Cientistas encontram uma maneira simples de produzir hidrogênio a partir da água em temperatura ambiente: WebCuriosos
O combustível de hidrogénio promete ser uma fonte de energia limpa e abundante no futuro – desde que os cientistas consigam descobrir formas de o produzir de forma prática e barata, e sem combustíveis fósseis.
Um novo estudo nos fornece outro passo promissor nessa direção, desde que seja possível aproveitar os suprimentos existentes de alumínio e gálio pós-consumo.
Na nova pesquisa, os cientistas descrevem um método relativamente simples que envolve nanopartículas de alumínio que são capazes de retirar o oxigênio das moléculas de água e deixar gás hidrogênio.
O processo produz grandes quantidades de hidrogênio e tudo funciona em temperatura ambiente.
Isso elimina uma das grandes barreiras à produção de combustível de hidrogénio: as grandes quantidades de energia necessárias para produzi-lo utilizando os métodos existentes.
Essa técnica também funciona com qualquer tipo de água, incluindo águas residuais e água do oceano.
“Não precisamos de nenhuma entrada de energia e ele borbulha hidrogênio como um louco”, diz o cientista de materiais Scott Oliver da Universidade da Califórnia, Santa Cruz (UCSC).
“Nunca vi nada parecido.”
A chave do processo é o uso de gálio metal para permitir uma reação contínua com a água. Esta reação alumínio-gálio-água foi conhecido há décadasmas aqui a equipe o otimizou e aprimorou de algumas maneiras específicas.
Com a ajuda de microscopia eletrônica de varredura e Difração de raios X técnicas, os pesquisadores conseguiram encontrar a melhor mistura de alumínio e gálio para produzir hidrogênio com maior eficiência: um composto 3:1 de gálio-alumínio.
A liga rica em gálio desempenha uma função dupla na remoção do revestimento de óxido de alumínio (que normalmente bloquearia a reação com a água) e na produção de nanopartículas de alumínio que permitem reações mais rápidas.
“O gálio separa as nanopartículas e evita que elas se agreguem em partículas maiores”, diz Bakthan Singaramprofessor de química orgânica na UCSC.
“As pessoas têm lutado para fabricar nanopartículas de alumínio e aqui as estamos produzindo sob pressão atmosférica normal e condições de temperatura ambiente.”
O método de mistura não é complicado, relatam os pesquisadores, e o material compósito pode ser armazenado por pelo menos três meses quando submerso em ciclohexano para protegê-lo da umidade, que de outra forma degradaria sua eficácia.
O alumínio é mais fácil de obter do que o gálio, pois pode ser obtido de materiais pós-consumo, como latas e folhas de alumínio descartadas.
O gálio é mais caro e menos abundante, mas pelo menos neste processo pode ser recuperado e reutilizado muitas vezes sem perder a sua eficácia.
Ainda há trabalho a fazer, principalmente para garantir que isso possa ser ampliado de uma configuração de laboratório para algo que possa ser usado em escala industrial. No entanto, os primeiros sinais são de que este é outro método que tem muito potencial para a produção de combustível de hidrogénio.
“No geral, o Ga-Al rico em Ga [gallium-rich gallium-aluminum] mistura produz quantidades substanciais de hidrogênio à temperatura ambiente sem entrada de energia, manipulação de material ou modificação de pH”, concluem os pesquisadores em seu relatório. papel.
A pesquisa foi publicada em Nanomateriais Aplicados.
