Cientistas da Tomsk Polytechnic University (TPU) desenvolveram uma tecnologia única para obter um material promissor, carboneto de tungsténio cúbico de alta pureza, que será capaz de substituir os caros catalisadores de platina e reduzir o custo de produção de hidrogénio combustível.
O hidrogénio é amplamente utilizado na refinação do petróleo
e na produção de fertilizantes. É também um combustível ecologicamente correto
que produz água limpa quando queimado. O custo de produção do hidrogénio afeta
diretamente o desenvolvimento da energia, é por isso que muitas equipas de
pesquisa em todo o mundo estão procurando uma maneira de substituir os
catalisadores tradicionais e muito caros do grupo da platina por novos
materiais.
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| Imagem//Depositphotos |
Cientistas encontram uma maneira de produzir hidrogénio 25 vezes mais eficiente
O carboneto de tungsténio cúbico de alta pureza é um
material promissor para isso. Segundo os cientistas, é muito difícil de obter
em condições normais e sua síntese requer uma temperatura de cerca de 3000 ° C
e uma alta taxa de arrefecimento. Uma equipe de pesquisa liderada por Alexander
Sivkov, Doutor em Ciências Técnicas, Professor da TPU, conseguiu obter este
material de alta pureza (até 95%) com uma instalação científica única, um
acelerador de magnetoplasma coaxial.
A instalação permite que se alcancem altas temperaturas e
arrefecimento rápido, usando jatos de plasma ultra rápidos. As matérias-primas
utilizadas são o pó de tungsténio e negro de fumo, disponíveis e relativamente
baratos, que são colocados num acelerador. Quando o jato de plasma entra na
câmara de trabalho, os pós são convertidos em carboneto de tungsténio cúbico numa
reação química de plasma.
De acordo com Ivan Shanenkov, Professor Associado da Divisão
TPU para Engenharia Elétrica e de Energia, os recursos da síntese dinâmica de
plasma (criação de jatos de plasma ultra rápidos de mais de três quilómetros
por segundo, alta taxa de arrefecimento e natureza pulsante do processo com
duração inferior a um milissegundo) permite que partículas de carboneto de
tungsténio cúbicas de tamanho nanométrico (menos de 70 nanómetros) sejam
formadas em conchas de carbono.
"Tais estruturas
são utilizadas com sucesso na reação de obtenção de hidrogénio da água por eletrocatálise. Isso vai minimizar o uso de metais nobres do grupo da platina,
raros e caros", disse.
De acordo com o cientista, várias equipes de investigação em
todo o mundo estão empenhadas na síntese de materiais compostos à base de
carboneto de tungsténio cúbico. O método de síntese plasmo dinâmica permitiu
superar a maioria das limitações associadas à obtenção desse material.
Cientistas da TPU, juntamente com investigadores da
Universidade Jilin e da Universidade Qingdao (China), confirmaram o alto
potencial do uso desse material para produzir hidrogénio eletrocataliticamente.
Num futuro próximo, os cientistas querem aprender como
controlar as características do material para aumentar ainda mais sua atividade
catalítica e abandonar completamente o uso de metais nobres e caros.
Está para breve o maior avião a hidrogénio do mundo
Referencia//SputnikNews
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