Pesquisadores da Universidade de Tohoku, no Japão, demonstraram que controlar o magnetismo interno das ligas metálicas pode solucionar o principal obstáculo do armazenamento de hidrogênio em estado sólido: equilibrar capacidade e estabilidade. O trabalho, divulgado em 26 de fevereiro de 2026, indica que suprimir propriedades magnéticas amplia a gama de materiais capazes de reter grandes quantidades de hidrogênio sem comprometer a segurança.
Gargalo na adoção do combustível limpo
O hidrogênio obtido a partir de fontes renováveis é apontado como vetor energético promissor por não gerar emissões durante a queima. No entanto, a molécula é extremamente pequena e tende a escapar de tanques pressurizados convencionais, exigindo soluções mais seguras. Entre as alternativas, o armazenamento sólido — em que o gás é quimicamente absorvido por ligas metálicas — apresenta vantagens, mas enfrenta um dilema: materiais que retêm muito hidrogênio costumam ficar termodinamicamente instáveis, enquanto ligas estáveis armazenam pouco.
A equipa coordenada pelo professor Hao Li investigou exatamente esse ponto. Usando cálculos de primeiros princípios e simulações de Monte Carlo, os cientistas analisaram ligas intermetálicas do tipo AB, conhecidas pela rápida absorção e boa reversibilidade. No sítio A foram combinados cálcio, ítrio e magnésio; no sítio B, cobalto ou níquel.
Implicações do magnetismo interno
Os resultados mostraram uma relação direta entre intensidade magnética e energia de formação das ligas. Em composições com cobalto, o campo magnético interno eleva a energia necessária para manter a estrutura, tornando o material instável. A introdução de magnésio, elemento leve que aumenta a capacidade de armazenamento, acentua ainda mais as interações magnéticas nesses sistemas, limitando a aplicação prática.
A solução proposta é substituir o cobalto por níquel. Ligas ricas em níquel exibem magnetismo muito mais fraco e, em certos arranjos, praticamente inexistente. Essa supressão estabiliza a estrutura mesmo quando há grandes proporções de magnésio, permitindo combinar alta capacidade de hidrogênio com segurança operacional.
Segundo Hao Li, a descoberta amplia significativamente as composições viáveis para tanques sólidos. “Ao reduzir o magnetismo interno, abrimos caminho para projetos que antes pareciam incompatíveis. Isso é crucial para viabilizar aplicações comerciais, especialmente em veículos movidos a célula de combustível”, afirmou o pesquisador.
Imagem: Tecnologia & Inovação
Próximos passos e impacto potencial
O estudo sugere que o magnetismo deve entrar no conjunto de variáveis consideradas no design de materiais de hidrogênio. Até então, fatores como massa específica, temperatura de dessorção e custo eram prioridades, enquanto propriedades magnéticas recebiam pouca atenção. A partir de agora, engenheiros podem explorar ligas não magnéticas para atender às metas de densidade energética exigidas pela indústria automotiva e pela aviação.
Além da substituição de cobalto por níquel, o grupo pretende avaliar elementos alternativos que mantenham baixo magnetismo e reduzam custos. Também estão em andamento testes de ciclagem para verificar a durabilidade após múltiplos processos de carga e descarga de hidrogênio, condição essencial para uso em frotas comerciais.
Relevância para a transição energética
O domínio do armazenamento seguro de hidrogênio é considerado peça chave para integrar fontes renováveis ao transporte pesado, onde baterias ainda enfrentam limitações. Ao apontar o magnetismo como variável crítica, o estudo de Tohoku oferece um novo parâmetro de projeto que pode acelerar a adoção de combustíveis limpos em escala global.
Embora mais pesquisas laboratoriais e validações em ambiente real sejam necessárias, a estratégia de controlar propriedades magnéticas já desponta como caminho promissor para superar o gargalo histórico do setor. Se confirmada em linhas de produção, a técnica pode viabilizar tanques mais leves, seguros e com maior densidade energética, aproximando o hidrogênio do uso cotidiano em automóveis, ônibus e até aviões.
