HyTron Tecnologia em Hidrogênio
Empresa nasce para desenvolver e fabricar equipamento que extrai hidrogênio de etanol e gás; tecnologia é estratégica para o País

Janaína Simões

Nasceu no Laboratório de Hidrogênio do Instituto de Física da Unicamp uma empresa que aposta no uso do etanol e do gás natural como fontes de hidrogênio para alimentar as células a combustível do futuro. A HyTron, apoiada pelo PIPE da Fapesp, foi fundada em março de 2005 por um grupo de 12 pesquisadores, parte deles ainda muito jovem, recém-graduados ou concluindo o mestrado ou doutorado. O objetivo da empresa é desenvolver e fabricar reformadores de etanol e de gás natural. Reformador é o equipamento que "reforma" o etanol ou o gás natural do ponto de vista químico para extrair hidrogênio. Uma série de reações ocorre dentro do reformador para quebrar as moléculas do combustível e separar, dentre elas, as moléculas de hidrogênio.

Células a combustível, que usam hidrogênio como combustível, são pouco poluentes, já estão sendo testadas pelas grandes companhias para mover automóveis, podem ser usadas em lugares onde não há energia elétrica, mas ainda apresentam uma desvantagem: o alto custo de sua produção.

Buscar tecnologias para obtenção de hidrogênio a partir de etanol é estratégico para o Brasil. Em todo o mundo, há grandes investimentos em pesquisa e desenvolvimento (P&D) para tornar as células a combustível viáveis – pelo fato de gerarem energia limpa, há esperanças de que possam ser uma fonte significativa de energia no futuro, especialmente para eliminar a poluição causada por automóveis e caminhões. O etanol já se firma como combustível alternativo no presente; se puder também vir a ser usado como fonte de abastecimento para a energia do futuro, então a perspectiva de mercado para a produção brasileira ganhará em longevidade e relevância.

"O álcool é o biocombustível mais importante hoje, mas temos de pensar em longo prazo, em tecnologias que possam ser mais baratas e mais interessantes para o mercado, como é o caso das células a combustível e da futura era do hidrogênio", afirma a engenheira agrônoma Heloisa Burnquist, pesquisadora do Departamento de Economia, Administração e Sociologia da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), da Universidade de São Paulo (USP). "Podemos pensar em eras tecnológicas e temos atualmente uma posição privilegiada em relação ao etanol. Precisamos continuar pensando em maneiras de inserir mais vantagens a esses potenciais e novas tecnologias", completa.

Protótipos

A pequena empresa está incubada na Companhia de Desenvolvimento do Pólo de Alta Tecnologia de Campinas (Ciatec) e escolheu como foco os pequenos consumidores. Até agora, a empresa chegou a três protótipos, dois de etanol e um de gás natural. Um dos reformadores de etanol foi encomendado pelo Instituto Técnico Aeroespacial da Espanha, para quem deverá ser entregue em janeiro de 2007. O outro, também utilizando etanol, é desenvolvido em parceria com o Centro de Pesquisas da Petrobras (Cenpes). O que usa gás natural conta com a participação da CPFL.

A encomenda do Instituto Técnico Aeroespacial da Espanha aconteceu porque o Laboratório de Hidrogênio da Unicamp mantém contato com o Laboratório de Energias Renováveis dessa instituição desde 1992. Com o projeto Vega, um carro movido a hidrogênio que foi desenvolvido no laboratório da Unicamp, houve um trabalho conjunto com o laboratório espanhol sobre armazenamento de hidrogênio. A HyTron não pode revelar o que os espanhóis querem fazer com o reformador que compraram do Brasil, pois o instituto lida com pesquisas da área de militar, o que envolve a segurança nacional.

A empresa incubada utiliza equipamentos do Laboratório de Hidrogênio da Unicamp para fazer os testes diários dos protótipos dos reformadores. Para as atividades de pesquisa, além do apoio do programa PIPE da Fapesp, recebeu também financiamento da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); e das empresas associadas ao projeto – um total de R$ 400 mil até dezembro de 2006. Do Pipe Fase 1, com o projeto "Desenvolvimento e otimização de unidade integrada de reforma de etanol para produção de hidrogênio" aprovado pela Fapesp, a empresa conseguiu um investimento de R$ 45.479,30.

Como funciona o reformador

O funcionamento dos reformadores de etanol e gás natural é semelhante, apesar dos combustíveis diferentes. No dia em que Inovação visitou o laboratório, a HyTron testava o reformador de etanol encomendado pelos espanhóis. O nome "reformador" refere-se à operação básica que ele realiza, a reação química de reforma. O engenheiro elétrico da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM) João Carlos Camargo, sócio-fundador da HyTron, explica os processos que ocorrem no reformador enquanto mostra o equipamento em testes no laboratório. Camargo é mestre e doutor em planejamento de sistemas energéticos.

O coração do reformador é o reator de reforma, onde uma mistura composta por 50% de água e 50% de etanol é aquecida até cerca de 700°C. A elevada temperatura quebra as moléculas do etanol; os catalisadores aceleram o processo. Nessa fase, é produzido um gás de síntese, formado principalmente por hidrogênio, monóxido e dióxido de carbono. Esse gás vai para uma seqüência de reatores menores, de onde será extraído mais hidrogênio até que só fique o dióxido de carbono, que será eliminado para a atmosfera. O hidrogênio produzido pelo reformador é aplicado diretamente à célula a combustível, tendo apenas um pequeno reservatório a baixa pressão entre ambos.

O etanol usado atualmente pela HyTron nos testes tem sido doado pelo Centro de Tecnologia Canavieira (CTC). "Estamos produzindo reformadores para abastecer células a combustível que geram cinco quilowatts de potência e requerem cinco metros cúbicos de hidrogênio por hora. Para produzir essa quantidade de hidrogênio, precisamos de três a quatro litros de etanol por hora", diz. A empresa pretende chegar a reformadores para células a combustível de cem quilowatts de potência. O reformador de etanol é movido a etanol; e o reformador de gás natural é movido a gás natural.

Uma parte do etanol ou do gás em processo de reforma é queimada para fornecer a energia para o próprio processo. João Carlos explica que a reação de reforma é endotérmica, ou seja, consome calor para ocorrer. "A quantidade utilizada para fornecer calor à reação esta em torno de 16% a 20% da energia disponível no etanol ou no gás", continua. "Grosso modo, poderíamos dizer que 80% da energia do combustível fica disponível para produção de hidrogênio", completa o empresário.

Fazê-las pequenas

"O desafio dessas máquinas é fazê-las pequenas. Em grandes refinarias já temos equipamentos como esses, mas de grande porte", conta. A HyTron pretende produzir equipamentos menores para o governo e para as empresas de energia. Seus protótipos têm 1,9 metro de altura, 60 centímetros de largura e 1,2 metro de profundidade. "Nos Estados Unidos, as empresas estão testando protótipos nas casas de consumidores", completa. Além dos EUA, Japão e Alemanha estão em estágio avançado na tecnologia dos reformadores. "As empresas do setor elétrico no Brasil estão interessadas nessas máquinas por causa de um novo nicho de mercado, o da geração distribuída, que vem crescendo em outros países e, espera-se, crescerá aqui também", acrescenta. No sistema de geração distribuída, gás natural e resíduos de combustível são utilizados para gerar energia elétrica próximo ao local de consumo. No modelo, as distribuidoras de energia vendem ou alugam pequenos geradores para os consumidores.

A empresa tem mais um ano para continuar incubada. Por isso, trabalha no seu plano de negócios, onde definirá, com números, o seu mercado potencial, quanto de investimento é necessário para os reformadores saírem da fase de protótipo, potenciais investidores, onde ficará a fábrica, quanto produzirá etc. Uma das idéias é instalar a HyTron dentro do parque tecnológico de Campinas, que está sendo organizado. Camargo diz ser muito difícil ainda conseguir recursos para a pesquisa.

O preço do produto final ainda não está estimado. Para fazer um protótipo que produz em torno de dez metros cúbicos por hora de hidrogênio, os custos estão atualmente em torno de R$ 250 mil, segundo Camargo.

Os desafios

"O Brasil não tem um desenvolvimento básico nessa área em componentes vitais. Precisamos importar catalisadores e alguns tipos de materiais de que precisamos para operar em altas temperaturas, como os aços especiais, componentes periféricos", enumera. A burocracia com importação de insumos atrasa o cronograma de testes. A HyTron busca nacionalizar ao máximo sua tecnologia. "Quase 90% da nossa tecnologia é brasileira, muitas das soluções nós mesmos desenvolvemos para nacionalizar o maior número de elementos possível", comenta. Mas há insumos, como os catalisadores, que a empresa não tem como desenvolver internamente; ela é obrigada a importar.

Outro ponto crítico é tornar a empresa viável, economicamente, depois de sair da incubação. "O desafio é viabilizar esse sistema para competir, no futuro, com o diesel. Precisaremos investir para termos ganho de escala", afirma. Uma política de compras governamentais poderia ajudar a empresa, como ocorre nos Estados Unidos. "Lá, o governo compra justamente para que a empresa tenha esse ganho de escala na produção e possa continuar depois no mercado", destaca.

Tecnologia estratégica e mercado nascente

Para se tornarem realmente viável, do ponto de vista comercial, os reformadores de etanol dependem da evolução e do aumento da demanda de células a combustível. Isso não inviabiliza o negócio da HyTron no curto prazo? "Não, porque, primeiro, acreditamos que a tecnologia das células a combustível veio para ficar. Segundo, temos possibilidades de utilizar os reformadores de etanol e gás natural para extrair outros insumos, como o ácido acético e o monóxido de carbono, com aplicações no setor químico", responde Antônio José Marin Neto, físico, pesquisador e sócio da HyTron.