Boas vibrações na produção de Hidrogênio Verde. Os cientistas usam ondas sonoras no processo de eletrólise da água e os resultados são surpreendentes. Verificação de saída!
Engenheiros em Melbourne usaram ondas sonoras para dividir a água por eletrólise e conseguiram aumentar a produção de hidrogênio verde em 14 vezes.
Cientistas produzem hidrogênio verde a partir de ondas sonoras
Sua invenção, dizem eles, oferece um caminho promissor para liberar grandes quantidades de combustível de hidrogênio barato para transporte e outros setores, o que poderia reduzir radicalmente as emissões de dióxido de carbono e ajudar a combater as mudanças climáticas.
Usando vibrações de alta frequência no processo de eletrólise para “dividir e conquistar” moléculas de água individuais, a equipe conseguiu dividir as moléculas de água, liberando 14 vezes mais gás hidrogênio do que as técnicas convencionais de eletrólise.
Durante a eletrólise, uma corrente elétrica passa pela água através de dois eletrodos, dividindo as moléculas de água em oxigênio e hidrogênio, que aparecem como bolhas. O processo produz hidrogênio verde, que representa apenas uma pequena fração da produção global de hidrogênio devido à alta demanda de energia.
A maior parte do hidrogênio é produzida a partir da fissão do gás natural, conhecido como hidrogênio azul, que emite gases de efeito estufa na atmosfera. A invenção da equipe oferece um caminho promissor para desbloquear grandes quantidades de combustível de hidrogênio barato para transporte e outros setores, o que poderia reduzir radicalmente as emissões de dióxido de carbono e ajudar a combater as mudanças climáticas.
O professor associado da RMIT, Amgad Rezk, que liderou o trabalho, disse que a inovação da equipe aborda um grande desafio na produção de hidrogênio verde. 🇧🇷Um dos maiores desafios na eletrólise é o alto custo dos materiais de eletrodo usados, como platina ou irídio.”, disse Rezk da RMIT School of Engineering. 🇧🇷Como as ondas sonoras facilitam a extração de hidrogênio da água, não há necessidade de eletrólitos corrosivos e eletrodos caros, como platina ou irídio. Como a água não é um eletrólito corrosivo, podemos usar materiais de eletrodo menos caros, como a prata.🇧🇷
A capacidade de usar materiais de eletrodo baratos e evitar o uso de eletrólitos altamente corrosivos são fatores-chave para reduzir o custo de produção de hidrogênio verde, disse Rezk.
A pesquisa foi publicada na revista Advanced Energy Materials. Um pedido de patente provisória australiano foi arquivado para proteger a nova tecnologia.
As ondas sonoras também impedem a formação de bolhas de hidrogênio e oxigênio nos eletrodos, melhorando muito sua condutividade e estabilidade, diz o primeiro autor Yemima Ehrnst.
Ehrnst, um estudante de pós-graduação na Escola de Engenharia da RMIT, disse: “Os materiais dos eletrodos utilizados na eletrólise sofrem com o acúmulo de hidrogênio e oxigênio, formando uma camada de gás que minimiza o movimento dos eletrodos e reduz significativamente seu desempenho.🇧🇷
Como parte do experimento, a equipe mediu a quantidade de hidrogênio produzida pela eletrólise com e sem ondas sonoras da saída elétrica.
Em busca da batida perfeita
O distinto professor Leslie Yeo, um dos pesquisadores seniores, disse que o avanço da equipe abriu as portas para o uso desta nova plataforma acústica para outras aplicações, especialmente onde a formação de bolhas nos eletrodos é um desafio.
Yeo, da Escola de Engenharia RMIT, disse: “Nossa capacidade de suprimir a formação de bolhas de gás no eletrodo e removê-las rapidamente por meio de vibrações de alta frequência representa um grande avanço na condutividade e estabilidade do eletrodo.🇧🇷
🇧🇷Com nosso método, podemos potencialmente aumentar a eficiência de conversão, resultando em uma economia líquida positiva de energia de 27%🇧🇷
Próxima Etapa
Embora a inovação seja promissora, a equipe deve superar o desafio de integrar a inovação sônica aos eletrolisadores existentes para ampliar o trabalho.
🇧🇷Estamos muito interessados em trabalhar com parceiros da indústria para aprimorar e complementar sua tecnologia de eletrolisador existente e integrá-la aos processos e sistemas existentes.Yeo disse.
🇧🇷Frustração de água induzida por acústica para reação de evolução de hidrogênio aprimorada em eletrólitos neutros” foi publicado em Advanced Energy Materials (DOI: 10.1002/aenm.202203164🇧🇷
Os co-autores são Yemima Ehrnst, Amgad Rezk e Leslie Yeo da RMIT University e Peter Sherrell da University of Melbourne.
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