O hidrogénio combustível proveniente do mar pode ser um substituto abundante e sustentável para os combustíveis fósseis; no entanto, a fonte potencial de energia foi limitada por obstáculos tecnológicos, consistindo exatamente em como colhê-la.

Cientistas da University of Central Florida projetaram pela primeira vez um material em nanoescala que pode dividir com sucesso a água do mar em oxigénio e um combustível de energia limpa — hidrogénio. O procedimento de dividir a água em hidrogénio e oxigénio é conhecido como eletrólise e, anteriormente, fazê-lo com eficiência era um obstáculo.

O material em nanoescala estável e resiliente desenvolvido pela equipa da UCF para catalisar a reação é explicado este mês na revista Advanced Materials.

“Este avanço abrirá uma nova janela para a geração eficiente de combustível de hidrogénio limpo a partir da água do mar”, afirma Yang, professor associado do Centro de Tecnologia de Nanociências da UCF e coautor do estudo.

Segundo o Departamento de Energia dos Estados Unidos, o hidrogénio é uma energia renovável que pode ter um papel significativo no combate às mudanças climáticas se for mais barato e menos complicado de produzir.

O hidrogénio pode ser convertido em energia para uso na tecnologia de célula de combustível que gera água como produto e faz um ciclo geral de energia sustentável, afirma Yang.

Como funciona

Os cientistas criaram um produto de filme fino com nanoestruturas na superfície de seleneto de níquel com ferro e fósforo incluídos, ou “dopado”. Essa combinação fornece o alto desempenho, bem como a estabilidade, necessários para eletrólise em escala industrial. No entanto, isso tem sido difícil de conseguir devido a problemas no sistema que ameaçam a eficiência, como reações concorrentes.

O novo material equilibra as reações concorrentes de maneira económica e de alto desempenho, diz Yang.

Com o seu design, os pesquisadores alcançaram alta eficácia e também estabilidade de longa duração por mais de 200 horas.

“O desempenho de eletrólise de água salgada obtido pelo filme de dopagem dupla ultrapassa em muito aquele de um dos catalisadores de eletrólise avançados relatados mais recentemente e também satisfaz os requisitos para aplicação nas indústrias”, afirma Yang.

O cientista diz que o grupo trabalhará para continuar a melhorar a eficácia elétrica dos produtos que criou. Além disso, procuram oportunidades e financiamento para acelerar e comercializar a obra.

Originalmente publicado em Scitechdaily.com . Leia o artigo original.

Referência: “Dual-doping e sinergismo em direção à eletrólise da água do mar de alto desempenho” por Jinfa Chang, Guanzhi Wang, Zhenzhong Yang, Boyang Li, Qi Wang, Ruslan Kuliiev, Nina Orlovskaya, Meng Gu, Yingge Du, Guofeng Wang e Yang Yang, 8 Julho de 2021,  Materiais Avançados .
DOI: 10.1002 / adma.202101425