Logotipo do Site Inovação Tecnológica





Energia

Nanotubos podem substituir platina em células a combustível

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/02/2009

Nanotubos podem substituir platina em células a combustível
Nanotubo de carbono preso à extremidade de um cone metálico.
[Imagem: SNI Nano]

As células a combustível são promissoras e o uso do hidrogênio como combustível, sem emissão de poluentes, é um desejo unânime. Contudo, há vários desafios, científicos e de engenharia, a serem vencidos antes que os veículos a hidrogênio possam ser mais do que cartazes de propaganda das grandes montadoras.

Escassez da platina

Entre esses inúmeros problemas, o maior chama-se platina. Esse metal precioso é essencial para o funcionamento das células a combustível. O problema é que, se todos os carros fabricados no mundo passassem a ser equipados com células a combustível, a reservas mundiais de platina se esgotariam em menos de uma década.

Esse cálculo é suficiente para dar a dimensão da descoberta que acaba de ser feita por Liming Dai, químico da Universidade de Daytona, nos Estados Unidos.

Catalisador de nanotubos com nitrogênio

Dai e seus colegas descobriram como usar nanotubos de carbono "cheios de nitrogênio" para substituir a platina como catalisador nas células a combustível. E, melhor ainda, os experimentos iniciais demonstraram que o catalisador de nanotubos de carbono tem desempenho superior ao catalisador de platina.

"Tradicionalmente, as células a combustível empregaram caríssimos eletrocatalisadores feitos à base de platina, que custam cerca de US$4.000,00. O objetivo é reduzir o custo principal da célula a combustível a fim de competir com as tecnologias atualmente no mercado, incluindo os motores a gasolina," explica Dai.

As células a combustível convertem hidrogênio e oxigênio em eletricidade e água - o único "resíduo" que sai do escapamento de um carro movido a célula de combustível. A eletricidade é usada para movimentar os motores elétricos do carro.

Viabilização das células a combustível

"Nossa descoberta é um avanço tremendo rumo à comercialização da tecnologia das células a combustível para várias aplicações," comemora do Dr. Dai. A eletricidade gerada a partir do hidrogênio também poderá ser utilizada para abastecer residências e qualquer outra aplicação que exija mobilidade, incluindo miniaturizados, como celulares e tocadores de MP3.

Os nanotubos de carbono são estruturas microscópicas. Nanotubos "cheios" de nitrogênio não é exatamente um termo adequado. O mais correto é chamá-los de nanotubos de carbono dopados com nitrogênio - a dopagem é a inserção de quantidades mínimas de um material em outro, como acontece hoje na eletrônica.

A descoberta não resolve de todo o problema, uma vez que os próprios nanotubos de carbono ainda são fabricados em quantidades minúsculas, o que os torna também muito caros.

Contudo, aqui há uma possibilidade real de melhorias técnicas que possam baratear o seu custo, enquanto encontrar minas de platina com reservas suficientes para viabilizar as células a combustível é algo virtualmente inalcançável.

Bibliografia:

Artigo: Nitrogen-Doped Carbon Nanotube Arrays with High Electrocatalytic Activity for Oxygen Reduction
Autores: R. Yang, Y. Qin, L. Dai, Z.L. Wang, Kuanping Gong, Feng Du, Zhenhai Xia, Michael Durstock, Liming Dai
Revista: Science
Data: 6 February 2009
Vol.: 2009, 323, 760
DOI: 10.1126/science.1168049

Artigo: Power generation with laterally packaged piezoelectric fine wires
Autores: R. Yang, Y. Qin, L. Dai, Z.L. Wang, Kuanping Gong, Feng Du, Zhenhai Xia, Michael Durstock, Liming Dai
Revista: Nature Nanotechnology
Vol.: 4, 34 - 39 (2009)
DOI: 10.1038/nnano.2008.314






Outras notícias sobre:
  • Células a Combustível
  • Catalisadores
  • Hidrogênio
  • Fontes Alternativas de Energia

Mais tópicos