Hidrognio verde com energia solar, agora 3.000 vezes mais barato

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 07/02/2022

Sem platina e sem titnio

Pesquisadores da Coreia do Sul criaram um novo tipo de membrana que pode ser a inovao que faltava para viabilizar a eletrlise da gua usando energias renovveis, para produzir o to esperado hidrognio verde.

As clulas a combustvel usam o hidrognio para produzir eletricidade diretamente, liberando apenas gua como subproduto, o que as torna promissoras para aplicaes que vo dos veculos eltricos e fontes de energia residenciais at grandes usinas. Ou ento o gs pode ser queimado diretamente, com uma combusto absolutamente livre de fumaas e gases de efeito estufa.

Acontece que a quase totalidade do hidrognio fabricada hoje pela reforma do metano presente no gs natural, com uma pesada pegada de carbono. Por isso, h um campo de pesquisa muito ativo para o desenvolvimento de novas tecnologias de eletrlise da gua, que pode extrair o hidrognio da gua usando energia verde, evitando totalmente a emisso de gases de efeito estufa.

O maior empecilho viabilizao comercial dessas clulas, ou reatores, est em uma membrana que permite a passagem dos ncleos de hidrognio: Elas so caras porque usam o metal nobre platina nos eletrodos e titnio na placa de separao.

Nanjun Chen e seus colegas do Instituto de Cincia e Tecnologia da Coreia (KIST) criaram agora uma membrana que dispensa totalmente a platina e ainda troca o titnio pelo muito mais barato ferro.

Levando em conta o preo do catalisador e do material separador, o custo de fabricao da membrana, que a alma da clula de eletrlise, reduzido em aproximadamente 3.000 vezes em comparao com os custos atuais.

Recorde de desempenho

A equipe obteve uma alta condutividade inica e elevada durabilidade do material em condies alcalinas aumentando a rea de superfcie especfica interna da membrana.

O prottipo apresentou uma durabilidade de mais de 1.000 horas de operao e atingiu um novo recorde de desempenho de uma unidade de eletrlise de gua, alcanando 7,68 A/cm².

Isso cerca de seis vezes mais do que o desempenho dos materiais de troca aninica existentes e cerca de 1,2 vez o da cara tecnologia atual, com platina e titnio (6 A/cm²).

Outro fator crucial da pesquisa que a membrana tambm pode funcionar ao reverso, operando no interior das clulas a combustvel, que pegam o hidrognio e produzem eletricidade, de forma igualmente limpa.

“O material que desenvolvemos tem um alto potencial de aplicao como material central no apenas para eletrlise da gua, mas tambm para clulas de combustvel de hidrognio, utilizao de captura de carbono e clulas de combustvel de amnia direta, que so a prxima gerao da indstria de hidrognio,” disse o professor Young Lee, coordenador da equipe.

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