Aqui vem outra nova descoberta da esfera da energia verde. Pesquisadores da RIKEN descobriram que um catalisador reduz o uso de irídio em 95% na produção de hidrogênio. Eles esperam melhorar a sustentabilidade no desenvolvimento de uma economia de hidrogênio neutra em carbono.
O Centro RIKEN para Ciência de Recursos Sustentáveis (CSRS) no Japão projetou um catalisador que irá reduzir a necessidade de irídio em eletrolisadores de hidrogênio. Devido a várias restrições, a produção de eletrólise PEM não pode responder ao uso em larga escala. Normalmente, as reações eletroquímicas funcionam melhor em um meio ácido supersaturado e metais de terras raras como o irídio. Ele é até visto como o melhor candidato como catalisador. Mas a escassez de irídio atrapalhou a produção de hidrogênio verde até agora.
Neste contexto, Dr. Ryuhei Nakamura, disse o pesquisador principal do CSRS, “Aumentar a escala da eletrólise PEM para a escala de terawatts exigiria 40 anos de irídio, o que certamente é impraticável e altamente insustentável."
Desafios na produção de hidrogênio verde
A eletrólise da água é uma técnica ecologicamente correta processo eletroquímico que separa as moléculas de oxigênio e hidrogênio. O hidrogênio produzido por esse método pode ser armazenado e usado posteriormente.
O hidrogênio combinado com PEM (membrana de troca de íons de prótons) é adequado para armazenamento de energia, o que pode fazer funcionar um carro elétrico. No entanto, devido a várias restrições, o a produção de eletrólise PEM não pode responder ao uso em larga escala.
Destaques: Catalisador Revolucionário da RIKEN Reduz o uso de irídio em 95%
- O novo catalisador is baseado em átomos de irídio polvilhados em um substrato de óxido de manganês.
- Ele é depositado eletroquimicamente na malha de titânio revestida de platina, que é resistente à corrosão.
- O a forma deste arranjo é ótima para irídio, pois fornece as maiores propriedades catalíticas usando a menor quantidade de irídio.
- Além disso, não grudou nem se aglomerou, permitindo a produção de hidrogênio permanecer eficiente no eletrolisador de membrana de troca de prótons (PEM).
- É utilizada a versão com eficácia mais conhecida (94%). Isso permite que a reação seja mantida no ambiente ácido a 1000 mA/cm2 por um mês.
- A quantidade de carga transferida foi quase 100 vezes maior. É mais do que qualquer experimento anterior.
- Um teste de eletrólise PEM para eletrólise de água mostra a possibilidade de manter a estabilidade. Ele manteve com sucesso 82% de eficiência por 4 meses sem degradação.
- A água eletrolisada aumentou 10 vezes em comparação com outras substâncias metálicas não brutas.
- Os resultados indicam a possibilidade de aumentar a estabilidade da reação em mais de 40 vezes alterando a estrutura.
- O planar tem ligações mais fortes com o manganês e o a quantidade de oxigênio planar no cristal influencia positivamente a estabilidade do catalisador.
"Precisamos de uma maneira de preencher a lacuna entre os eletrólitos baseados em metais raros e metais comuns para que possamos fazer uma transição gradual ao longo de muitos anos para um hidrogênio verde completamente sustentável.”, diz o Dr. Nakamura.
Você já ouviu falar de um estudo sobre Catalisadores econômicos à base de açúcar que podem destruir efetivamente o dióxido de carbono?
Potencial futuro do novo catalisador
"A estabilidade melhorada não teve um custo em atividade, o que geralmente é o caso. Um eletrolisador de água PEM que gera hidrogênio com um catalisador abundante em terra a uma taxa de 200 mA/cm2 é altamente eficiente.”, Diz Dr. Shuang Kong, o co-primeiro autor do estudo.
Em última análise, o catalisador RIKEN reduz o uso de irídio em 95% na produção de hidrogênio e ressalta a potência da inovação.
fonte: Produção de hidrogênio verde mais duradoura e sustentável
