Uma equipa de investigadores do Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (INL), em Braga, Portugal, desenvolveu um catalisador que utiliza cerca de metade dos metais preciosos presentes numa alternativa comercial, mantendo um desempenho superior nos ensaios laboratoriais. A inovação poderá contribuir para reduzir os custos de produção de hidrogénio verde.
O material, desenvolvido pelo grupo de investigação Kolen’ko, combina platina, níquel e ruténio, permitindo reduzir para 20,5% a proporção de metais preciosos, face aos 40% de platina utilizados no catalisador comercial de referência.
A tecnologia destina-se aos electrolisadores, equipamentos que utilizam electricidade para separar a água em hidrogénio e oxigénio. Quando alimentado por fontes renováveis, este processo permite produzir hidrogénio verde, mas depende de materiais raros e dispendiosos.
Nos testes realizados numa célula experimental, o novo catalisador atingiu uma densidade de corrente de 1,0 ampere por centímetro quadrado, a uma tensão de 1,6 volts. A uma temperatura de 60 °C, manteve um funcionamento estável durante mais de 300 horas, enquanto o material comercial utilizado na comparação registou uma perda progressiva de desempenho.
Uma das particularidades da nova liga é a capacidade de melhorar a sua actividade durante o funcionamento. A passagem da corrente eléctrica transforma uma camada superficial de óxido de níquel, expondo os metais que favorecem a produção de hidrogénio.
Para desenvolver o material, os investigadores produziram partículas com cerca de 1,5 nanómetros de diâmetro, distribuídas sobre uma estrutura de grafeno. O processo utiliza um reactor de fluxo contínuo, que permite controlar a formação da liga e obter uma composição mais uniforme.
Os resultados, publicados na revista científica Chemical Engineering Journal, representam um avanço na procura de catalisadores mais económicos e duradouros. No entanto, a tecnologia ainda precisa de ser testada em electrolisadores de maior dimensão para confirmar a sua viabilidade industrial.
O desenvolvimento surge numa altura em que a União Europeia pretende alcançar uma produção anual de 10 milhões de toneladas de hidrogénio renovável até 2030, uma meta que depende, entre outros factores, da redução dos custos dos equipamentos.
Fonte: Zap
