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A Química dos Combustíveis: Do Carvão ao Hidrogênio Verde
Os combustíveis foram e continuam tendo importante papel como base energética da sociedade moderna, sendo utilizados em transportes, fábricas e industrias e inclusive para aquecimento de ambientes. Grande parte do progresso humano nos últimos séculos se deve à descoberta de novos usos para os combustíveis, porém o uso imoderado deles acabou trazendo prejuízos, como as mudanças climáticas que hoje vivenciamos. Este blog vai discutir sobre a química destes combustíveis e algumas soluções limpas e sustentáveis para uma transição energética eficiente.
Carvão: O Combustível que Acendeu o Mundo
Um dos primeiros combustíveis a ser utilizado em larga escala no mundo, o carvão teve papel central durante a Primeira Revolução Industrial: composto majoritariamente por carbono, tem uma queima fácil e libera grande quantidade de energia, permitindo o funcionamento de transportes e máquinas a vapor, o que levou a uma grande expansão fabril e à completa mudança da forma de vida das pessoas.
No entanto, sua abundância e baixo preço não compensam os impactos ambientais que traz. Os produtos da combustão levam a sérias alterações ambientas, como prejuízos à saúde e ao clima e também aos animais, como esta espécie de mariposa, que antes da explosão industrial, era composta por mais indivíduos claros, mas com o escurecimento das árvores pela fuligem, as escuras passaram a ter vantagem e se tornaram maioria.
Petróleo: o Ouro Negro
Assim como o carvão, o petróleo é um combustível fóssil, ou seja, formado pela decomposição de restos de organismos por milhares de anos, com altas temperaturas e pressão. Formado por uma mistura de hidrocarbonetos (compostos de carbono e hidrogênio), foi a principal fonte de energia a partir da Segunda Revolução Industrial e seu refino dá origem à vários combustíveis, como gasolina, diesel, querosene e o gás liquefeito de petróleo, o GLP.
Além disso, ainda há uma vasta versatilidade de produtos feitos a partir de petróleo, servindo de matéria-prima em indústrias de plásticos, cosméticos, vestuários, materiais de construção, entre outros. Seu uso como combustível ainda é amplo, mesmo trazendo impactos ambientais, como destruição de ecossistemas marinhos, pela construção de poços e vazamentos, e poluição atmosférica com a emissão de gases de efeito estufa.
Gás Natural, um Fóssil mais Limpo?
O gás natural, formado principalmente pelo gás metano (CH4) e também encontrado em depósitos subterrâneos, é considerado um combustível fóssil mais limpo, devido à menor emissão de gás carbônico comparado ao carvão e ao petróleo, e é usado em muitos países na geração de eletricidade e no aquecimento residencial.
Porém, o gás natural também tem seus problemas: mesmo tendo uma queima mais eficiente e emitindo menos gases poluentes, vazamentos durante o processo de extração e transporte podem agravar o aquecimento global, já que o metano é um gás do efeito estufa.
Biocombustíveis, a Energia Vinda do Campo
Diferente dos combustíveis fósseis, os biocombustíveis são produzidos a partir de fontes renováveis, como plantas e resíduos orgânicos. Os biocombustíveis mais utilizados são o etanol, produzido a partir da cana-de-açúcar ou do milho, e o biodiesel, derivado de óleos vegetais ou gordura animal.
Já são grande parte da matriz energética em diversos países, pois são renováveis e emitem menos poluentes em comparação aos anteriores, sendo vistos como alternativas mais sustentáveis. Ainda assim, sua produção exige grande extensão de áreas agrícolas, podendo competir com a produção de alimentos e desmatar regiões de mata.
Hidrogênio: o Combustível do Futuro
Primeiro na tabela periódica, o hidrogênio é o elemento mais leve e abundante do universo e ao ser utilizado como combustível, libera somente vapor d’água como resíduo, tornando-o uma opção promissora na transição energética.
O hidrogênio combustível pode ser produzido através de dois métodos:
- O processo de reforma do vapor-metano, em que metano e vapor d’água são aquecidos a altas temperaturas na presença de um catalisador, gerando hidrogênio, mas emitindo monóxido de carbono (CO).
- O processo de eletrólise da água, em que, utilizando energia elétrica de fontes renováveis, como a eólica e a solar, os dois átomos de hidrogênio da água são separados do oxigênio, originando os gases oxigênio e hidrogênio.
O hidrogênio produzido a partir da eletrólise da água e com energia renovável é chamado hidrogênio verde e, como sua produção e queima não geram resíduos de carbono, é uma opção mais sustentável que aquele produzido a partir do metano.
O hidrogênio verde apresenta grande versatilidade, podendo ser utilizado 
em transportes, indústrias e no armazenamento de energia. No entanto, seu uso ainda é limitado por desafios como o alto custo de produção e a falta de infraestrutura adequada. Mesmo assim, é visto como peça importante na transição energética.
A Química como Guia na Revolução Energética
Dos combustíveis fósseis, como carvão, petróleo e gás natural, aos renováveis, como os biocombustíveis e o hidrogênio verde, a sociedade tem evoluído em busca de fontes de energia mais limpas e sustentáveis. Cada alternativa traz benefícios e desafios, exigindo equilíbrio entre eficiência, impacto ambiental e viabilidade. Nesse caminho, a Química tem papel fundamental: ela permite entender, transformar e inovar nas formas de obtenção e uso dos combustíveis, sendo chave para a construção de um futuro energético mais responsável.
João Vaconcelos
Assessor de Marketing