Usando apenas o sol, esse incrível método separa o hidrogênio da água

Um nanomaterial desenvolvido recentemente pode liberar o hidrogênio da água do mar de forma muito mais barata e eficiente do que os métodos existentes. Ele pode nos garantir uma outra maneira muito potencial de desbloquear fontes de energia mais sustentáveis.

Encontrar uma maneira de produzir hidrogênio a partir de água, que não demande um custo ou energia muito elevados, a ponto de dificultar sua aplicação, poderia reduzir significativamente a nossa dependência de combustíveis fósseis.

A equipe da Universidade da Flórida Central informou que o novo método de extração é particularmente adequado ao seu ambiente natal, com abundância de luz do sol e água do mar – os dois elementos naturais que fazem todo o processo funcionar.

“Nós abrimos uma nova janela para moléculas de água real, não apenas da água purificada em laboratório”, diz o pesquisador sênior Yang Yang, que vem se dedicando a esse tipo de tecnologia há uma década. “Isso realmente funciona bem na água do mar”.

Ecoeficiência e sustentabilidade

Ao abastecer um carro com moléculas de hidrogênio, o único produto ejetado é a água, que pode ser revertida mais uma vez em hidrogênio e oxigênio – é uma maneira verdadeiramente sustentável, limpa e “ecofriendly” de fornecer energia.

O problema é produzir hidrogênio, seja a partir da água ou de outra fonte, de uma forma econômica que não custe mais energia e crie mais carbono do que utiliza. É um enigma que equipes de cientistas de todo o mundo estão tentando solucionar.

Os cientistas já olharam para a possibilidade de obter hidrogênio da água do mar antes – isso pode ser feito, mas demanda muita eletricidade. A qualidade da água nos oceanos, e também o sal, tornam o processo particularmente complicado.

Para esse estudo, Yang e sua equipe desenvolveram um novo nanomaterial para atuar como fotocatalisador, estimulando a reação química que ocorre quando a luz atinge uma superfície: nesse caso, produzindo gás hidrogênio a partir da água.

Procedimento

Crucialmente, o nanomaterial captura um espectro mais amplo de luz do que outros materiais, para que ele possa usar mais energia do Sol. Também é especialmente concebido para suportar as condições difíceis encontradas na água do mar.

O material híbrido é baseado em dióxido de titânio, o fotocatalisador mais comum, mas está gravado com nanocavidades microscópicas revestidas com um composto chamado dissulfureto de molibdênio.

Essa é a fórmula mágica que torna a liberação de hidrogênio muito mais eficaz e a um custo razoável: chega a ser, segundo o estudo, pelo menos duas vezes mais eficiente que os fotocatalisadores atuais.

Ainda há um caminho de estudo dessa tecnologia, que precisa ser ampliada e comercializada se vai nos dar um futuro com o hidrogênio. Mesmo assim, os testes iniciais realizados pelos pesquisadores mostram resultados promissores.

Como um bônus adicional, usar a luz solar de maneira direta em vez de obter eletricidade a partir de painéis solares dispensa o armazenamento de energia elétrica em baterias. O gás hidrogênio pode ser armazenado e transportado, e com mais facilidade.

“Podemos absorver muito mais energia solar da luz do que do material convencional”, diz Yang. “Eventualmente, se isso for comercializado, seria bom para a economia da Flórida”.

A pesquisa foi publicada na Energy & Environmental Science. [ScienceAlert]

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