Alumínio como combustível, densidade energética 8 vezes maior que a do hidrogênio

A Found Energy, startup fundada em 2022 pelo ex- cientista da NASA Peter Godart, está comercializando uma solução para transformar alumínio em uma fonte de calor e hidrogênio livre de carbono. De acordo com dados publicados, o alumínio pode liberar 15,8 megajoules de calor por quilograma e criar hidrogênio com uma densidade energética de 36,3 megajoules por litro, quase oito vezes a do hidrogênio líquido, que é de 7,2 megajoules por litro em volume. A empresa levantou US$ 12 milhões em uma rodada de financiamento inicial e planeja instalar seu primeiro sistema em uma fábrica de ferramentas no sudeste do país no início do próximo ano, utilizando sucata de alumínio local como insumo.

Desenvolvimentos e status da comercialização

O laboratório da Found Energy anunciou no final de outubro que estava se preparando para instalar seu primeiro cliente industrial para aquecimento e hidrogênio. Ainda não havia dados de preços ou descontos comerciais disponíveis para a solução; o foco agora está em testar, demonstrar e implementar o primeiro sistema em campo no início do próximo ano.

Plataforma de Tecnologia e Dados Principais

Calor liberado quando o alumínio é oxidado: 15,8 MJ/kg.
O hidrogênio produzido tem uma densidade energética de até 36,3 MJ/litro; em comparação, o hidrogênio liquefeito atinge 7,2 MJ/litro.
A reação alumínio-água produz óxido de alumínio e libera calor e hidrogênio; o hidrogênio é gerado no local, evitando o risco de armazenamento de gás ou líquido.
O obstáculo tradicional é a camada superficial de óxido de alumínio que bloqueia a reação profunda; a Found Energy usa um catalisador de metal líquido que penetra na microestrutura, removendo a camada de óxido para que a reação prossiga continuamente como uma “caldeira”.

Peter Godart, fundador e CEO da Found Energy, no laboratório da empresa. Foto: MIT

Comparação histórica e opinião de especialistas

A ideia de usar alumínio como combustível vem sendo explorada há décadas. Geoff Scamans (Universidade Brunel de Londres) estudou o alumínio como combustível para veículos na década de 1980, mas fracassou porque a reação alumínio-água não era eficiente o suficiente. Peter Godart admite que a barreira de óxido fez com que "as pessoas tentassem abandonar a ideia muitas vezes", mas acredita que um catalisador metálico líquido corrosivo foi o avanço que sustentou a reação.

Pelotas de alumínio tratadas com catalisador (caixa de vidro à esquerda) e flocos de alumínio bruto (à direita). Foto: MIT

Análise de tendências e cenários

A curto prazo, a Found Energy pretende fornecer calor industrial e hidrogênio no local para instalações fabris, inicialmente uma fábrica de ferramentas no sudeste do país. A médio prazo, se se estabilizar e se expandir, o modelo poderá solucionar simultaneamente dois gargalos: reduzir as emissões nas indústrias de cimento e aço e processar grandes volumes de sucata de alumínio "suja", de difícil reciclagem.

Capacidade de oferta e demanda de matéria-prima

Indicadores	Massa	Fonte
A sucata de alumínio coletada não é reciclada todos os anos	Mais de 3.000.000 de toneladas	Instituto Internacional do Alumínio
O alumínio não é coletado nem queimado com o lixo.	9.000.000 toneladas/ano	Instituto Internacional do Alumínio
Alumínio necessário para o modelo de “circuito fechado” para atender a todas as necessidades térmicas industriais	300.000.000 toneladas (≈4% das reservas)	De acordo com estimativas da empresa

Em termos do ciclo de materiais, a empresa planeja recuperar hidróxido de alumínio do reator e usar eletricidade limpa para reduzi-lo a alumínio metálico, criando um "circuito fechado" de entrada. Se dimensionado conforme estimativas internas, a quantidade de alumínio que entra no ciclo seria de cerca de 300 milhões de toneladas, o equivalente a cerca de 4% das reservas de alumínio da Terra.

Impacto potencial em indústrias relacionadas

Indústria pesada: fontes de calor sem carbono podem reduzir as emissões nas indústrias de cimento e aço.
Mercado de reciclagem de alumínio: A capacidade de consumir alumínio “sujo” abre um canal para o processamento de sucata difícil de reciclar, melhorando a eficiência do ciclo de vida do material.
Hidrogênio: A produção de hidrogênio no local a partir da reação alumínio-água evita os riscos de armazenar hidrogênio gasoso ou líquido.

Variáveis a monitorar

Detalhes da composição do catalisador não foram divulgados.
Não há dados sobre custo, desempenho e confiabilidade em escala comercial.
A primeira implantação do sistema e o feedback operacional de campo estão previstos para o início do ano que vem.

Em uma demonstração de laboratório, Godart disse que o alumínio reagiu e fez a água ferver imediatamente após a adição, destacando a velocidade com que a energia é liberada: "Levaria mais tempo para ferver água no seu fogão do que isso".

Fonte: https://baolamdong.vn/nhom-thanh-nhien-lieu-mat-do-nang-luong-gap-8-lan-hydrogen-397616.html