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Energia

Platina rende oito vezes mais em células a combustível

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/08/2013

Platina rende oito vezes mais em células a combustível
Em 2012, a produção mundial de platina foi de 179 toneladas - para comparação a produção mundial de ouro foi de 2.700 toneladas no mesmo ano.
[Imagem: Cortesia Suisse Gold]

Há poucos dias, pesquisadores sul-coreanos sintetizaram um catalisador à base de nanotubos de carbono que permite substituir a cara platina em células a combustível.

Agora, pesquisadores dinamarqueses defendem que pode não ser a hora de dispensar a platina: basta fazê-la render muito mais, o que significa utilizar uma quantidade menor do metal precioso em cada célula.

A nova técnica permitiu reduzir a quantidade de platina para apenas 20% do que é utilizado normalmente.

Platina

As células a combustível podem ser alimentadas por vários combustíveis, entre eles o hidrogênio, gerando eletricidade diretamente, sem partes móveis, e liberando apenas água como resíduo.

Dois desafios impedem que elas sejam amplamente utilizadas: a alta temperatura de funcionamento e o custo, que é elevado principalmente pelo uso do catalisador de platina.

A platina é um dos elementos mais raros na Terra. A maior parte é encontrada na África do Sul, responsável por 80% da produção mundial. A Rússia extrai outros 10%, e o restante é gerado como subproduto da mineração de ouro em outros países.

Em 2012, a produção mundial de platina foi de 179 toneladas - para comparação a produção mundial de ouro foi de 2.700 toneladas no mesmo ano. É por isso que a platina é mais cara do que o ouro.

8 amperes por miligrama

As células de combustível produzem eletricidade submetendo o hidrogênio e o oxigênio a uma reação catalítica, na qual o catalisador é a platina.

O melhor efeito é conseguido fazendo os gases fluírem através de uma película de platina, mas isso requer quantidades enorme do metal. Por isso, as células a combustível modernas são feitas com nanopartículas de platina.

O que os pesquisadores demonstraram agora é que essas nanopartículas podem ser usadas de forma muito mais eficiente se forem dispostas de forma precisa, controlando-se a distância entre cada nanopartícula individual.

As células a combustível comercializadas hoje produzem cerca de 1 ampere para cada miligrama de platina. Os pesquisadores conseguiram produzir 8 amperes com o mesmo miligrama do metal.

"No laboratório nós demonstramos que podemos gerar a mesma quantidade de eletricidade com apenas um quinto da platina. Não esperamos ter resultados tão bons em uma situação real, mas uma redução acentuada na quantidade de platina é certamente algo realístico. E isso resultará em um enorme ganho financeiro," disse Matthias Arenz, da Universidade de Copenhague.

O próximo passo é escalonar a técnica, desenvolvendo uma forma de aglomerar o catalisador, como feito no laboratório, em escala industrial.

Bibliografia:

Artigo: The effect of particle proximity on the oxygen reduction rate of size-selected platinum clusters
Autores: Markus Nesselberger, Melanie Roefzaad, R. Fayçal Hamou, P. Ulrich Biedermann, Florian F. Schweinberger, Sebastian Kunz, Katrin Schloegl, Gustav K. H. Wiberg, Sean Ashton, Ueli Heiz, Karl J. J. Mayrhofer, Matthias Arenz
Revista: Nature Materials
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nmat3712






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