HIDROGÊNIO VERDE A PARTIR DE BIOMASSA RESIDUAL E ENERGIA SOLAR: DA CATÁLISE HETEROGÊNEA À EDUCAÇÃO CIENTÍFICA NO ENSINO MÉDIO
Bagaço de Caju. Divulgação Científica. Eletrólise Solar. Hidrólise Catalítica. Hidrogênio Verde.
A transição para uma matriz energética sustentável, impulsionada pelas crises climáticas e energéticas, exige o desenvolvimento de vetores energéticos limpos, como o hidrogênio verde. Nesse cenário, o presente estudo aborda a geração de hidrogênio por duas vias: primeiro, a pesquisa científica, que investiga um novo material catalítico (Ni²⁺/bagaço de caju) para otimizar o processo de hidrólise catalítica do borohidreto de sódio (NaBH₄); segundo, uma aplicação pedagógica, que explora os conceitos e aplicações do tema para o ensino médio, utilizando uma rota de produção mais prática para a escola – a eletrólise solar da água – através da construção de um protótipo de eletrolisador solar. O trabalho é organizado em dois objetivos centrais, focando na produção e caracterização de um catalisador heterogêneo de baixo custo, utilizando nanopartículas de níquel (Ni2+) suportado em biomassa residual de bagaço de caju. A síntese foi realizada com o objetivo de produzir hidrogênio verde através da hidrólise do NaBH₄, que necessita de catalisadores para que o processo seja otimizado. A eficiência do catalisador foi analisada e otimizada estatisticamente pelo método Taguchi L9, analisando os fatores como temperatura, tempo, massa do reagente e massa do catalisador produzido. A caracterização do material foi realizada por técnicas de DRX, FTIR, MEV e TGA, e a análise cinética foi trabalhada segundo a taxa de geração de hidrogênio (TGH), seguido da identificação da energia de ativação. O segundo objetivo está centrado no projeto de extensão “H2V Solar na Escola”, desenvolvido na EEM Danísio Dalton da Rocha Corrêa, sob orientação do professor de Química Rodrigo Vieira. Os estudantes participantes do projeto foram guiados por cinco fases, desde os estudos teóricos até a construção do protótipo e um guia prático interdisciplinar. Como
resultado, o projeto foi reconhecido e premiado na etapa regional do Ceará Científico 2025. Este trabalho conclui que o bagaço de caju é um suporte viável para a catálise, apresentando uma energia de ativação de 45,05 kJ·mol⁻¹ e taxas de geração de hidrogênio de até 260,20 mL·min⁻¹·g⁻¹. Além disso, demonstra que é possível integrar a pesquisa científica desenvolvida na universidade com a educação básica, fortalecendo a iniciação científica e o protagonismo estudantil e alinhando-se à missão de unir pesquisa, ensino e extensão.