Processo industrial produz hidrogênio com luz solar

Meio ambiente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/07/2013

O hidrogênio é um combustível limpo e muito promissor. Melhor ainda se ele for produzido de forma sustentável, usando luz solar. [Imagem: Francesc Sastre et al./EES]

Cientistas espanhóis descobriram um catalisador que usa a luz solar para conduzir uma reação química essencial para a indústria produzir hidrogênio.

E, além de usar a energia solar, a reação ocorre a temperatura ambiente.

O hidrogênio é um portador de energia alternativa limpo e eficiente - sua "queima" para a geração de eletricidade em células a combustível para impulsionar um carro elétrico, por exemplo, gera apenas água no cano de escapamento.

No entanto, como o hidrogênio normalmente não existe isolado na natureza, ele deve ser liberado a partir de compostos que o contenham, como a água.

Produção de hidrogênio

Em nível industrial, a maior parte do hidrogênio é produzida pela reação de reforma do vapor. O metano reage com o vapor a altas temperaturas, produzindo hidrogênio (H2), monóxido de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO2).

Em uma reação posterior, chamada WGS (sigla em inglês para reação de transferência água-gás), o CO e o vapor reagem novamente para produzir CO2 e mais H2. Esta etapa requer temperaturas de cerca de 350 °C e um catalisador à base de um óxido de ferro ou de cobre.

Ou seja, o limpo hidrogênio ainda tem um combustível fóssil e um grande gasto de energia em seu berço industrial.

Francesc Sastre e seus colegas da Universidade Politécnica de Valência agora descobriram que o dióxido de titânio enriquecido com nanopartículas de ouro pode catalisar a reação WGS com grande eficiência, mediante a irradiação com luz visível.

Isso é um tanto surpreendente, já que é a primeira evidência experimental da química WGS acionada por fótons - os cientistas são sinceros em dizer que ainda não compreendem o mecanismo que faz a coisa funcionar.

Mas, o que é importante é que ela funciona.

Não ainda em um nível de rendimento que permita competir com o processo industrial, mas os pesquisadores afirmam que este aumento de eficiência é o objetivo da próxima etapa do seu trabalho.

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Bibliografia:
Photocatalytic water gas shift using visible or simulated solar light for the efficient, room-temperature hydrogen generation
Francesc Sastre, Marica Oteri, Avelino Corma, Hermenegildo García
Energy & Environmental Science
Vol.: Advance Article
DOI: 10.1039/c3ee40656c