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Sistema Nacional de Laboratórios de Hidrogênio · SisH2-MCTI

O LABTAM/UFRN na rede nacional do hidrogênio de baixa emissão de carbono

O Laboratório de Tecnologia Ambiental (LABTAM), do Instituto de Química / Centro de Ciências Exatas e da Terra da UFRN, integra o SisH2-MCTI desenvolvendo catalisadores avançados e rotas de produção de hidrogênio renovável a partir de biogás, com infraestrutura multiusuária aberta a usuários públicos e privados.

O SisH2-MCTI

O que é o Sistema e como o LABTAM passou a integrá-lo.

O Sistema Nacional de Laboratórios de Hidrogênio (SisH2-MCTI), instituído pela Portaria MCTI nº 7.679, de 17 de novembro de 2023, é um dos instrumentos da Iniciativa Brasileira do Hidrogênio (IBH2). É constituído por laboratórios e redes de laboratórios de caráter multiusuário, de acesso aberto a usuários públicos e privados, direcionados à pesquisa, ao desenvolvimento, à prestação de serviços tecnológicos, ao empreendedorismo e à inovação na cadeia de valor do hidrogênio de baixa emissão de carbono.

O LABTAM foi selecionado no âmbito da Chamada Pública CNPq/MCTI/FNDCT nº 24/2022, submeteu seu Plano de Trabalho e firmou Termo de Adesão ao Sistema, com a anuência da Reitoria da UFRN. O projeto é coordenado pela Prof.ª Dr.ª Dulce Maria de Araújo Melo (coordenadora) e pela Prof.ª Dr.ª Renata Martins Braga (vice-coordenadora), em rede com o Laboratoire des Technologies de la Biomasse (LTB) da Université de Sherbrooke, Canadá.

Identificação

Laboratório

Laboratório de Tecnologia Ambiental (LABTAM) · Instituto de Química / CCET · UFRN. Criado pela Portaria nº 089/17-IQ, de 23/11/2017. 1.400 m² no Núcleo de Pesquisa Djalma Ribeiro da Silva (NUPPRAR), Campus Universitário, Natal/RN.

Projeto SisH2

Processo CNPq 408087/2022-6

Projeto CNPq/MCTI/SisH2 com aporte de capital, custeio e bolsas para consolidação das linhas de hidrogênio renovável do laboratório.

Rede

Parceria internacional

Laboratoire des Technologies de la Biomasse (LTB) – Université de Sherbrooke (Canadá), coordenado pela Prof.ª Bruna Rego de Vasconcelos: produção e uso de H2 verde, Power-to-X e validação em escala piloto.

Linhas de pesquisa e atividades no âmbito do SisH2

Etapas da cadeia de valor do hidrogênio em que o laboratório atua.

Produção

H2 renovável a partir de biogás

Reforma seca do metano (biogás de aterros sanitários, vinhaça e resíduos agroindustriais), consumindo CO2 na própria reação e produzindo gás de síntese e hidrogênio.

Materiais

Catalisadores avançados

Perovskitas LaNiO3, catalisadores Ni promovidos (B2O3, Co, Mn, Mg, Ce, P) e transportadores de oxigênio para chemical looping, com patentes depositadas e concedidas no INPI.

Conversão

Fischer-Tropsch e SAFs

Conversão do gás de síntese em hidrocarbonetos líquidos e combustíveis sustentáveis de aviação, em parceria com a Université de Sherbrooke.

Captura

Chemical Looping Reforming e captura de CO2

Produção de hidrogênio por Chemical Looping Reforming (CLR) a partir de fontes renováveis, como biomassa e biogás, empregando transportadores de oxigênio desenvolvidos no laboratório e com captura intrínseca de CO2 de alta pureza.

Dados

IA e ciência de dados

Planejamento de experimentos (DoE) e machine learning aplicados à seleção e otimização de materiais; ferramentas computacionais como a calculadora BioCaL-H2.

Formação

Recursos humanos

Formação de mestres e doutores em temas da cadeia do hidrogênio — incluindo tese indicada ao Prêmio CAPES de Tese 2025.

Infraestrutura e equipamentos

Laboratório multiusuário cadastrado na UFRN e na Plataforma Nacional de Infraestrutura de Pesquisa (PNIPE/MCTI – registro 13110).

O LABTAM ocupa 1.400 m² no NUPPRAR e reúne infraestrutura completa de síntese e caracterização de materiais: microscopia eletrônica de varredura (MEV-EDS), difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X (FRX), FTIR, UV-VIS, análise térmica (TG/DTA/DSC), redução/dessorção a temperatura programada (TPR/TPO), área superficial (BET), pirólise analítica acoplada a GC-MS, absorção atômica e ICP-MS, além de linhas de reforma a seco com cromatógrafos dedicados, termobalança configurada para ensaios de chemical looping e simulador solar.

Equipamento (seleção)Modelo
Microscopia Eletrônica de VarreduraTescan Vega LMU; Shimadzu SSX-550 (MEV-EDS)
Difração de Raios-XShimadzu XRD-7000
Área superficial (BET)Micromeritics ASAP 2020 Plus
Redução a temperatura programada (TPR-H2)Micromeritics AutoChem II
Análise térmicaTA Instruments SDT Q600 e TGA Q500
Termobalança para ensaios de CLCPrecision CI Microbalance
Pirólise em escala laboratorialCDS Analytical Py-5200 HPR
Fluorescência de raios-XShimadzu EDX-720
Unidade de reforma a secoVarian CP-3800 + reator BioSiSH2 (unidade própria)
A relação completa e atualizada de equipamentos e técnicas está disponível na página de equipamentos do site principal e no cadastro do laboratório na PNIPE.

Reator BioSiSH2

Unidade experimental própria para hidrogênio renovável a partir de biogás — inaugurada em novembro de 2025.

Reator BioSiSH2 instalado no NUPPRAR/UFRN
O reator BioSiSH2 no Núcleo de Pesquisa Djalma Ribeiro da Silva (NUPPRAR/UFRN)

Do biogás ao hidrogênio — e além

Projetado e construído integralmente pela equipe do LABTAM, o BioSiSH2 realiza a reforma seca do metano (CH4 + CO2 → gás de síntese) a 700–900 °C e incorpora uma unidade de Fischer-Tropsch para conversão do gás de síntese em hidrocarbonetos líquidos. O sistema conta com controladores de fluxo de gases, sensoriamento de temperatura e pressão e detecção de vazamentos, e opera desde novembro de 2025 no Núcleo de Pesquisa Djalma Ribeiro da Silva. A solução encontra-se em processo de pedido de depósito de patente.

100×volume reacional frente à unidade anterior
2 em 1reforma seca + Fischer-Tropsch integrados
nov/2025inauguração e início da operação
100% equipeconcepção, projeto e montagem próprios

BioCaL-H2 — Calculadora de H2 renovável

Ferramenta on-line gratuita, registrada no INPI (Programa de Computador nº 512026001830-7).

A BioCaL-H2 estima a produção de hidrogênio renovável a partir de biogás pela rota de reforma seca do metano. O usuário informa a fonte de biomassa, a composição do biogás e as condições de reação, e recebe a estimativa do potencial de produção de H2 — apoiando decisões de operadores de aterros sanitários, usinas sucroenergéticas, agroindústrias, distribuidoras de gás e formuladores de política pública. A ferramenta condensa cerca de dez anos de pesquisa do laboratório em reforma catalítica do metano.

Acessar a calculadora

Equipe e governança

Coordenação do projeto SisH2, comitês e regimento do laboratório multiusuário.

Coordenação

Coordenação do projeto SisH2

Coordenadora: Prof.ª Dr.ª Dulce Maria de Araújo Melo (IQ/UFRN) — agraciada com o Prêmio José Arana Varela (SBPMat, 2025).
Vice-coordenadora: Prof.ª Dr.ª Renata Martins Braga (EAJ/UFRN).

Comitê Gestor

Portaria Eletrônica nº 14/2024-CCET

Dulce Maria de Araújo Melo (presidência), Marcus Antônio de Freitas Melo (DEQ), Renata Martins Braga (EAJ) e Lídia Gabriela Rodrigues de Souza (pesquisadora externa). Zela pelo patrimônio, planeja instalações e estabelece os valores dos serviços.

Comitê de Usuários

Portaria Eletrônica nº 20/2026-CCET

Coordenação: Dulce Maria de Araújo Melo. Representantes técnicos: Viviane de Oliveira Campos e Artejose Revoredo da Silva. Docente usuário: Rodrigo César Santiago. Discente usuária: Joyce Cristine Araújo da Silva. Função consultiva; reuniões semestrais.

Regimento

Regimento Interno do LABTAM

Normas de gestão e funcionamento do laboratório multiusuário (abril/2024): credenciamento de operadores, agendamento de análises, custeio e atendimento à comunidade interna e externa. Documento disponível na seção Documentos & Editais do site principal.

Equipe técnico-científica

A equipe reúne cerca de 30 pesquisadores, entre docentes, pesquisadores doutores, bolsistas de desenvolvimento tecnológico (DTI-A/B/C) e pós-graduandos dos programas PPGQ, PPGCEM, PPGCEP e PPGEQ da UFRN. A relação nominal completa está na página de equipe do site principal.

Acesso multiusuário

Instruções para usuários internos e externos — Art. 9º, incisos I a III e VI, da Portaria MCTI nº 7.679/2023.

O LABTAM é um laboratório multiusuário de acesso aberto. As solicitações de análises e de uso de equipamentos são feitas pelo sistema on-line do laboratório e avaliadas pelo Comitê de Usuários. Atualmente não são cobradas taxas pela utilização dos equipamentos; uma política de tarifação está em estruturação, por meio de projeto de extensão, para garantir a sustentabilidade da infraestrutura.

  1. Acesse o sistema de solicitações: nupprar.ufrn.br/labtam/solicitacoes.php e realize seu cadastro.
  2. Preencha a solicitação informando a demanda, os equipamentos e as análises de interesse.
  3. A solicitação é analisada pelo Comitê de Usuários do LABTAM (usuários externos: sujeita a aprovação).
  4. Aprovada a demanda, o laboratório organiza e autoriza o agendamento da utilização.
  5. As horas de uso são registradas a partir das solicitações e agendamentos, permitindo o acompanhamento das demandas e da disponibilidade da infraestrutura.

Projetos em andamento na linha de H2 renovável

Projetos vinculados às atividades do laboratório na cadeia do hidrogênio renovável (ano-base 2025).

ProjetoFinanciador / ParceiroEscopo
SisH2-MCTI (408087/2022-6)CNPq/MCTI/FNDCTProdução de hidrogênio verde a partir do biometano usando nanocatalisadores à base de perovskitas otimizadas com machine learning — capital, custeio e bolsas
H2CO2 (408133/2022-8)CNPqHidrogênio e captura de CO2 — capital, custeio e bolsas
Captura intensiva de CO2 e biocombustíveis de microalgasGALP/Petrogal (Portugal)Rotas termoquímicas — cultivo, captura, BCLG e HDO

Propriedade intelectual em destaque

Na mídia

Reportagens sobre as atividades do LABTAM na cadeia do hidrogênio.

Prof.ª Dulce Maria de Araújo Melo junto ao reator BioSiSH2
Prêmio

Prêmio José Arana Varela — SBPMat 2025

A coordenadora do LABTAM, Prof.ª Dr.ª Dulce Maria de Araújo Melo, foi agraciada com o Prêmio José Arana Varela, concedido anualmente pela Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat/B-MRS) a um pesquisador de destaque na área de materiais no Brasil. A entrega ocorreu no XXIII B-MRS Meeting, em Salvador/BA, onde a premiada proferiu palestra plenária sobre catalisadores de perovskita para a produção sustentável de hidrogênio. O reconhecimento considera uma trajetória com cerca de 300 artigos publicados, 20 patentes e quase 200 orientações concluídas, além da criação de programas de pós-graduação e laboratórios de referência na UFRN.

SBPMat · set–out/2025 · Ler entrevista na SBPMat · Foto: SBPMat

Reportagem

UFRN inaugura o reator BioSiSH2

Inauguração da unidade no Núcleo de Pesquisa Djalma Ribeiro da Silva para produção de hidrogênio renovável a partir de biogás, com módulo Fischer-Tropsch.

Click Petróleo e Gás · 19/11/2025 · Ler matéria

Reportagem

Reator BioSiSH2: inovação para a transição energética

Detalhes técnicos da planta: reforma a seco a 700–900 °C, módulo de síntese Fischer-Tropsch e automação industrial com supervisório SCADA.

Blog Altus · 20/01/2026 · Ler matéria

Reportagem

UFRN lança calculadora que simula produção de H2 a partir de biogás

Lançamento da BioCaL-H2, ferramenta on-line gratuita construída sobre cerca de dez anos de pesquisa em reforma catalítica do metano.

Movimento Econômico · 07/08/2026 · Ler matéria

Reportagem

Calculando o combustível limpo

Reportagem sobre o funcionamento da BioCaL-H2: o usuário informa a biomassa, a composição do biogás e as condições de reação e recebe a estimativa do potencial de H2.

JOL RN · 19/08/2026 · Ler matéria

MCTI

MCTI reúne coordenadores do SisH2

Encontro nacional dos coordenadores dos laboratórios integrantes do Sistema Brasileiro de Laboratórios de Hidrogênio.

gov.br/mcti · abril/2025 · Ler matéria

Apoio

SisH2 - Sistema Brasileiro de Laboratórios de Hidrogênio - MCTI CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação - Governo Federal

CNPq/MCTI/FNDCT – Chamada nº 24/2022 · Portaria MCTI nº 7.679/2023