Nova tecnologia poderá reduzir o custo de carros a hidrogénio - Pplware
A nova técnica poderá revolucionar o pensamento sobre o futuro dos combustíveis que usaremos nas estradas do planeta. Se o custo é um dos principais fatores de lenta apresentação de alternativas movidas a hidrogénio, este novo catalisador, apresentado por cientistas da Brown University, pode ser a solução.
O novo catalisador combina uma camada externa de átomos de platina pura com camadas alternadas de átomos de platina e cobalto no seu núcleo. As camadas ordenadas ajudam a apertar a carcaça e a proteger o cobalto, o que torna o catalisador mais reativo e durável, aumentando a vida útil da célula do combustível de hidrogénio.
A questão fundamental está na capacidade de colocar um novo catalisador que tornaria os veículos movidos a células de hidrogénio mais baratos e muito mais competitivos.
Segundo as informações que foram dadas a conhecer, esta nova tecnologia é baseada em nanopartículas de uma liga de platina e cobalto, colocando neste catalisador materiais que, além de mais baratos (removendo parte da platina pura utilizada), são também mais eficientes e duráveis.
As células de combustível de hidrogénio prometem veículos que, com a infraestrutura certa, combinam emissões zero de carros elétricos com a autonomia e a liberdade dos combustíveis fósseis convencionais.
Qual a necessidade do catalisador?
Para que as células de combustível funcionem, precisam de um catalisador para facilitar a reação de redução de oxigénio. As células de combustível contêm uma membrana de troca de protões (PEMFC – Proton-exchange membrane fuel cells) com hidrogénio num lado e ar que contém oxigénio no outro.
Na reação de redução de oxigénio para gerar eletricidade, existe a necessidade de um catalisador para que a reação funcione. Caso contrário, existem vários obstáculos na produção de energia.
Neste processo, a platina é o principal catalisador, mas é um material caro, ineficiente e propenso a impurezas.
Nas palavras de um dos investigadores responsáveis envolvido no processo, Junrui Li, a liga de platina com metais como o cobalto é mais barata e torna o catalisador mais eficaz, mas o metal de base oxida rapidamente sob condições adversas.
Para evitar isso, a equipa da Universidade Brown criou nanopartículas que consistiam numa camada externa de platina pura e um interior construído de camadas alternadas de átomos de platina e cobalto.
Estas camadas intensificam as capacidades reativas da platina, evitando que os átomos escapem na reação, aumentando assim o tempo de vida útil do elemento catalisador.
O arranjo dos átomos na camada central ajuda a suavizar e apertar a rede de platina na camada externa. Isso aumenta a reatividade da platina e, ao mesmo tempo, protege os átomos de cobalto de serem consumidos durante a reação. É por isso que estas partículas têm um desempenho muito superior às partículas de liga com arranjos aleatórios de átomos de metal.
Referiu o cientista Shouheng.
Quando testado este novo catalisador, as nano-partículas catalíticas mostram que já superam os resultados da platina e conseguem manter-se ativas depois de 30 mil ciclos de voltagem, valor onde a platina tem quebras significativas.
No entanto, a equipa enfatiza que o que acontece numa bancada do laboratório é diferente do que acontece dentro de uma célula de combustível com maior temperatura e acidez.
O novo catalisador foi enviado ao Laboratório Nacional de Los Alamos para testes adicionais dentro de uma célula de combustível real.
https://pplware.sapo.pt/downloads2018/video/carro_hidrogenio.mp4
A equipa refere que os testes indicam que o novo catalisador excede as metas estabelecidas pelo Departamento de Energia dos EUA (DOE) para atividade inicial e durabilidade a longo prazo, com uma atividade inicial de 0,56 amperes por miligrama e uma atividade após 30 000 ciclos (equivalente a cinco anos dentro de uma célula de combustível) de 0,45 amperes.
Mesmo após 30 000 ciclos, o nosso catalisador ainda excedeu a meta definido pelo DOE para a atividade inicial. Esse tipo de desempenho num ambiente de célula de combustível do mundo real é realmente promissor.
Ainda há muito trabalho a desenvolver sobre um caminho que parece agora promissor, depois deste teste em que os valores dão indicações claras de sucesso, é importante enviar já um pedido provisório de patente.
Agora é colocar toda a tecnologia em cenários reais para se obter mais informações de várias outras variáveis que podem trazer informações importantes no desenvolvimento futuro deste tipo de tecnologia.
Tags: energiahidrogénio
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17 de Novembro de 2018 às 15:43
Toyota sempre á frente ….
Toyota?? Onde? O artigo nem fala dela.
17 de Novembro de 2018 às 16:26
Vê bem …
17 de Novembro de 2018 às 17:40
Na primeira imagem, grande logotipo da toyota escarrapachado por cima de "fuelcell".
Se bem que provavelmente nao tem nada a ver com a noticia e a imagem foi utilizada so para ilustrar.
17 de Novembro de 2018 às 20:16
Eu estava a referir-me sobre o artigo, não à imagem. Mas penso que o comentário do tears foi sobre a imagem, daí a confusão.
18 de Novembro de 2018 às 14:55
Celso o tears deve ser aquele tipo que lê o título e vê as imagens e depois fica na ignorância e vão contar histórias distorcidas.
100x melhor q os electricos …
17 de Novembro de 2018 às 19:03
é electrico também, os motores são idênticos lá por ser FCEV em vez de BEV. Daí os eletricos serem o futuro, até parece que os comboios estão a voltar aos diesel 🙂
17 de Novembro de 2018 às 20:28
e 1000000000x melhor q os carros a combustao
18 de Novembro de 2018 às 23:29
Podes crer meu amigo
17 de Novembro de 2018 às 19:14
Toyota já tem estes carros em circulação a Europa.
18 de Novembro de 2018 às 23:25
a BMW têm um serie 7 a muito a correr a europa.
18 de Novembro de 2018 às 01:22
Se eu acho que o hidrogénio é o futuro e a melhor opção? Sim! Já o digo à anos.
Se eu acho que a indústria petrolífera / eléctrica irá deixar (não esquecer que não é só de fontes alternativas que a energia vem)… Duvido.
19 de Novembro de 2018 às 00:25
A Toyota e a Hyundai (em parceria se não me engano) têm conseguido grandes avanços na tecnologia do hidrogênio. Tenho a certeza q o litium é uma tecnologia de transição e que o hidrogênio é quem vai vingar se não aparecer outra. Espero q não demore muito porque o Litium não é sustentável e é altamente tóxico para os solos. Se for massificado teremos q ter uma reciclagem muito bem implementada caso contrário teremos um problema grave.
Em se falando do uso do hidrogênio é importante relembrar que o hidrogênio não é uma fonte de energia e sim uma forma de armazenamento de energia. Estamos falando em gás hidrogênio (H2) e não em fusão nuclear, que é um assunto completamente diferente.
O gás hidrogênio não é encontrado livre em depósitos subterrâneos como o gás natural, nem congelado no fundo dos oceanos como o metano. Ele pode ser produzido a partir da hidrólise da água, processo que consome bastante energia. Por isso mesmo, apesar de possível, a hidrólise da água utilizando eletricidade (eletrólise), experiência científica realizada normalmente nas escolas para fins didáticos, não utilizado comercialmente. De fato o hidrogênio utilizado para fins industriais é obtido do petróleo. A esperança é a produção de hidrogênio utilizando a luz solar, em equipamentos semelhantes às placas fotovoltaicas, em um processo chamado de "fotossíntese artificial" (nome incorreto mas popularizado, o certo seria dizer "fotólise" já que não ocorre síntese e sim a quebra – lise – da molécula de água).
Mas então qual a diferença entre gerar hidrogênio em vez de gerar energia elétrica?
A ideia é que o hidrogênio seria mais fácil de se armazenar do que a energia elétrica, o que não é completamente verdade já que o armazenamento de hidrogênio também tem seu problemas, ou que a densidade energética do hidrogênio seria maior que a da eletricidade armazenada em baterias.
Outro ponto é que além da utilização do hidrogênio para mover veículos de tração elétrica,através de células de hidrogênio como as abordadas no texto deste artigo, o gás hidrogênio pode ser utilizado diretamente como combustível em veículos com motores de combustão interna.
A ideia de veículos a combustão utilizando hidrogênio como combustível é atraente porque permitiria o aproveitamento da tecnologia atual com muito menos modificações que o uso da tração elétrica, mas esbarra no mesmo problema das baterias, pois a densidade energética do hidrogênio é menor que a da gasolina, já que o hidrogênio não pode ser liquefeito por compressão a temperatura ambiente e portanto deve ser armazenado na forma gasosa sob altas pressões, o que implica em tanques pesados e volumosos.
O uso de células de combustível permitiria um melhor aproveitamento do da energia do hidrogênio, pois os motores a combustão tem aproveitamento energético muito inferior aos motores elétricos.
Seja como for, o futuro do hidrogênio depende do desenvolvimento da chamada "fotossíntese artificial" e do desenvolvimento de um sistema de produção distribuída de energia.
Trata-se de uma alternativa muito promissora e os avanços tanto na área de produção quanto da utilização desse gás são sempre muito bem vindos, mas não existe contraposição entre o uso de baterias e do hidrogênio, nem este é uma alternativa energética milagrosa que estaria sendo preterida em prol de investimentos em baterias, como denotam alguns comentários recorrentes em artigos sobre este assunto.
Funcionando a tecnologia com o ar ambiente, como é a diferença de comportamento do carro em ambientes ricos em oxigénio (Campo) Vs ambientes muito poluídos (Cidades na China, por ex). Será que se vai notar muito no rendimento?
27 de Novembro de 2018 às 01:42
Nos carros a gasolina o combustível também queima reagindo com oxigénio do ar ambiente, portanto essa diferença de que você é a mesma que existe hoje nesses carros.
13 de Fevereiro de 2019 às 16:28
PArecede que a mercedes tem esse problema minimizado, com a marca EQ
Futuro é hidrogénio e não baterias, diz responsável da Mercedes
https: //www.aquelamaquina.pt/noticias/actualidade/detalhe/futuro-esta-no-hidrogenio-nao-nas-baterias-diz-responsavel-da-mercedes.html