Novo catalisador substitui o cobalto no processo de eletrólise da água

Estudo mais recente de equipe do MIT mostra outra formulação para formar a base de novos sistemas de armazenamento de hidrogênio.

taniager

12 Maio 2010 | 18h23

Daniel Nocera diz que a energia solar é a única forma viável de longo prazo que pode satisfazer as necessidades crescentes do mundo. Acrescenta que a tecnologia de armazenamento será o fator chave que permitirá a utilização da luz solar como fonte dominante de energia. Crédito: Donna Coveney/MIT.

Daniel Nocera diz que a energia solar é a única forma viável de longo prazo que pode satisfazer as necessidades crescentes do mundo. Acrescenta que a tecnologia de armazenamento será o fator chave que permitirá a utilização da luz solar como fonte dominante de energia. Crédito: Donna Coveney/MIT.

Pesquisadores do MIT envolvidos com o desenvolvimento de tecnologia em energia barata e autosustentável ampliaram seu estudo divulgado em 2008, sobre catalisadores que separam as moléculas de água usando eletricidade.

Em estudo mais recente e publicado hoje pelo MIT (sigla em inglês para Instituto Tecnológico de Massachesetts), Daniel Nocera e parceiros argumentam ter encontrado outra formulação para formar a base de novos sistemas de armazenamento.

Estes sistemas permitem a construção de edifícios totalmente independentes e autosustentáveis em termos de energia: sistemas que utilizam energia proveniente de fontes intermitentes, como são a luz solar ou eólica, para gerar combustível de hidrogênio. Eles podem ser usados em células de combustível ou outros dispositivos para produzir eletricidade ou transportar combustíveis, quando necessário. Mas eles precisam ter baixo custo e ser duráveis.

Nocera, que é professor de Química no Instituto, e sua equipe concentraram sua pesquisa no desenvolvimento de materiais mais baratos e duráveis para usá-los como eletrodos em dispositivos que separam eletricamente os átomos de hidrogênio e oxigênio em moléculas de água. A abordagem da pesquisa procura imitar o processo de fotossíntese, pelo qual as plantas coletam a luz solar e a convertem em energia química.

A equipe simulou sistemas em escala pequena, nos quais painéis solares de telhados fornecem eletricidade a uma casa, e o excesso vai para um dispositivo que produz o hidrogênio por eletrólise, e o armazena em tanques. Havendo a necessidade de mais energia, o hidrogênio seria alimentado por uma pilha, onde se reuniria com o oxigênio do ar para formar água e gerar eletricidade ao mesmo tempo.

Mas a novidade da pesquisa está no novo material empregado para fabricar o eletrodo do dispositivo de eletrólise. O dispositivo possui dois eletrodos: um que libera os átomos de oxigênio e outro que libera átomos de hidrogênio. Embora o hidrogênio seja a fonte de energia armazenável, os pesquisadores concentraram seus esforços no eletrodo que libera oxigênio, por ser mais difícil encontrar um material com as propriedades necessárias para este processo. O estudo anterior havia demonstrado que o eletrodo de cobalto fornecia as características desejadas além de ser durável e de baixo custo.

Agora, Nocera e seus parceiros, os pesquisadores Mircea Dincă e Yogesh Surendranath, apresentaram um novo material que também pode funcionar de forma eficiente e sustentável como eletrodo produtor de oxigênio. Desta vez, o material é o borato de níquel, feito de materiais que são ainda mais abundantes e baratos do que o anteriormente encontrado.

Apesar de terem encontrado um material melhor, os pesquisadores continuarão procurando por novos materiais que apresentem uma melhor combinação de características para fornecer uma tecnologia de armazenagem de energia ampla e durável. Eles também pretendem reduzir a quantidade de platina usada no eletrodo que libera hidrogênio, ou mesmo substituí-la por outro composto mais barato.

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