giovani, os professores Rubens Teixeira de Queiroz e Daniel Araújo Macedo, bem como os estudantes da pós-graduação da UFPB Johnnys da Silva Hortencio, João Pedro Gonçalves de Souza Soares e Annaíres de Almeida Lourenço, integram a equipe envolvida na pesquisa.

O estudo teve o apoio do Governo do Estado da Paraíba, por meio de edital da Fundação de Apoio à Pesquisa do Estado da Paraíba (Fapesq) em parceria com a Secretaria de Estado da Ciência, Tecnologia, Inovação e Ensino Superior (Secties).