Pesquisadores desenvolvem catalisadores avançados para produção limpa e mais barata de hidrogênio

Uma pesquisa da Oregon State University (OSU) sobre catalisadores mostrou que o hidrogênio pode ser produzido de forma limpa com muito mais eficiência. As descobertas publicadas na Science Advances e JACS Au também apontam para uma produção de hidrogênio a um custo mais baixo do que é possível atualmente com os catalisadores disponíveis no mercado.

Um catalisador é uma substância que aumenta a taxa de uma reação química sem sofrer qualquer alteração química permanente. As descobertas de agora são significativas porque a produção de hidrogênio “é importante para muitos aspectos de nossa vida, como células de combustível para carros e a fabricação de muitos produtos químicos úteis, como amônia”, disse Zhenxing Feng, professor de engenharia química da OSU, que liderou a pesquisa.

O hidrogênio “também é usado no refino de metais, para a produção de materiais artificiais, como plásticos, e para uma série de outros fins”, aponta Feng. De acordo com o professor, a produção de hidrogênio pela divisão da água por meio de um processo catalítico eletroquímico é mais limpa e sustentável do que o método convencional de derivar hidrogênio do gás natural – por meio de um processo de produção de dióxido de carbono conhecido como reforma de metano-vapor.

“Ao facilitar os processos de reação, os catalisadores costumam sofrer mudanças estruturais”, disse Feng. Às vezes, as mudanças são reversíveis, outras vezes irreversíveis, e acredita-se que a reestruturação irreversível degrada a estabilidade do catalisador, levando a uma perda da atividade catalítica que diminui a eficiência da reação.

O professor disse que a pesquisa encontrou pelo menos dois grupos de materiais que passam por mudanças irreversíveis que se revelaram catalisadores significativamente melhores para a produção de hidrogênio. “Isso pode nos ajudar a produzir hidrogênio a US$ 2 por quilograma e, eventualmente, a US$ 1 por quilograma. Isso é menos caro do que o processo poluente nas indústrias atuais e ajudará a atingir a meta dos Estados Unidos de emissão zero até 2030”.

O Departamento de Energia (DOE) dos EUA anunciou em junho uma iniciativa chamada Energy Earthshots, projetada para acelerar a inovação, pesquisa e implantação de tecnologias de energia limpa em escala. Um dos padrões de referência estabelecidos consiste justamente na produção de hidrogênio limpo a US$ 2 por quilo até 2025, e a US$ 1 por quilo até 2030.