Uma equipe de cientistas da Escola de Química e da Faculdade de Engenharia da Universidade de Nottingham encontrou uma maneira de facilitar a produção sustentável de hidrogênio a partir de resíduos metálicos.

Em uma nova pesquisa, a equipe descobriu que a superfície dos cavacos, um subproduto da indústria de máquinas metálicas, é texturizada com pequenas ranhuras e degraus em nível nanoescala.

Essas texturas podem ancorar átomos de platina ou cobalto. Isto leva a um eletrocatalisador eficiente que pode tornar o hidrogênio mais sustentável ao dividir a água em hidrogênio e oxigênio.

A pesquisa foi publicada no Journal of Materials Chemistry A da Royal Society of Chemistry.

A eletrólise é um caminho promissor para a produção de hidrogênio

O hidrogênio é um combustível limpo que pode ser usado para gerar calor ou fornecer energia a veículos.

O único subproduto de sua combustão é o vapor d’água.

No entanto, a maioria dos métodos de produção de hidrogénio requer matéria-prima de combustível fóssil.

A eletrólise da água é um dos métodos mais promissores para a produção de hidrogênio porque necessita apenas de água e eletricidade.

O desafio da eletrólise da água

A indústria está enfrentando um desafio com a eletrólise da água. Isso ocorre porque são necessários elementos caros como a platina para catalisar a divisão da água.

À medida que a procura aumenta e os preços aumentam, há uma necessidade urgente de materiais eletrocatalisadores alternativos para produzir hidrogénio a partir da água.

O Dr. Jesum Alves Fernandes, da Escola de Química da Universidade de Nottingham, que liderou a equipa de investigação, disse: “Só as indústrias do Reino Unido geram milhões de toneladas de resíduos metálicos anualmente. Usando um microscópio eletrônico de varredura, fomos capazes de inspecionar as superfícies aparentemente lisas das limalhas de aço inoxidável, titânio ou liga de níquel.

“Para nossa surpresa, descobrimos que as superfícies tinham sulcos e sulcos com apenas dezenas de nanômetros de largura. Percebemos que esta superfície nanotexturizada poderia representar uma oportunidade única para a fabricação de eletrocatalisadores.”

Ampliando a tecnologia

A equipe usou a pulverização catódica do magnetron para criar uma chuva de átomos de platina na superfície da limalha. Os átomos se reúnem em nanopartículas que se encaixam nas ranhuras em nanoescala.

O professor Andrei Khlobystov, da Escola de Química, disse: “Nossa tecnologia exclusiva desenvolvida em Nottingham, que envolve o crescimento átomo por átomo de partículas de platina em superfícies nanotexturizadas, resolveu dois grandes desafios.

“Em primeiro lugar, permite a produção de hidrogénio verde utilizando a menor quantidade possível de metais preciosos e, em segundo lugar, recicla resíduos metálicos da indústria aeroespacial, tudo num único processo.”

O grupo fará parceria com a AqSorption Ltd, uma empresa sediada em Nottingham especializada em projeto e fabricação de eletrocatalisadores, para ampliar sua tecnologia.

O novo trabalho representa um passo em frente na redução da dependência de metais caros para a produção de hidrogénio.

Fonte: Innovation News Network

Disponível em: https://www.innovationnewsnetwork.com/hydrogen-production-made-more-sustainable-with-metal-waste/46464/