Cientistas da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) descobriram que, no mundo da química sustentável, a perfeição pode ser inimiga da eficiência. Em um estudo publicado na revista Electrochimica Acta, pesquisadores do Centro de Inovação em Novas Energias (CINE) conseguiram aumentar drasticamente a performance de catalisadores baratos ao introduzir propositalmente “defeitos” em sua estrutura. A inovação pode baratear significativamente a produção de hidrogênio verde.
O desafio do hidrogênio verde
O hidrogênio verde é obtido através da eletrólise — o uso de eletricidade renovável para quebrar moléculas de água (H2O). O maior gargalo desse processo é a reação de liberação de oxigênio, que é lenta e exige catalisadores caros. Atualmente, esses materiais representam até 30% do custo final do hidrogênio.
A estratégia do “azul da prússia”
A equipe da UNICAMP utilizou materiais conhecidos como “análogos do azul da Prússia”, feitos de metais abundantes e baratos. O problema original desses materiais era a baixa concentração de pontos onde a reação química acontece (sítios ativos).
Para resolver isso, os cientistas aplicaram um método eletroquímico para remover parte dos componentes do material (cianetos), criando lacunas ou “vagas” em sua estrutura.
- O resultado: Essas lacunas alteram levemente a geometria do material, criando mais espaços onde a reação química ocorre com facilidade.
- Performance: O catalisador com 30% mais defeitos gerou 32% mais oxigênio do que a versão original “perfeita”.
Próximos passos
Embora os testes tenham sido realizados em ambiente controlado de laboratório — utilizando inclusive a tecnologia do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (Sirius) para enxergar as lacunas —, os resultados são promissores para a indústria. “É um avanço concreto para tecnologias mais baratas e sustentáveis”, afirma Juliano Bonacin, professor do Instituto de Química da UNICAMP e líder da pesquisa.
O hidrogênio verde é a grande aposta para descarbonizar setores pesados, como siderurgia e transporte marítimo, e soluções de baixo custo desenvolvidas no Brasil colocam o país na vanguarda dessa transição energética.
Fonte: https://agencia.fapesp.br/
