INSTITUTOS DE FÍSICA E QUÍMICA DE SÃO CARLOS PESQUISAM MÉTODO DE AUMENTAR EFICIÊNCIA DE MOTORES DE AUTOMÓVEIS

Uma metodologia de pesquisa que vem sendo estudado pelo professor Paulo Barbeitas Miranda, do Instituto de Física de São Carlos, em parceria com a pesquisadora Janaína Fernandes Gomes, do Instituto de Química de São Carlos, investiga um novo método capaz de tornar o funcionamento dos motores de automóveis menos poluentes e mais eficientes.

O método utiliza uma célula a combustível que gera eletricidade com a produção de pouco calor para alimentar um motor elétrico, que dissipa pouca energia, tornando o funcionamento do automóvel mais eficiente e limpo. “Atualmente, o grande desafio é conseguir quebrar completamente a molécula de etanol para que ela alcance eficiência máxima. Porém, essa reação ainda gera muitos subprodutos, não aproveitando toda a energia da molécula”, explicou Paulo Miranda. Também durante a quebra da molécula de etanol, o monóxido de carbono resultante da reação parcial fica grudado na superfície do eletrodo, atrapalhando sua eficiência.

O trabalho principal dos pesquisadores foi buscar o entendimento sobre como ocorre o envenenamento do eletrodo, tentando descobrir quais são as outras moléculas “grudadas” na superfície do metal. O eletrodo estudado foi o de platina, o mais promissor para a fabricação de células a combustível. Os pesquisadores utilizaram a técnica de espectroscopia não-linear de interfaces, na qual são utilizados lasers de alta intensidade para se obter o espectro de vibração das moléculas que estão na superfície. “Na situação experimental temos um filme com uma solução composta por etanol e eletrólito, e com isso conseguimos estudar as moléculas que estão na superfície do eletrodo”, contou Paulo Miranda.

Sobre o filme fino, são disparados dois tipos de laser: um infravermelho e outro verde. Tal diferencial oferece a seguinte vantagem: a combinação das duas cores, produzindo luz azul, permite investigar apenas as moléculas que se encontram na superfície. Depois de aplicada essa técnica, os pesquisadores encontraram um espectro complexo, com muitas vibrações em frequências próximas, e visualizaram “impressões digitais” de várias moléculas, o que foi a grande novidade da pesquisa em questão. “A dificuldade é saber a quem pertencem essas ‘impressões digitais’, uma vez que encontramos uma média de 15 frequências diferentes”, explicou Paulo Miranda.

Após diversas análises e comparações, os pesquisadores chegaram a uma proposta de possíveis candidatos, mas a certeza só existirá quando forem feitas novas simulações computacionais bem mais complexas. Outra surpresa durante o estudo foi a descoberta de que o eletrodo de platina é extremamente ativo para reação de quebra da molécula de etanol, pois, de acordo com Paulo, outras moléculas menores, que resultam dessa reação, podem se juntar novamente para formar moléculas novas. Os próximos passos da pesquisa caminham em direção à descoberta exata das moléculas que estão “grudadas” na superfície do eletrodo e também como ocorre, exatamente, essa reação.