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Criado processo para produzir hidrogênio a baixa temperatura

Criado processo para produzir hidrogênio a baixa temperatura
Os átomos de hidrogênio impulsionados pelo campo elétrico parecem ser a chave do novo processo de baixa temperatura. [Imagem: Waseda University]

Fábrica de hidrogênio

Químicos japoneses desenvolveram um novo método para a produção de hidrogênio que é rápido, irreversível e ocorre a uma temperatura muito mais baixa do que o processo industrial atual, o que significa que ele usa menos energia.

A expectativa é que esta inovação, que poderá ser utilizada em outros processos da indústria química, contribua para a disseminação dos sistemas de célula a combustível para automóveis e residências.

O hidrogênio atualmente é extraído do metano e do vapor utilizando um catalisador de níquel a temperaturas acima de 700° C.

A equipe do professor Yasushi Sekine, da Universidade de Waseda, desenvolveu um método que permite a extração do hidrogênio em temperaturas entre 150 e 200° C.

Hidrogênio de baixa temperatura

Embora a equipe afirme que não compreendeu completamente como é possível uma reação tão rápida a uma temperatura tão baixa, a chave do processo está na aplicação de um fraco campo elétrico ao reator, que cria prótons (átomos de hidrogênio) de superfície.

O que a equipe conseguiu documentar é que os prótons movem-se rapidamente através da água adsorvida na superfície do catalisador, e os prótons de superfície alimentam a reação, permitindo que ela prossiga a baixas temperaturas. Além disso, parece ser a colisão dos prótons e dos adsorventes o que evita a inversão da reação.

De qualquer forma, essa mudança reduz consideravelmente a energia necessária para produzir o gás, além de prolongar a vida útil do catalisador e reduzir a complexidade dos sistemas de gerenciamento de calor da planta industrial.

Isto significa que o processo poderá melhorar a pegada de carbono da atual indústria de hidrogênio, ainda baseada no metano - o grande sonho para um hidrogênio realmente limpo ainda passa pelo chamado hidrogênio solar.

Aplicações automotivas

Além de promissora para a comercialização do hidrogênio em larga escala - para automóveis, por exemplo - a técnica é aplicável a vários outros produtos, uma vez que o mesmo mecanismo permite reduzir a temperatura para várias reações envolvendo hidrogênio ou água, garantem os pesquisadores.

Para demonstrar isto, eles já estão aplicando a técnica para melhorar a eficiência energética nos automóveis atuais, criando reações entre os gases de escape e o combustível a temperaturas mais baixas.

Bibliografia:

Surface Protonics Promotes Catalysis
R. Manabe, S. Okada, R. Inagaki, K. Oshima, S. Ogo, Y. Sekine
Nature Scientific Reports
Vol.: 6, Article number: 38007
DOI: 10.1038/srep38007




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