Armazenar hidrogênio em sais - um passo rumo à energia mais limpa

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/11/2022

E o processo ainda captura o dióxido de carbono gerado no processo, eliminando sua emissão na atmosfera.
[Imagem: Duo Wei et al. - 10.1021/acscentsci.2c00723]

Armazenamento reversível de hidrogênio

Há muito se fala no hidrogênio como o combustível limpo por excelência, produzindo energia e liberando apenas água como subproduto.

Um dos muitos entraves para isso está em que lidar com grandes quantidades de hidrogênio gasoso é complicado, e convertê-lo em líquido requer tanques que possam suportar pressões extremamente altas. Além disso, como a molécula é muito pequena, materiais que seguram bem os combustíveis líquidos não se prestam tão bem para armazenar o hidrogênio por longos períodos.

Mas acaba de surgir uma alternativa: Armazenar hidrogênio de alta pureza usando sais e aminoácidos.

Esta é a proposta de Duo Wei e colegas do Instituto Leibniz para Catálise, na Alemanha.

O armazenamento reversível de hidrogênio em sais sólidos não é uma novidade, com potencial de tornar o combustível mais fácil de transportar e manusear. O problema é que as reações químicas necessárias para isso requerem catalisadores de metais preciosos, como platina ou ródio, que são muito caros, e podem produzir dióxido de carbono (CO₂) como um subproduto muito indesejado.

Mas Wei e seus colegas desenvolveram uma abordagem alternativa, criando um sistema de armazenamento reversível de hidrogênio em sais carbonato e bicarbonato, empregando reações que exigem como catalisador o barato e largamente disponível metal manganês.

Armazenamento de hidrogênio em sólidos

O processo consiste na conversão de bicarbonato e hidrogênio em formato, e vice-versa - formato, ou formiato, é o sal do ácido fórmico. O método mais eficaz identificado pela equipe utiliza sais de potássio, um catalisador à base de manganês e lisina, um aminoácido que atuou como um promotor adicional e capturou o CO₂ gerado no processo. E tudo funcionou em temperaturas ao redor dos 90 ºC.

Após cinco ciclos de armazenamento e liberação, o sistema produziu hidrogênio com alto rendimento (80%) e pureza (99%). Em uma rota alternativa, a equipe conseguiu rendimentos de hidrogênio de até 94% usando sais de carbonato e ácido glutâmico.

"Essas transformações são de interesse para o conceito de economia circular do carbono," escreveu a equipe, acrescentando que "a técnica de baixo custo abre caminho para o armazenamento de hidrogênio em grande escala em sólidos".

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