Hidrogênio é retirado da água a partir de material desenvolvido por brasileiros

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Um grupo de pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveu um material que pode ser útil para a produção de hidrogênio. A descoberta deixa os cientistas mais próximos de substituir os combustíveis fósseis pelo H₂.

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Para quem tem pressa:

o hidrogênio é uma ótima alternativa aos combustíveis fósseis, o problema é que é preciso extraí-lo de outras moléculas;
No novo estudo os pesquisadores descobriram um material que permite que íons de hidrogênio sejam liberados da água;
O material apresentou boa eficiência e nos deixou mais próximo na busca por um catalisador estável, de fácil síntese e capaz de operar em ampla faixa de pH com alta eficiência.

Na pesquisa publicada recentemente na revista Electrochimica Acta, os cientistas do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) sediado na UFSCar descreveram um processo onde um eletrodo de fosfeto de níquel é utilizado na eletrocatálise da reação de evolução de hidrogênio (HER). A síntese apresentou uma alta eficiência.

Resumo gráfico da reação de hidrolise (Crédito: Eletroquímica Acta (2023))

Essa reação envolve um processo chamado hidrólise, onde moléculas de água são quebradas para liberar íons de hidrogênio. Apesar de no estudo essa nova técnica ter apresentado alta eficiência, ela ainda continua muito cara.

Leia mais:

O hidrogênio foi obtido com um eletrodo de fosfeto de níquel

O hidrogênio é uma ótima alternativa para os combustíveis fósseis, isso porque sua combustão não produz gases do efeito estufa, produtos químicos que destroem a camada de ozônio ou componentes presentes na chuva ácida. O problema é que apesar dele ser o elemento químico mais comum do Universo, ele não é facilmente encontrado em seu estado puro na Terra.

Por causa disso, para ser usado como combustível ele precisa ser extraído de alguma molécula. Uma delas é a água que pode fornecer hidrogênio a partir da hidrólise, uma técnica promissora que tem zero emissão de carbono. O quanto ela será eficiente só depende da capacidade do eletrocatalisador.

No estudo, os cientistas brasileiros usaram como eletrocatalisador um eletrodo de fosfeto de níquel amorfo (Ni-P) sintetizado por eletrodeposição em espuma de Ni. O eletrodo apresentou uma excelente estabilidade em diferentes condições nas quais ele foi investigado.

Os pesquisadores analisaram o desempenho de eletrodos de fosfeto de níquel amorfo (Ni-P) sintetizados por eletrodeposição em espuma de níquel. (Crédito: CDMF)

Os pesquisadores acreditam que o bom desempenho do eletrodo se dá porque o fosfeto de níquel possui uma estrutura granular e com grande área de superfície, permitindo uma boa interação com o eletrólito e induzindo a formação do hidrogênio.