Células de combustível em dispositivos móveis

Uma célula de combustível é uma célula electroquímica, pilha ou bateria como as outras, simplesmente a reacção química global que assegura a produção de electricidade é uma reacção de combustão, isto é, uma reacção com oxigénio que produz água - e dióxido de carbono se o combustível for um composto de carbono. Como em todas as pilhas, há conversão directa de energia química em energia eléctrica, sem passos intermédios nem perdas de energia, excepto, claro, as ditadas pela termodinâmica da reacção.

A reacção química em causa é uma reacção redox, isto é, uma reacção em que há transferência de electrões e uma espécie se oxida (perde electrões) e outra se reduz (ganha electrões). As reacções redox são reacções comuns, por exemplo quando usamos lixívia ou água oxigenada (a «lixívia» delicada é uma solução de água oxigenada ou peróxido de hidrogénio) para tirar nódoas estamos a tentar oxidar o lixo corado de forma a que este não absorva no visível e não o vejamos. Nesta «limpeza» de nódoas, os electrões são transferidos directamente entre as espécies químicas envolvidas. Numa pilha, «obrigamos» a transferência de electrões a dar-se à superfície de eléctrodos ligados a um circuito externo alimentando, por exemplo, um telemóvel. No esquema seguinte é representada uma pilha de combustível em que o combustível é hidrogénio, em meio ácido.
O eléctrodo negativo (de menor potencial) ou ânodo é o eléctrodo à superfície do qual se dá a reacção de oxidação que liberta electrões, que circulam acendendo a lâmpada e são consumidos à superfície do eléctrodo positivo ou cátodo onde se dá a reacção de redução, neste caso a redução de oxigénio. As reacções envolvidas são as seguintes:

reacção catódica (redução) O₂+ 4H⁺ + 4e^- ⇒ 2H₂O
reacção anódica (oxidação) ( H2 ⇒ 2H⁺+ 2e^- ) x2

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reacção global O₂ + 2H2 ⇒ 2 H₂O

Numa era em que os dispositivos móveis fazem parte indispensável do nosso quotidiano, o seu desenvolvimento, nomeadamente a utilização de processadores mais potentes, melhores écrans e a introdução de mais funções, estava dependente da capacidade e autonomia das baterias disponíveis. E digo estava porque os últimos dias têm sido fertéis em anúncios que alterarão o cenário actual.

A Samsung há muito que anuncia o seu interesse em equipar os dispositivos móveis que vende com células de combustíveis, nomeadamente computadores portáteis, PDA's e telemóveis. A semana passada o gigante sul-coreano anunciou que lançará, muito provavelmente ainda em 2007, um portátil, o Sense Q35, alimentado por uma célula de combustível com uma autonomia assombrosa: podemos utilizá-lo oito horas por dia, cinco dias por semana durante um mês sem recarga.

Uma empresa norte-americana, a Medis, antecipou-se no entanto à Samsung e a sua página anuncia já a primeira célula de combustível comercial, o Medis 24/7 Power Pack que servirá para carregar baterias convencionais de telemóveis, ipods e dispositivos similares. Os progressos do «primo» mais potente do 24/7, que se destina a recarregar portáteis, serão apresentados no Intel Developer Forum, que começou hoje em São Francisco.

Embora quando se fala em células de combustível se pense imediatamente em pilhas de hidrogénio como a representada, na realidade pode-se usar qualquer combustível e a Samsung escolheu o metanol na sua Direct Methanol Fuel Cell. A Medis optou por hidrogénio produzido in situ a partir de um sal de borohidreto (BH4^-) - não consegui descobrir qual, talvez borohidreto de sódio como utiliza a Millenium Cell.

A vantagem das pilhas de combustível em relação às restantes são óbvias: apresentam autonomia e vida útil (desde que seja fornecido o combustível e oxigénio ou ar) muito superior a todas as tecnologias de baterias actualmente disponíveis.

O Brasil será já nos dias 24, 25 e 26 do corrente mês o anfitrião de um evento, o Brasil H2 Fuel Cell Expo/Seminar 2007, em que universitários e investigadores de empresas como a General Motors ou a BASF Fuel Cells, discutirão temas relacionados com a produção, armazenamento, distribuição, tecnologia e aplicações das pilhas de hidrogénio! Como os anúncios da Samsung e da Medis indicam, a energia do futuro está a chegar!