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Novo sistema coleta água do ar para produzir combustível hidrogênio

Pesquisadores da Universidade de Melbourne, na Austrália, desenvolveram um novo dispositivo capaz de coletar o ar úmido para produzir hidrogênio em grandes quantidades. O protótipo inovador consegue obter água em abundância, antes mesmo de dividi-la em hidrogênio e oxigênio.

Segundo os cientistas, o novo sistema também consegue operar em áreas onde a concentração de vapor de água no ar é inferior a 4%, permitindo sua utilização em regiões áridas do planeta, onde não há água doce pura suficiente para abastecer equipamentos na produção de hidrogênio.

“Neste trabalho, demonstramos que a umidade do ar pode ser usada diretamente para a produção de hidrogênio via eletrólise, devido à sua disponibilidade universal e inesgotável para obtenção de combustível limpo e sem emissões prejudiciais ao meio ambiente”, explica o professor de engenharia química Jining Guo, autor principal do estudo.

Coletando hidrogênio do ar

O dispositivo criado pelos pesquisadores é um eletrolisador alimentado por energia solar, capaz de “quebrar” a água em seus elementos básicos, hidrogênio e oxigênio. Como os eletrodos instalados em ambos os lados de uma unidade de coleta de água são isolados do ar, eles conseguem separar os gases em estado puro.

Esquema de funcionamento do sistema de eletrólise direta do ar (Imagem: Reprodução/University of Melbourne)
Esquema de funcionamento do sistema de eletrólise direta do ar (Imagem: Reprodução/University of Melbourne)

Durante 12 dias consecutivos, cinco eletrolisadores trabalharam em paralelo para dividir a água coletada do ar em hidrogênio e oxigênio. Um material semelhante a uma esponja foi usado para absorver o vapor de água e também funcionar como uma espécie de reservatório de eletrólitos.

“Com essa configuração, construímos um módulo de eletrólise direta do ar que funciona em ambientes secos e com umidade relativa muito baixa, superando problemas de abastecimento de água e produzindo hidrogênio verde de forma sustentável com impacto mínimo ao meio ambiente”, acrescenta Guo.

Combustível hidrogênio

O hidrogênio tem um enorme potencial como combustível limpo por ser abundante na natureza e não produzir emissões prejudiciais, como gases de efeito estufa. Além disso, ele também pode ser usado para armazenar energia de fontes solares, eólicas ou proveniente das marés.

Protótipo capaz de separar hidrogênio e oxigênio do vapor de água no ar (Imagem: Reprodução/University of Melbourne)
Protótipo capaz de separar hidrogênio e oxigênio do vapor de água no ar (Imagem: Reprodução/University of Melbourne)

Segundo os pesquisadores, essa nova tecnologia ainda está em seus estágios iniciais. Diferentes configuração de eletrólise direta do ar foram testadas até agora e, cada uma delas, produziu resultados distintos em termos de eficiência e capacidade de geração de energia elétrica.

“Apesar dos desafios, acreditamos que demos um passo importante para tornar a energia de hidrogênio uma realidade prática e acessível. Melhorar a relação superfície-volume ou aumentar as proporções do material esponjoso pode garantir uma maior absorção de água, permitindo seu uso em grande escala”, encerra o professor Jining Guo.

Fonte: Canaltech

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