Avanço abre a porta para hidrogênio limpo mais acessível

Aug 04, 2023

Pesquisadores da Universidade de Umeå fizeram uma descoberta que pode tornar o hidrogênio – um combustível limpo e livre de CO2 – mais acessível. Eles desenvolveram um novo método que melhora a forma como o gás hidrogênio é produzido a partir da água e da eletricidade.

A produção de hidrogênio via eletrólise de água com membrana de troca de prótons (PEM) é vista como uma solução promissora devido à sua geração de hidrogênio ultrapuro, altas densidades de corrente, alta eficiência, resposta rápida e pegada pequena. No entanto, sua aplicação é limitada pela significativa dissolução do eletrocatalisador observada no ânodo durante a reação de evolução do oxigênio (OER).

Os eletrocatalisadores de melhor desempenho até hoje são baseados em metais nobres, como platina, rutênio e irídio. No entanto, eles são caros e limitados em suprimento, e os óxidos de rutênio e irídio também tendem a se decompor com o tempo. Portanto, se espera-se que a tecnologia PEM impulsione a transição para uma sociedade sustentável, primeiro precisamos enfrentar a forte degradação dos eletrocatalisadores.

"A quebra de metais nobres, um fenômeno conhecido como 'dissolução de metal', reduz a eficácia da produção de hidrogênio. É um problema que precisa ser resolvido para que possamos aproveitar ao máximo a tecnologia PEM", diz o professor associado Eduardo Gracia.

A equipe de pesquisa da Universidade de Umeå diz que podemos resolver isso prendendo o metal altamente ativo, mas caro, em um 'andaime' estável, mas inativo. Os pesquisadores desenvolveram um novo andaime de proteção que pode manter os metais nobres estáveis ​​mesmo sob condições difíceis.

O andaime de proteção é feito de uma mistura de óxidos de estanho, antimônio, molibdênio e tungstênio (Sn-Sb-Mo-W). A mistura provou ser forte o suficiente para proteger não apenas os metais nobres, mas também outros componentes do sistema de quebra durante o processo.

As descobertas da equipe podem tornar a tecnologia PEM mais acessível e eficaz para a produção de hidrogênio renovável em larga escala, garantindo que os metais nobres durem mais. Isso representa um passo fundamental para tornar nossa transição para uma sociedade mais sustentável uma realidade.

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