{"id":28697,"date":"2017-10-23T14:07:37","date_gmt":"2017-10-23T14:07:37","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/?p=28697"},"modified":"2017-10-23T16:31:17","modified_gmt":"2017-10-23T16:31:17","slug":"catalisadores-baratos-produzem-hidrogenio-solar-da-agua-do-mar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2017\/10\/23\/catalisadores-baratos-produzem-hidrogenio-solar-da-agua-do-mar\/","title":{"rendered":"Catalisadores baratos produzem hidrog\u00eanio solar da \u00e1gua do mar"},"content":{"rendered":"<p>\n<em>O cen\u00e1rio mais promissor para a Economia do Hidrog\u00eanio envolve produzir o combust\u00edvel limpo a partir da \u00e1gua do mar usando energia solar.[Imagem: University of Central Florida]<\/em><\/p>\n<p><strong>Hidrog\u00eanio solar<\/strong><\/p>\n<p>A outrora t\u00e3o apregoada Economia do Hidrog\u00eanio entrou em uma recess\u00e3o precoce quando os cientistas se deram conta de que os desafios a serem vencidos eram mais s\u00e9rios do que eles estimaram a princ\u00edpio.<\/p>\n<p>Nos \u00faltimos meses, por\u00e9m, uma s\u00e9rie de progressos experimentais vem reacendendo a esperan\u00e7a de um combust\u00edvel limpo, que poderia substituir o petr\u00f3leo em todo o setor de transportes e de gera\u00e7\u00e3o de eletricidade.<\/p>\n<p>Entre esses progressos est\u00e3o a gera\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio com energia solar com mais de 100% de efici\u00eancia, a produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio usando alum\u00ednio e \u00e1gua e um catalisador duplo que gera hidrog\u00eanio de um lado e oxig\u00eanio do outro.<\/p>\n<p>Nesta semana, duas novidades envolvem a gera\u00e7\u00e3o de &#8220;hidrog\u00eanio solar&#8221; &#8211; a produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio usando a energia solar &#8211; dispensando os catalisadores \u00e0 base de metais nobres, como a platina, o pal\u00e1dio ou o r\u00f3dio.<br \/>\n<strong><br \/>\nHidrog\u00eanio da \u00e1gua do mar<\/strong><\/p>\n<p>Uma equipe da Universidade da Fl\u00f3rida, nos EUA, sintetizou um nanomaterial h\u00edbrido de baixo custo que produz hidrog\u00eanio quando abastecido com \u00e1gua do mar e colocado sob a luz do Sol.<\/p>\n<p>Min\u00fasculas nanocavidades foram escavadas na superf\u00edcie de uma pel\u00edcula de di\u00f3xido de tit\u00e2nio, que \u00e9 o fotocatalisador mais conhecido. Mas tudo melhorou muito quando as nanocavidades foram revestidas com dissulfeto de molibd\u00eanio, ou molibdenita, um material bidimensional com uma \u00fanica camada at\u00f4mica de espessura.<\/p>\n<p>O material apresentou tr\u00eas vantagens principais: (1) resiste ao ambiente corrosivo da \u00e1gua marinha; (2) absorve uma largura de banda maior da luz solar e, por decorr\u00eancia (3) opera com o dobro da efici\u00eancia dos fotocatalisadores conhecidos.<\/p>\n<p>&#8220;N\u00f3s abrimos uma nova janela para a quebra molecular da \u00e1gua real, n\u00e3o apenas de \u00e1gua purificada em laborat\u00f3rio,&#8221; disse o professor Yang Yang.<br \/>\n<strong><br \/>\nFotocatalisador de carbono<\/strong><\/p>\n<p>Mingshan Zhu, da Universidade de Osaka, no Jap\u00e3o, trabalhou com um material ainda mais barato para obter o hidrog\u00eanio a partir da \u00e1gua, igualmente usando energia solar.<\/p>\n<p>Ele combinou nitreto de carbono graf\u00edtico e f\u00f3sforo negro para compor um novo fotocatalisador totalmente isento de metais.<\/p>\n<p>&#8220;N\u00f3s ficamos muito felizes ao ver uma boa quantidade de hidrog\u00eanio produzida a partir da \u00e1gua usando o nosso novo fotocatalisador composto com nitreto de carbono graf\u00edtico e f\u00f3sforo negro. Mas o que n\u00e3o esper\u00e1vamos era que, mesmo quando usamos luz de baixa energia, no infravermelho pr\u00f3ximo, o fotocatalisador continuasse a produzir hidrog\u00eanio,&#8221; disse o professor Tetsuro Majima.<\/p>\n<p>Como o grafite, o nitreto graf\u00edtico de carbono forma folhas grandes, mas suas placas tamb\u00e9m possuem furos que podem interagir com as mol\u00e9culas de hidrog\u00eanio. At\u00e9 agora, fotocatalisadores \u00e0 base de nitreto de carbono precisavam da ajuda de metais preciosos para produzir hidrog\u00eanio a partir da \u00e1gua. Os pesquisadores japoneses descobriram que esses metais do grupo da platina podem ser substitu\u00eddos por um tipo de f\u00f3sforo, que \u00e9 um elemento amplamente abundante e barato.<\/p>\n<p>Eles demonstraram que seu fotocatalisador \u00e9 eficaz para produzir hidrog\u00eanio a partir da \u00e1gua usando luz de v\u00e1rios comprimentos de onda &#8211; mais surpreendentemente, mesmo a luz infravermelha pr\u00f3xima, de baixa energia, mant\u00e9m a produ\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio.<\/p>\n<p>\n<strong>Bibliografia:<\/strong><br \/>\n<em><br \/>\nMoS2\/TiO2 heterostructures as nonmetal plasmonic photocatalysts for highly efficient hydrogen evolution<br \/>\nL. Guo, Z. Yang, K. Marcus, Z. Li, B. Luo, L. Zhou, X. Wang, Y. Du, Y. Yang<br \/>\nJournal of the American Chemical Society<br \/>\nVol.: 139 (37), pp 13234-13242<br \/>\nDOI: 10.1039\/C7EE02464A<br \/>\nMetal-Free Photocatalyst for H2 Evolution in Visible to Near-Infrared Region: Black Phosphorus\/Graphitic Carbon Nitride<br \/>\nMingshan Zhu, Sooyeon Kim, Liang Mao, Mamoru Fujitsuka, Junying Zhang, Xinchen Wang, Tetsuro Majima<br \/>\nEnergy &amp; Environmental Science<br \/>\nDOI: 10.1021\/jacs.7b08416<\/em><\/p>\n<p><b>Autor: Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>O cen\u00e1rio mais promissor para a Economia do Hidrog\u00eanio envolve produzir o combust\u00edvel limpo a partir da \u00e1gua do mar usando energia solar.[Imagem: University of Central Florida] Hidrog\u00eanio solar A outrora t\u00e3o apregoada Economia do Hidrog\u00eanio entrou em uma recess\u00e3o precoce quando os cientistas se deram conta de que os desafios a serem vencidos eram 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