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O hidrogênio é essencial para a economia moderna, e expandir sua utilidade em uma sociedade mais sustentável é uma grande prioridade global. Agora, em um estudo publicado recentemente na Avanços da ciênciapesquisadores da Universidade de Osaka fizeram um progresso empolgante para eliminar muitos dos gargalos restantes no uso do hidrogênio como transportador de energia.
Como precursor químico da amônia usada na produção de fertilizantes, o hidrogênio ajudou a alimentar o mundo e, no futuro, o hidrogênio pode continuar salvando vidas servindo também como combustível. Um grande obstáculo para esse objetivo é como atualmente produzimos hidrogênio. Existem muitos métodos para produzir hidrogênio – como a reação de vapor de alta temperatura com gás natural – mas essas abordagens resultam na produção de hidrogênio bruto, que contém gases contaminantes difíceis de remover, diminuindo o valor do hidrogênio resultante. . Para o uso comercial do hidrogênio, todos os contaminantes devem ser rigorosamente removidos por processos de várias etapas e intensivos em energia que são otimizados independentemente para cada contaminante, dificultando a extração do hidrogênio da mistura bruta contendo os subprodutos.
A dificuldade de extrair hidrogênio de gases contaminantes comuns restringiu a utilidade dos transportadores de hidrogênio orgânico líquido, o estado da arte para armazenamento de hidrogênio. Nesses sistemas, muitos pesquisadores lutaram por décadas para superar o desafio de induzir os portadores a absorver – ou seja, armazenar – hidrogênio na presença de gases contaminantes. Por exemplo, “mesmo uma pequena quantidade de monóxido de carbono pode dificultar a absorção de hidrogênio”, diz Yoichi Hoshimoto, autor correspondente. “Assim, são necessários métodos de purificação caros para isolar o hidrogênio antes do armazenamento.”
Para superar esses desafios, Hoshimoto e sua equipe sintetizaram triarilboranos estáveis em prateleira que absorvem hidrogênio mesmo na presença de gases contaminantes comuns, alcançando os seguintes resultados inovadores: armazenamento de hidrogênio (com eficiência de até > 99%) e subsequente liberação de hidrogênio com uma pureza de até 99,9%.
“O valor industrial do hidrogênio molecular tem sido atormentado por quantidades substanciais de monóxido de carbono e outros contaminantes”, explica Hoshimoto. “No entanto, no método de hidrogenação catalítica que desenvolvemos, mesmo um excesso de cinco vezes de um contaminante não era um problema, e a absorção e liberação de hidrogênio foram alcançadas sem o uso de solventes”.
Este trabalho conseguiu uma prova de conceito para um novo método de produção de hidrogênio que elimina a necessidade de etapas de purificação separadas antes do armazenamento e, assim, demonstra o potencial de aumentar a sustentabilidade econômica do hidrogênio como transportador de energia. Avanços futuros no aumento da sustentabilidade ambiental da produção de hidrogênio – como a obtenção da água – ajudarão ainda mais a criar uma economia sustentável baseada no hidrogênio.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Osaka. Nota: O conteúdo pode ser editado para estilo e duração.
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