A opção de combustível de hidrogénio com emissões zero é
bastante promissora para reduzir nossa dependência de combustíveis fósseis. E se
encontrasse-mos uma maneira de produzi-lo, de uma forma mais barata e sem
precisar de quantidades enormes de energia?
Agora, os cientistas
descobriram uma maneira de produzir eficientemente combustível de hidrogénio usando ferrugem e uma fonte de luz.
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| Photo//triider. |
Empresa minerará hidrogénio verde com incêndios subterrâneos
A instalação usa apenas alguns ingredientes básicos, luz de
uma lâmpada de mercúrio-xenônio, uma solução de água e metanol e um tipo
específico de ferrugem (ou óxido de ferro) chamado α-FeOOH . Num novo estudo,
os investigadores descreveram como esse método produz 25 vezes mais hidrogénio
do que as técnicas existentes que usam catalisadores de dióxido de titânio.
Um dos maiores desafios na produção de combustível de
hidrogénio é separar os átomos de hidrogénio de outras moléculas e mantê-los
sem perigo de explosão.
No novo método, ao trocar o titânio pela ferrugem, o gás
hidrogénio gerado parecia estar impedido de se reagrupar com o oxigénio,
facilitando a separação dos elementos e reduzindo o risco de explosão ao mesmo
tempo.
Essa inflamabilidade é uma das razões pelas quais o
combustível de hidrogénio ainda não é muito utilizado. A outra é que separar o
hidrogénio (da água, metano ou algo semelhante) geralmente consome muito mais energia do que é viável.
"Ficamos realmente
surpresos com a produção de hidrogénio usando esse catalisador, porque a
maioria dos óxidos de ferro não se reduz ao hidrogénio", diz o cientista
de materiais Ken-ichi Katsumata , da Universidade de Ciência de Tóquio no
Japão.
"Posteriormente,
procuramos a condição para ativar o α-FeOOH e descobrimos que o oxigénio era um
fator indispensável, que foi a segunda surpresa, porque muitos estudos
mostraram que o oxigénio suprime a produção de hidrogénio capturando os
elétrons excitados".
Além de ser mais comum (e, portanto, mais barato) do que
outros metais usados como catalisadores para produzir hidrogénio, esse tipo
de ferrugem também parece ser muito estável, os pesquisadores relatam que foram
capazes de manter as suas experiências de laboratório com sucesso por uma
incrível 400 horas.
Considerando que a fonte para o hidrogeno, neste caso, é um
simples desperdício orgânico, a nova abordagem pode fazer uma enorme diferença
nos sistemas de energia, um processo de produção de hidrogénio que faz mais com
menos.
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Seja em um motor de carro ou fabrica, o único subproduto do
combustível de hidrogénio é a água. É essa promessa de uma fonte de combustível
revolucionária que muitos cientistas trabalham para gerar hidrogénio usando
recursos abundantes, como água e luz solar.
Foram testados vários catalisadores com sucesso nos últimos
anos, oferecendo aos especialistas uma série de caminhos a serem explorados,
mas o desafio de conseguir algo que faça sentido comercialmente ainda precisa
ser superado.
Este último estudo descreve um avanço significativo, mas
serão necessárias mais pesquisas antes de podermos alimentar nossos carros com
hidrogénio. Uma das áreas que a equipa deseja investigar a seguir é por que o
oxigénio é tão crucial para o processo de produção (quando foi removido do
catalisador, as experiencial falharam).
"A função
específica do oxigénio na ativação do α-FeOOH induzido pela luz ainda não foi
revelada", diz Katsumata . "Portanto,
explorar o mecanismo é o próximo desafio."
Referencia//ScienceAlert
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