O sulfeto de hidrogénio, famoso por seu aroma de ovos podres, é conhecido por ser altamente venenoso e corrosivo, especialmente em aplicações de águas residuais.
As indústrias petroquímicas e outras indústrias produzem milhares de toneladas desse gás todos os anos como subproduto de vários processos que separam o enxofre do petróleo, gás natural, carvão e outros produtos.
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| Imagem//Grupo Halas/Universidade Rice |
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Agora, engenheiros e cientistas da Rice University criaram
uma nova maneira para essas indústrias petroquímicas transformarem o gás nocivo
em gás hidrogénio que tem grande procura.
A engenheira, física e química Naomi Halas e a equipa criaram um método que deriva energia da luz e emprega nanopartículas de ouro para converter sulfeto de hidrogénio e enxofre em uma única etapa.
Em comparação, as refinarias de tecnologia catalítica atuais
funcionam por meio de um método conhecido como processo Claus, que requer
várias etapas. Além disso, produz enxofre, mas não hidrogénio, que é convertido
em água.
“As emissões de sulfeto de hidrogénio podem resultar em multas pesadas para a indústria, mas a solução também é muito cara”, disse Halas, um pioneiro da nanofotônica cujo laboratório passou anos desenvolvendo nanocatalisadores ativados por luz comercialmente viáveis, em um comunicado. "A frase 'game-changer' é usada em demasia, mas neste caso, ela se aplica. A implementação da fotocatálise plasmônica deve ser muito mais barata do que a remediação tradicional, e tem o potencial adicional de transformar um fardo caro em uma mercadoria cada vez mais valiosa."
Segundo Halas, o processo é económico; poderia ter baixos custos de implementação e alta eficiência para limpar o sulfeto de hidrogénio não industrial de fontes como gás de esgoto e dejetos de animais.
O processo é económico e eficiente
A equipa pontilhava a superfície dos grãos de pó de dióxido
de silício com pequenas "ilhas" de ouro, de acordo com o comunicado.
Cada ilha era uma nanopartícula de ouro que interage com um comprimento de onda
de luz visível. As reações criaram "portadores quentes", elétrons de
alta energia e vida curta que podem conduzir a catálise.
Em uma configuração de laboratório, a equipe demonstrou que
um banco de luzes LED poderia produzir "fotocatálise de portadora
quente" e converter H2S diretamente em gás H2 e enxofre.
“Dado que requer
apenas luz visível e sem aquecimento externo, o processo deve ser relativamente
simples de escalar usando energia solar renovável ou iluminação LED de estado
sólido altamente eficiente”, acrescentou Halas.
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