{"id":2520,"date":"2020-06-29T17:03:17","date_gmt":"2020-06-29T20:03:17","guid":{"rendered":"http:\/\/cine.org.br\/?p=2520"},"modified":"2020-06-29T17:03:19","modified_gmt":"2020-06-29T20:03:19","slug":"adicao-de-cobre-a-catalisador-melhora-desempenho-da-producao-de-hidrogenio-a-partir-da-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/adicao-de-cobre-a-catalisador-melhora-desempenho-da-producao-de-hidrogenio-a-partir-da-agua\/","title":{"rendered":"Adi\u00e7\u00e3o de cobre a catalisador melhora desempenho da produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio a partir da \u00e1gua"},"content":{"rendered":"\n

Pesquisadora do CINE liderou estudo com eletrodeposi\u00e7\u00e3o do comp\u00f3sito NiMo-NiCu em eletrodo usado na hidr\u00f3lise<\/em><\/p>\n\n\n\n

O hidrog\u00eanio (H2<\/sub>) \u00e9 considerado o combust\u00edvel mais promissor para a concretiza\u00e7\u00e3o de uma economia baseada em energias limpas e renov\u00e1veis. No entanto, sua produ\u00e7\u00e3o de modo limpo, eficiente e econ\u00f4mico ainda \u00e9 um desafio. A obten\u00e7\u00e3o a partir do g\u00e1s natural n\u00e3o \u00e9 uma alternativa sustent\u00e1vel, pela contribui\u00e7\u00e3o \u00e0s emiss\u00f5es de carbono para a atmosfera. A outra rota \u00e9 pela eletr\u00f3lise da \u00e1gua, ou seja, pela quebra da mol\u00e9cula H2<\/sub>O em hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio pela aplica\u00e7\u00e3o de corrente el\u00e9trica.<\/p>\n\n\n\n

A eletr\u00f3lise da \u00e1gua exige a presen\u00e7a de um catalisador para acontecer em escala industrialmente interessante. Isto porque o processo n\u00e3o acontece espontaneamente, exigindo o fornecimento de energia, e os chamados \u201celetrocatalisadores\u201d entram para diminuir a quantidade de energia necess\u00e1ria e, consequentemente, o custo.<\/p>\n\n\n\n

Os metais nobres, especialmente a platina, t\u00eam \u00f3tima atividade catal\u00edtica, mas sua escassez e custo elevado fazem com que n\u00e3o sejam uma alternativa vi\u00e1vel. Por isso, a pesquisa na \u00e1rea t\u00eam buscado materiais que possam substitu\u00ed-los, e um artigo publicado recentemente por pesquisadores brasileiros traz uma contribui\u00e7\u00e3o de grande relev\u00e2ncia, ao acrescentar \u00e0 liga de n\u00edquel (Ni) e molibd\u00eanio (Mo) j\u00e1 empregada mais comumente o Cobre (Cu) e, assim, obter aprimoramento significativo da rea\u00e7\u00e3o que produz o hidrog\u00eanio.<\/p>\n\n\n\n

O artigo, publicado em mar\u00e7o no peri\u00f3dico ACS Applied Materials & Interfaces<\/em>, tem autoria de uma equipe de pesquisadores liderados por L\u00facia Helena Mascaro, docente do Departamento de Qu\u00edmica (DQ) da Universidade Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar) e integrante da divis\u00e3o de Portadores Densos de Energia (DEC) do Centro de Inova\u00e7\u00e3o em Novas Energias (CINE). Nele, \u00e9 relatado como a adi\u00e7\u00e3o do cobre \u00e0 liga NiMo gerou, por eletrodeposi\u00e7\u00e3o, um filme comp\u00f3sito com duas fases \u2013 NiMo e NiCu \u2013 com rugosidade 30 vezes superior \u00e0 do filme de NiMo. Com isso, a superf\u00edcie de contato para a rea\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o do hidrog\u00eanio \u00e9 muito maior e, consequentemente, \u00e9 ampliada significativamente a quantidade de hidrog\u00eanio produzido em uma mesma \u00e1rea geom\u00e9trica de eletrodo.<\/p>\n\n\n\n

Um diferencial importante para os resultados obtidos pelo grupo foi a fabrica\u00e7\u00e3o do filme por eletrodeposi\u00e7\u00e3o, t\u00e9cnica simples (realizada em press\u00e3o e temperatura ambiente), barata e, assim, facilmente escal\u00e1vel para a aplica\u00e7\u00e3o industrial. Embora a combina\u00e7\u00e3o entre n\u00edquel, molibd\u00eanio e cobre j\u00e1 tivesse sido proposta em pesquisas anteriores, a eletrodeposi\u00e7\u00e3o permite maior controle e a an\u00e1lise da espessura, estrutura de fases e morfologia do filme obtido. Assim, os pesquisadores testaram diferentes combina\u00e7\u00f5es entre os materiais, para chegar \u00e0 solu\u00e7\u00e3o \u00f3tima e, tamb\u00e9m, melhor compreender da influ\u00eancia do cobre na morfologia do material e em sua performance catal\u00edtica.<\/p>\n\n\n\n

O artigo, intitulado \u201cNiMo-NiCu inexpensive composite with high activity for hydrogen evolution reaction<\/a>\u201d tem como primeiro autor Hugo Leandro Sousa dos Santos, mestre e agora doutorando no Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Qu\u00edmica (PPGQ) da UFSCar, sob orienta\u00e7\u00e3o de Mascaro. Os demais autores s\u00e3o Patr\u00edcia G. Corradini, que realiza atividades de p\u00f3s-doutorado no DQ, Marina Medina, tamb\u00e9m doutoranda no PPGQ, e Jeferson A. Dias, que concluiu doutorado recentemente no Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Ci\u00eancia e Engenharia de Materiais (PPGCEM) da UFSCar.<\/p>\n\n\n\n

L\u00facia Mascaro conta que os pr\u00f3ximos passos, quando for poss\u00edvel retomar as atividades laboratoriais diante da pandemia de Covid-19, ser\u00e1 o aumento da escala dos dispositivos produzidos, da ordem de 1 cm2<\/sup> para pe\u00e7as de 5 a 25 cm2<\/sup>, j\u00e1 instaladas em eletrolisadores. \u201cCom isso, poderemos verificar, por exemplo, a quantidade exata de hidrog\u00eanio produzido, bem como se h\u00e1 perda de efici\u00eancia na nova escola e como redesenhar o material para que essa perda seja a menor poss\u00edvel\u201d, explica a pesquisadora.<\/p>\n\n\n\n

Legenda: Abstract gr\u00e1fico do artigo ilustra o ganho de rugosidade com a adi\u00e7\u00e3o do cobre \u00e0 liga NiMo (Cr\u00e9dito: Autores)<\/em>
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