Água do mar - um novo recurso para a produção de energia

Uma das principais universidades do Japão desenvolveu uma nova e eficiente tecnologia que possibilita a obtenção de peróxido de hidrogênio adequado para uso em células de combustível.

A nova tecnologia, desenvolvida por pesquisadores japoneses, é o primeiro método a usar a aceleração de uma reação química pela exposição do catalisador à luz solar, resultando em máxima eficiência e na possibilidade de usar o peróxido de hidrogênio resultante em células de combustível.

O projeto de pesquisa foi liderado por Shunichi Fukuzumi e os cientistas publicaram os resultados de suas pesquisas em um periódico científico popular.

Atualmente, as células de combustível funcionam principalmente com gás hidrogênio, mas a opção proposta pela equipe de Fukuzumi apresenta uma série de vantagens, principalmente a facilidade de armazenamento do peróxido de hidrogênio em alta densidade. As tecnologias atuais permitem o armazenamento do hidrogênio gasoso em alta pressão ou baixas temperaturas, sendo o peróxido de hidrogênio mais seguro nesse caso, tanto durante o armazenamento quanto no transporte. O único problema era que os cientistas não conseguiam encontrar métodos fotocatalíticos eficazes para a produção de peróxido de hidrogênio líquido – havia tecnologias que não utilizavam radiação solar, mas os custos de energia as tornavam impraticáveis.

Mas a equipe de Fukuzumi criou outra célula com um catalisador — uma espécie de bateria solar que produz peróxido de hidrogênio. Quando a luz solar incide sobre o fotocatalisador, uma reação química acelerada se inicia — a água do mar é oxidada e os níveis de oxigênio são reduzidos, resultando na formação de peróxido de hidrogênio.

A equipe de pesquisa de Fukuzumi explicou que a concentração de peróxido de hidrogênio na água do mar após a exposição do fotocatalisador à luz solar por 24 horas foi de aproximadamente 48 milimoles, uma ordem de magnitude maior do que a relatada anteriormente (em água pura, o nível de peróxido de hidrogênio era de aproximadamente 2 milimoles).

Os cientistas ficaram intrigados com essa lacuna significativa nos números e descobriram que o problema estava no cloro carregado negativamente presente na água do mar, que é responsável por aumentar a taxa de reação e contribuir para o aumento do nível de peróxido de hidrogênio na água.

Segundo os pesquisadores, a nova tecnologia de conversão de energia solar em eletricidade tem uma eficiência de cerca de 0,3%, a eficiência do método fotocatalítico (que utiliza a aceleração de uma reação química) para produção de peróxido de hidrogênio é de 0,55%, e a eficiência da célula de combustível é de 50%.

É claro que a eficiência geral da nova tecnologia de produção de energia é bastante alta, mas os painéis solares convencionais têm se mostrado mais eficientes atualmente. O professor Shunichi Fukuzumi e seus colegas estão confiantes de que a eficiência do novo método pode ser melhorada com o uso de materiais aprimorados para a célula fotoeletroquímica, e os especialistas também planejam encontrar maneiras de reduzir o custo da produção de energia.

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