Hidrogénio: O combustível do futuro

O hidrogénio é o elemento mais abundante no universo (75%). É incolor e inodoro.

Este elemento tem excelentes propriedades tanto como combustível quanto como transmissor de energia (1 kg de hidrogénio possui aproximadamente a mesma energia que 3,5 litros de petróleo ou 2,1 kg de gás natural ou 2,8 kg de gasolina). Pode ser obtido por múltiplas formas bastante eficazes: por eletrólise da água, por reforma de álcool e hidrocarbonetos (metanol, etanol, metano, gás natural e outros), etc. Assim, é considerado por muitos o ‘’combustível ideal’’.

Quando combinado com uma célula de combustível, o hidrogénio oferece uma produção de eletricidade silenciosa e de alta eficácia. Para além de que se poderia abrir o caminho para uma energia sem emissões poluentes, de casas até carros. Nenhuma tecnologia isolada oferece oportunidades tão amplas. 

O Hidrogénio, quando produzido por fontes de energia renováveis, a sua utilização através de células de combustível, é totalmente limpa, formando apenas como produtos da reação água e calor, não havendo quaisquer emissões de partículas, como monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de azoto e óxidos de enxofre, que são responsáveis por problemas ambientais tais como chuvas ácidas e o aquecimento global do planeta.

Sendo assim, o hidrogénio tem um grande potencial ambiental, fazendo parte de um ciclo de vida limpo, tornando-se um sério candidato a substituir a atual economia baseada nos combustíveis fosseis. Para que isto seja possível terá que se criar condições para a sua utilização tais como: produção de hidrogénio, armazenamento, transporte, distribuição do hidrogénio e utilização final do hidrogénio.

As principais formas de armazenamento do hidrogénio são: 

- Reservatórios de gás comprimido

- Reservatórios para hidrogénio liquido

- Hidretos metálicos (alta e baixa temperatura)

- Absorção de gás em sólidos

- Micro-esferas

As principais vantagens da sua utilização:

- Veículos movidos a hidrogénio não terão motor a combustão. Os motores serão eléctricos, o que evitará a poluição do meio ambiente.

- O processo de geração de energia é descentralizado. Não será necessário construir hidroeléctricas gigantescas. O hidrogénio pode ser produzido a partir de várias fontes: água, combustíveis fósseis e biomassa. Essa produção pode ainda ser feita com o aproveitamento da energia solar ou eólica.

- Fonte renovável, inesgotável e não poluente. A produção de energia pode ser realizada em qualquer lugar.

- A geração de energia por meio de pilhas a combustível é pelo menos duas vezes mais eficaz do que a obtida pelos processos tradicionais.

Curiosidade:

Hoje em dia, já várias empresas como BMW, Honda, Daimler Chrysler, Ford, Hyundai, Mazda, Nissan, Volkswagen, Ferrari, Toyota já construíram protótipos de automóveis a hidrogénio e alguns deles até já são comercializados porém ainda não a nível europeu. Existindo já também alguns pontos de abastecimento principalmente nos EUA onde é comercializado este combustível. Sendo que também já foi efetuado um teste pela empresa Boeing conseguindo assim uma aeronave a hidrogénio fazer um voo seguro, comprovando mais uma vez as capacidades deste combustível.

O grupo de trabalho:

Beatriz Neto n.º 3 12º N2

Filipa Cabano n.º 11 12º N2

Susana Mestre n.º 25 12º N2

Reciclagem de pilhas e baterias

A reciclagem de pilhas e baterias é extremamente importante para o meio ambiente, pois esse tipo de material contém metais pesados no seu interior.

A cada ano, são fabricadas cerca de 800 milhões de unidades de pilhas ao redor do mundo.

As pilhas, quando descartadas de maneira inadequada, não se degradam no meio ambiente e causam prejuízos à saúde humana e à natureza.

A reciclagem de pilhas e baterias tem essencialmente duas vantagens:

- A primeira tem que ver com o facto de só se poder reciclar aquilo que é recolhido seletivamente. Logo, ao incentivar-se a recolha seletiva estamos a diminuir significativamente o risco de deposição descontrolada das pilhas e acumuladores usados, e a prevenir a possível poluição que daí pode advir.

- A segunda vantagem é a da sustentabilidade. Reciclar significa recapturar materiais (no caso das pilhas, Manganês, Zinco, Aço e Carbono), que voltam a ser usados em processos produtivos, sem que seja necessário retirá-los da natureza (diminuindo por exemplo a necessidade de recorrer à exploração mineira para a obtenção dos mesmos). Na prática, reciclar significa não gastar tão depressa as reservas daquilo que é para nós precioso. 

O cidadão desempenha um papel fulcral no sucesso de todo sistema ao depositar as suas pilhas e baterias usadas, nos canais disponíveis de recolha seletiva, que são:

- Os Pilhões colocados pelas Autarquias, nos seus Ecopontos e Ecocentros

- Os Pilhões disponíveis nos Hiper e Supermercados, Retalhistas e outras Entidades (Ecoparceiros).

Sem a tua colaboração na recolha seletiva não é possível separar as pilhas e acumuladores do restante lixo, não havendo nada para reciclar!

O grupo de trabalho:

Beatriz Neto n.º 3 12º N2

Filipa Cabano n.º 11 12º N2

Susana Mestre n.º 25 12º N2

Mito metálico - O cobre é o melhor condutor de eletricidade

O cobre é um ótimo condutor de eletricidade.

Fazem-se com ele anualmente milhões de metros de fios elétricos.

O cobre permite a passagem da corrente elétrica sem grande perda de energia. Há bobinas com fio de cobre enrolado nos motores elétricos, geradores e eletroímanes. Encontram-se em aparelhos de todos os género, desde altifalantes até guindastes. Um automóvel de um tamanho mediano tem cerca de 1500 metros de fio de cobre.

Apesar de ser melhor condutor do que o ouro, o tungsténio, o zinco, o ferro e a maioria dos outros metais, não é o melhor de todos.

O prémio de melhor condutor vai para a prata, que é cerca de 7% mais condutora do que o cobre. A prata não é tão utilizada nas instalações elétricas como o cobre, por causa do preço elevado.

O grupo de trabalho:

Beatriz Neto n.º 3 12º N2

Filipa Cabano n.º 11 12º N2

Susana Mestre n.º 25 12º N2

Aula laboratorial - Construção de uma pilha com determinada diferença de potencial

Construção da pilha de Daniell

1. Colocar 80 mL de solução de CuSO₄.5H₂O, c=1,0 mol/L, num gobelé e 80 mL solução de ZnSO₄·7H₂O, c=1,0 mol/L, no outro gobelé.

2. Para a preparação da ponte salina, colocar a solução de KCl no tubo de vidro.

3. Colocar algodão embebido na solução de KCl nas extremidades do tubo de vidro.

4. Introduzir uma extremidade da ponte salina no gobelé que contém a solução de CuSO₄.5H₂O e a outra extremidade no gobelé que contém a solução de ZnSO₄·7H₂O.

5. Lixar cuidadosamente as lâminas de zinco e cobre, removendo impurezas e óxidos das suas superfícies.

6. Lavar as lâminas com água destilada e colocar a lâmina de cobre no copo com a solução de sulfato de cobre (II). Colocar a lâmina de zinco no copo que contém a solução de sulfato de zinco.

7.  Colocar um fio com o crocodilo na lâmina de zinco e outro na lâmina de cobre.

8. Ligar cada um dos fios ao voltímetro.

9. Esperar algum tempo e registar a leitura efetuada no voltímetro.

10. Registar a temperatura das soluções em cada copo.

11. Repetir todas as etapas do procedimento utilizando uma solução de ZnSO₄·7H₂O de c=0,5 mol/L.

Sem a ponte salina é impossível medir-se a diferença de potencial! 

A ponte salina tem duas funções: garantir o indispensável equilíbrio elétrico dentro de cada uma das soluções e fechar o circuito elétrico.

Como podemos ver no vídeo, quando se retira a ponte salina, o voltímetro deixa de marcar uma diferença de potencial no mostrador, ou seja, deixa de passar corrente elétrica. 

O grupo de trabalho:

Beatriz Neto n.º 3 12º N2

Filipa Cabano n.º 11 12º N2

Susana Mestre n.º 25 12º N2