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quarta-feira, 16 de fevereiro de 2022

Novo catalisador para extrair hidrogênio

Pesquisadores do Laboratório Ames, pertencente ao Departamento de Energia dos EUA, desenvolveram um novo tipo de catalisador capaz de extrair hidrogênio de sistemas de armazenamento de forma muito mais eficiente. Um dos principais avanços é que o processo ocorre em temperatura ambiente e sem o uso de metais ou aditivos.

Melhorar a capacidade de armazenar hidrogênio é fundamental para o desenvolvimento de células de energia mais sustentáveis, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis e as emissões de gases tóxicos como o dióxido de carbono (CO2) na atmosfera terrestre.

"Uma das maneiras de armazenar hidrogênio é quimicamente, mas esse armazenamento químico depende de materiais que reagem com moléculas de hidrogênio e as conservam na forma de átomos. Nós otimizamos esse processo utilizando uma classe de materiais conhecidos como transportadores de hidrogênio orgânico líquido, ou simplesmente LOHCs", explica o engenheiro químico Long Qi.

Catalisadores
O armazenamento químico permite que grandes quantidades de hidrogênio sejam armazenadas em pequenos volumes à temperatura ambiente. No entanto, para que esse hidrogênio seja útil, é preciso utilizar catalisadores para liberá-lo, em um processo chamado desidrogenação.

Alguns métodos dependem de catalisadores à base de metal pertencentes ao grupo da platina, com suprimento caro e limitado. Outros sistemas precisam de aditivos não reutilizáveis para liberar o hidrogênio, o que acaba aumentando os custos de produção porque esses aditivos têm que ser acrescentados a cada ciclo.

"Nosso catalisador é composto por nitrogênio e carbono. É justamente essa estrutura à base de nitrogênio que torna o sistema mais eficiente. A atividade catalítica ocorre à temperatura ambiente devido ao nitrogênio grafítico formado durante o processo de carbonização, facilitando a liberação das moléculas de hidrogênio", acrescenta Qi.

Combustível do futuro
Segundo os pesquisadores, para que essa tecnologia seja aplicada na fabricação de veículos menos poluentes, a capacidade de armazenamento de hidrogênio precisa estar próxima da razão de 6,5% de seu peso bruto. Eles acreditam que esse percentual pode ser alcançado com a criação de sistemas catalíticos mais eficientes.

Outra vantagem é que essa abordagem consegue extrair hidrogênio de dispositivos de armazenamento a um custo muito menor, proporcionando uma carga superior de hidrogênio e fornecendo mais energia para que os veículos abastecidos com esse tipo de combustível possam percorrer distâncias muito maiores.

"Essa pesquisa terá um impacto positivo na meta de redução da emissão de dióxido de carbono, beneficiando toda a cadeia produtiva e o setor de transportes com veículos menos poluentes e mais eficientes", encerra o professor de ciências químicas e biológicas Wenyu Huang, coautor do estudo.

Fonte: CANALTECH

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