Reator de Hidrogénio Alimentado a Água do Mar Pode abastecer um Submarino durante 30 Dias

Cientistas do MIT descobriram um novo e intrigante método para produzir combustível de hidrogénio utilizando latas de refrigerante, água do mar e borras de café. Acreditam que esta reação química pode alimentar motores ou células de combustível em veículos marítimos que utilizam água do mar.

O hidrogénio desempenha um papel crucial na descarbonização da produção de energia devido à sua natureza de combustão limpa, à sua elevada densidade energética e ao facto de o seu único subproduto nas células de combustível ser a água. No entanto, um desafio significativo é o seu armazenamento e transporte. As pequenas moléculas de hidrogénio escapam frequentemente através de contentores e tubagens, levando a perdas e causando potencialmente problemas ambientais.

Produção de hidrogénio a pedido utilizando pastilhas de alumínio para veículos marítimos

O novo método do MIT oferece uma forma de produzir hidrogénio a pedido diretamente num veículo. Em vez de armazenar e transportar hidrogénio, basta transportar pastilhas de alumínio, que são mais estáveis e fáceis de gerir.

Nos testes, uma única pastilha de alumínio de 0,3 g (0,01 oz) em água fresca desionizada gerou 400 ml de hidrogénio em cinco minutos. Em escala superior, um grama de pastilhas poderia produzir cerca de 1,3 L de hidrogénio no mesmo período de tempo.

Ultrapassar as limitações da reação

O processo baseia-se numa reação química simples: o alumínio reage fortemente com o oxigénio, retirando o oxigénio da água (H₂O) e libertando hidrogénio. No entanto, esta reação normalmente não dura muito tempo porque o óxido de alumínio forma uma camada sobre o metal, impedindo uma maior interação.

Para resolver este problema, a equipa pré-tratou as pastilhas de alumínio com uma liga de gálio-índio, o que ajuda a manter a reação, quebrando a camada de óxido à medida que se forma.

Um dos inconvenientes é a raridade e o custo do gálio e do índio. No entanto, os investigadores descobriram que a realização da reação numa solução iónica fazia com que a liga se aglomerasse, permitindo uma fácil recuperação e reutilização. A água do mar, sendo uma solução iónica, revelou-se ideal para este fim.

Inicialmente, a reação abrandou significativamente na água do mar, demorando cerca de duas horas a produzir o hidrogénio que a água doce produzia em cinco minutos. A descoberta veio quando a adição de borras de café velhas acelerou a reação para cinco minutos. A chave foi o imidazol, um composto encontrado na cafeína.

Desenvolvimento de reactores de hidrogénio para veículos marítimos utilizando alumínio e água do mar

Os investigadores sugerem a utilização do seu método para desenvolver reactores de hidrogénio práticos para veículos marítimos, o que eliminaria a necessidade de transportar hidrogénio. Em vez disso, apenas o alumínio e a água do mar seriam necessários para gerar hidrogénio.

O autor principal, Aly Kombargi, salientou que este método poderia simplificar as aplicações marítimas, eliminando a necessidade de água do mar ou de tanques de hidrogénio. A equipa irá testá-lo com um planador subaquático que poderá funcionar durante 30 dias utilizando água do mar e pastilhas de alumínio.

Para concluir, as aplicações futuras poderão estender-se a camiões, comboios e aviões, com possibilidades que incluem a extração de água da humidade ambiente para produzir hidrogénio. O estudo foi publicado na revista Cell Reports Physical Science.

Leia o Artigo Original: New Atlas

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