Início Novo catalisador, capaz de extrair hidrogênio de forma mais eficiente, pode acelerar a chegada dos carros a hidrogênio na indústria automotiva global

Novo catalisador, capaz de extrair hidrogênio de forma mais eficiente, pode acelerar a chegada dos carros a hidrogênio na indústria automotiva global

17 de fevereiro de 2022 às 11:30
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Sistema de extração de energia do catalisador de hidrogênio (Imagem: Reprodução/Ames Laboratory)

Pensando na possibilidade de dar à indústria automotiva a viabilidade de desenvolver carros a hidrogênio, um laboratório dos Estados Unidos tem se empenhado nas pesquisas para o desenvolvimento de um catalisador que pode extrair hidrogênio de forma mais fácil, rápida e eficiente    

Os pesquisadores do Laboratório Ames, que pertence ao Departamento de Energia dos Estados Unidos, criaram um novo tipo de catalisador que é capaz de extrair hidrogênio dos sistemas de armazenamento, de modo mais simples e mais eficiente. Durante os avanços da pesquisa, os cientistas conseguiriam fazer com que todo o processo pudesse ocorrer em temperatura ambiente, e sem a necessidade de utilizar metais ou aditivos. A ideia é acelerar a chegada dos carros a hidrogênio na indústria automotiva global.

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Aprimoramento na forma de armazenagem do hidrogênio

É de fundamental importância melhorar a capacidade de armazenamento do hidrogênio, para que aconteça o desenvolvimento de células de energia mais sustentáveis, ajudando a reduzir a dependência de combustíveis fósseis e, consequentemente, as emissões de gases tóxicos, tais como o dióxido de carbono (CO2), que são lançados diretamente na atmosfera terrestre.

De acordo com explicações do engenheiro químico Long Qi, uma das principais formas de armazenar hidrogênio é quimicamente. Mas, para que seja feito o armazenamento químico, exige uma dependência de materiais que reagem com moléculas de hidrogênio e as conservam em formato de átomos. A equipe de Qi é responsável por otimizar esse processo, utilizando uma classe de materiais conhecidos como transportadores de hidrogênio orgânico líquido, ou LOHCs.

Importância do armazenamento químico

Com a utilização do armazenamento químico, grandes quantidades de hidrogênio podem ser armazenadas em pequenos volumes, em temperatura ambiente. Porém, para que esse hidrogênio seja útil, é necessário o uso de um catalisador que possa liberá-lo.

Esse processo é chamado de desidrogenação. Em alguns métodos, é necessário o uso de um catalisador com base de metal, que pertencem ao grupo da platina, um suprimento bastante caro e limitado. Já em outros casos, há a necessidade do uso de aditivos não reutilizáveis para efetuarem a liberação do hidrogênio, algo que pode aumentar ainda mais os custos de produção, já que esses aditivos têm que ser acrescentados a cada novo ciclo.

Segundo Qi, o catalisador desenvolvido em seu laboratório é composto por carbono e por nitrogênio, sendo este último a base que torna esse sistema muito mais eficiente. O processo de atividade catalítica acontece em temperatura ambiente devido ao fato de que o nitrogênio grafítico, que é formado ao longo do processo de carbonização, facilita a liberação de moléculas de hidrogênio.  

Indústria automotiva será principal beneficiada com o combustível do futuro, obtido através do catalisador

De acordo com os pesquisadores da equipe de Qi, para que essa incrível tecnologia seja aplicada na indústria automotiva, para que ela possa, enfim, fabricar veículos menos poluentes – sendo, consequentemente, carros a hidrogênio – a capacidade total de armazenamento de hidrogênio precisa estar bem próxima do percentual de 6,5% do seu peso bruto.

Os pesquisadores acreditam que esse percentual pode ser muito em breve alcançado, através da criação de um sistema de catalisador ainda mais eficiente. Além disso, uma outra vantagem desse sistema é que a extração do hidrogênio de dispositivos de armazenamento pode ocorrer a um custo muito menor, proporcionando uma super carga de hidrogênio e fornecendo muito mais energia para que os carros possam ser abastecidos com esse combustível do futuro, dando a eles a possibilidade de percorrer distâncias muito maiores.

O professor de ciências químicas e biológicas Wenyu Huang, co-autor do estudo, disse que essa pesquisa causará um impacto bastante positivo ao ser aplicada para fins de diminuição de emissão de CO2, fazendo com que o setor da indústria automotiva produza carros a hidrogênio, que são bem menos poluentes e mais eficientes.  

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