Refinarias de água armazenarão energia solar para uso noturno

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/08/2008

Equipamento onde foi feita a experiência de geração otimizada de oxigênio puro.
[Imagem: MIT/NSF]

A maioria dos especialistas aponta a energia solar como a energia limpa do futuro. Como a plantas retiram a energia de que precisam da luz do Sol e da água, o homem "brevemente" poderá imitar o processo da fotossíntese, e livrar-se da maioria das energias fósseis.

A questão que ainda resta é saber o quanto significa esse "brevemente." Por enquanto as células solares ainda não são eficientes o bastante e as baterias não são uma solução boa o suficiente para guardar a energia necessária para os momentos em que Sol está encoberto por nuvens e, principalmente, durante a noite.

Produção do oxigênio e do hidrogênio

Agora, dois cientistas do MIT, nos Estados Unidos, deram um passo importante nesse sentido: eles descobriram como gerar oxigênio a partir da água de forma simples e eficiente. A energia solar pode ser utilizada nesse processo e, à noite, o oxigênio e o hidrogênio gerados podem ser reunidos novamente em uma célula a combustível, gerando eletricidade.

Hoje, a quebra da molécula de água, para a produção de oxigênio e hidrogênio, é feita em um ambiente alcalino, nada correto ambientalmente, e utilizando quantidades gigantescas de eletricidade. Praticamente a totalidade das plantas industriais de geração desses gases depende do gás natural para funcionar - um combustível fóssil. E, ainda assim, os resultados não são muito animadores: o hidrogênio e o oxigênio produzidos não são puros o suficiente para uso direto nas células a combustível.

Refinaria de água

Matthew Kanan e Daniel Nocera desenvolveram uma técnica que aponta para a solução desse problema criando um catalisador que gera oxigênio puro a partir da água com pH neutro e a temperatura ambiente, com um gasto mínimo de energia.

Os pesquisadores adicionaram cobalto e fosfatos à água e inseriram um eletrodo vítreo capaz de conduzir eletricidade. Assim que uma tensão é aplicada ao eletrodo, forma-se uma película escura sobre ele. Dessa película começam a se formar as bolhas de oxigênio puro, que sobem até a superfície, onde podem ser coletadas.

Catalisadores

O mecanismo exato de funcionamento ainda está por ser totalmente compreendido, mas os cientistas acreditam que a mistura cobalto-fosfato depositou-se na forma de um filme sobre o eletrodo, formando um catalisador que ajuda a quebrar as moléculas de água para liberar o oxigênio.

Os prótons que sobram dessa quebra - os átomos de hidrogênio - capturam elétrons e voltam a formar moléculas de hidrogênio sobre o outro eletrodo. Embora ainda dependa de confirmação por experiências adicionais, há indícios de que o catalisador se renove automaticamente, um mecanismo que poderia tornar o mecanismo de extração de oxigênio muito mais simples do que qualquer alternativa atual.

Resultados a longo prazo

Este foi apenas o primeiro passo da pesquisa. Além da confirmação do funcionamento do processo por outros cientistas, e da busca pelas explicações detalhadas de seu funcionamento, será necessário a medição do rendimento da reação.

Se todas as condições desse primeiro experimento se confirmarem, é possível que aplicações comerciais baseadas no novo processo possam estar disponíveis em cerca de 10 anos.

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