Estes pesquisadores utilizam micro-ondas para melhorar a produção de hidrogênio a partir da água

A produção de hidrogênio verde, uma fonte de energia limpa essencial para o futuro, está no centro de um avanço significativo realizado por uma equipe de pesquisadores espanhóis. Esses cientistas desenvolveram novos materiais capazes de gerar hidrogênio a partir da água usando radiação de micro-ondas, abrindo caminho para um método mais eficaz e sustentável.


Este projeto é resultado da colaboração entre o Instituto de Tecnologia Química (ITQ), o Instituto de Tecnologias da Informação e das Comunicações (ITACA) da Universitat Politècnica de València (UPV) e o Conselho Superior de Pesquisas Científicas (CSIC). Juntos, desenvolveram materiais inovadores que utilizam radiação de micro-ondas para melhorar consideravelmente a extração de hidrogênio a partir da água, enquanto utilizam energia elétrica renovável e eliminam as emissões de CO₂ associadas à produção de hidrogênio.

Os pesquisadores concentraram seus esforços na melhoria dos ciclos redox, onde o material absorve e libera oxigênio da água de forma estável. Esses ciclos utilizam as propriedades dos materiais que reagem à radiação de micro-ondas para tornar o processo mais eficiente. O princípio básico reside na transferência de elétrons entre átomos de diferentes elementos sob o efeito de um campo eletromagnético induzido, permitindo assim a eletrificação do processo.

O uso de micro-ondas oferece vantagens únicas neste contexto, especialmente ao fornecer energia elétrica sem contato físico e reduzir drasticamente a temperatura de operação, passando de 1300°C para 400°C. Essa redução na temperatura simplifica o processo de extração de hidrogênio enquanto maximiza a eficiência energética.

Uma das principais inovações desta pesquisa reside no estudo aprofundado das propriedades dos materiais que influenciam o rendimento do processo. A equipe estabeleceu as bases para o design de materiais capazes de adaptar a produção de oxigênio e hidrogênio conforme a aplicação desejada. Além disso, demonstrou que é possível extrair oxigênio através de um processo de pulsos rápido e controlado.

José Manuel Catalá, diretor do Instituto ITACA, destaca a importância do design das cavidades onde as micro-ondas são aplicadas, bem como do controle desse processo de radiação para aproveitar plenamente as vantagens dessa tecnologia. Ele ressalta que essa última já demonstrou sua eficiência energética e capacidade de se adaptar rapidamente a diversas aplicações industriais.

Finalmente, José Manuel Serra, diretor do ITQ, explica que este estudo permitiu analisar em detalhe a influência dos dopantes introduzidos no óxido de cério, o material base. Esses dopantes são essenciais para ajustar a interação com a radiação de micro-ondas e melhorar as propriedades do material final. Isso facilitará o futuro design de materiais ainda mais eficientes para a produção de hidrogênio.