A matriz energética mundial é dependente majoritariamente dos combustíveis à base de petróleo. Porém, este padrão acarreta em diversos impactos negativos principalmente na atmosfera terrestre. Além disso, é sabido que, seguindo a taxa atual de consumo de petróleo, estes insumos devem acabar em menos de 50 anos. Por isso, a adoção de uma matriz energética sustentável é fundamental para o futuro. O hidrogênio é um excelente candidato para assumir as rédeas desta matriz energética. Quando queimado, produz água como produto (consideravelmente menos nociva que os produtos de combustão de combustíveis fósseis) e, em motores de carros, por exemplo, são até três vezes mais eficientes que gasolina. Existem algumas maneiras, no entanto, de produzir hidrogênio. A mais usual, atualmente, são os processos de reforma a vapor. Entretanto, um processo vem sendo revisitado: a reforma a vapor via ciclos químicos. Isto acontece porque devido a nanotecnologia, nanocatalisadores à base de óxido de ferro foram possibilitados aumentando a resistência desses importantes participantes das reações envolvidas no processo e tornando, então, este método de síntese de produção de hidrogênio possível. Com isso, abordaremos com um viés teórico a etapa de redução da ^{magnetita (catalisador escolhido) na reforma catalítica a vapor via ciclos químicos: CH}4

^{+ 4Fe}3^O4 ^⇋ CO2 ^{+ H}2^{O + 12FeO. Para isso, foi abordado a magnetita, que é um mineral, sólido à temperatura e pressão ambiente e tem fórmula mínima Fe}3^O4 ^{foi aproximada para uma estrutura de cluster Fe}12^O16^{. Devido às propriedades magnéticas} do mineral, as etapas de reação foram estudadas em três níveis de estado eletrônico diferentes: singleto, tripleto e quinteto. Até o momento, a multiplicidade tripleto foi observada como o estado fundamental do estudo de cluster realizado que varreu desde ^{uma molécula até quatro moléculas de Fe}3^O4^{, onde a diferença do tripleto para singleto} e quinteto foi de pelo menos 94 kcal/mol para o maior cluster para o DFT BPW91 com ^{base LAV2P duplamente polarizada (BPW91/LAV2P**). O maior cluster, Fe}12^O16^, foi adotado como o cluster empregado nas etapas com reações químicas. Até o momento, apenas os resultados na multiplicidade singleto foram avaliados e foram propostos um canal de adsorção física (fisissorção) com dois produtos de fisissorção distintos, possuindo diferenças de energia entre eles de menos de 5 kcal/mol, seguido por uma etapa de adsorção química (quimissorção), com cinco produtos de quimissorção com um alto valor de dispersão de energia, todos os cálculos realizados em nível DFT B3LYP com base LAV2P**. A adsorção física foi relacionada à adsorção química através de um estado de transição que conectou um produto de fisissorção a um produto de quimissorção. Este estado foi confirmado através de um cálculo de frequência onde foi relatado frequência imaginária de valor igual a 1335,37i cm^-1. Futuramente, pretende-se estudar os mesmos caminhos nas duas diferentes multiplicidades a fim de comparar qual o canal possui a menor energia. Ainda será necessário prosseguir com a descrição teórica para melhor entender este canal de reação e, com isso, contribuir com a otimização do processo a fim de melhor viabiliza-lo.