Pesquisadores desenvolveram um catalisador sem platina para a produção de hidrogênio para células a combustível e outras aplicações.
Fonte: Phys.org (Traduzido para o Português)
Muitas fontes de energia renováveis possuem um custo maior que os combustíveis fósseis devido aos materiais necessários para torná-los utilizáveis, como os do grupo da platina (PGM) e ao alto custo de armazenamento.
Uma equipe de pesquisadores liderada por Gang Wu, professor de engenharia química, ambiental e energética da Escola McKelvey de Engenharia, da Universidade Washington, em São Luís, está trabalhando para mudar esta situação. A equipe está criando um catalisador de heteroestrutura para um eletrolisador de água com membrana de troca aniônica (AEMWE), que divide a água em hidrogênio e oxigênio, usando eletricidade de fontes renováveis. Eles criaram o catalisador com dois fosfetos, obtendo um método eficiente de extrair hidrogênio, uma fonte de combustível valiosa e de baixo custo com zero emissões. O estudo foi publicado no Jornal da Sociedade Americana de Química.
A equipe de Wu estava procurando por alternativas aos catalisadores que usam os metais caros do grupo da platina. Nesta pesquisa, a ideia começou usando a luz do Sol, vento ou água para gerar eletricidade que pode ser usada para separar o hidrogênio da água.
Os metais do grupo da platina, ou platinoides, são: platina (Pt), paládio (Pd), irídio (Ir), ródio (Rh), rutênio (Ru) e ósmio (Os).
“Indo da água para o hidrogênio é um caminho desejável que podemos fazer para armazenar energia para diferentes aplicações”, disse Wu. “O próprio hidrogênio pode ser usado como um portador de energia e é útil para diferentes indústrias químicas e manufatura.”
Combinando dois diferentes fosfetos, a equipe criou um composto que impulsiona a capacidade do catalisador no processo de extração.
Quando a equipe integrou o catalisador de fosfeto com o ânodo de níquel-ferro, o catodo teve um desempenho maior do que o atual em estado da arte feito de outros materiais, também maior do que o padrão de referência de metais do grupo da platina. Além disto, a equipe descobriu que com os atuais padrões da indústria, pode funcionar por mais de 1000 horas, tornando-o um dos catodos mais duráveis sem PGM para eletrolisadores de água com membrana de troca aniônica, disse Wu.
“Nosso catalisador mostrou a menor resistência na faixa de potencial estudada, o que sugere a absorção de hidrogênio mais rápida entre os catalisadores estudados”, segundo Wu. “Estes novos indicadores de desempenho e durabilidade tornam o nosso catalisador uma das montagens de eletrodo de membrana mais promissoras para eletrolisadores de água com membrana de troca aniônica na prática.
Enquanto os experimentos da equipe foram feitos em laboratório, eles planejam investigar a viabilidade de usar o catodo em escala industrial.
