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Pesquisadores da Coreia do Sul desenvolvem uma nova membrana que pode ser 3 mil vezes mais barata e mais eficiente para a produção de Hidrogênio Verde, utilizando energia solar
Pesquisadores sul coreanos desenvolveram uma nova espécie de membrana que pode revolucionar a eletrólise da água para a produção de hidrogênio verde, utilizando energia solar. As células de combustível utilizam o hidrogênio para a geração direta de eletricidade, liberando apenas água como subproduto, tornando-as bastante revolucionárias para uso em carros elétricos e até mesmo como fonte de energia residenciais ou de grandes usinas. Além disso, o gás de Hidrogênio Verde pode ser queimado como um combustível que não emite nenhuma fumaça ou gases de efeito estufa.
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Pesquisadores criam tecnologia que não utiliza materiais nobres
Atualmente, em sua grande totalidade, o hidrogênio verde é produzido pela reforma que está no gás natural, com uma pesada pegada de carbono. Sendo assim, há diversos pesquisadores focados no desenvolvimento de novas tecnologias de eletrólise da água, focando nas energias renováveis, como a energia solar, para extrair o hidrogênio verde, evitando a emissão de gases de efeito estufa.
Um dos maiores impasses para tornar a venda dessas células ou reatores viável é uma membrana que possibilita a passagem dos núcleos de hidrogênio. Essas membranas são caras, pois utilizam metal nobre de platina em seus eletrodos e titânio na placa de separação.
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Nanjun Chen e seus colegas pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia da Coreia (KIST) desenvolveram uma membrana que não necessita da platina e ainda troca o titânio pelo ferro, tornando os projetos muito mais baratos. Levando em consideração o preço do catalisador e do material separador, o valor da produção da membrana para a produção do hidrogênio verde, que é o mais importante para a eletrólise, é reduzido em 3 mil vezes se comparado aos custos atuais.
Pesquisadores batem recorde de desempenho com o uso de energia solar
A unidade pode produzir hidrogênio verde usando eletricidade renovável. [Imagem: Nanjun Chen et al. – 10.1039/D1EE02642A]
Os pesquisadores alcançaram um alto nível de condutividade iônica e uma grande durabilidade do material em condições alcalinas, expandindo a área de superfície específica interna da membrana.
O protótipo alcançou uma durabilidade que ultrapassa 1 mil horas de operação e também 7,68 A/cm², um novo recorde de uma unidade de eletrólise de água. O novo recorde, se comparado aos materiais de troca aniônica existentes, consegue ser aproximadamente seis vezes maior. Se comparado à tecnologia de titânio e platina atual, que é muito cara, consegue ser ainda 20% maior.
Nova tecnologia dos pesquisadores pode ser utilizada em outras aplicações
Outro fator importante do protótipo dos pesquisadores é que ele também poderá funcionar de forma reversa, atuando no interior das células de combustível, que capturam o hidrogênio e produzem eletricidade de forma totalmente limpa.
De acordo com o professor Young Lee, coordenador da equipe de pesquisadores, o material produzido conta com um alto potencial de aplicação como material central, não apenas para ser utilizado na produção do hidrogênio verde com uso da energia solar, mas também para células de combustível de hidrogênio, células de combustível de amônia direta e também na captura de carbono, que podem ser considerados a próxima geração do segmento de hidrogênio verde.
