Conversão de água em combustível


Uso de energia residual para transformar água em combustível de hidrogênio

Cientistas da Universidade de Wisconsin-Madison desenvolveram uma maneira de coletar pequenas quantidades de energia residual e aproveitá-la para transformar água em um combustível de hidrogênio utilizável.

O processo é simples, eficiente e recicla uma energia que de outra forma seria desperdiçada.
"Este estudo oferece uma tecnologia simples e econômica para separação direta de água que pode gerar combustíveis de hidrogênio aproveitando os resíduos de energia, como ruído ou vibrações do meio ambiente", escrevem os autores em um novo artigo, publicado em 2 de março em o Journal of Physical Chemistry Letters.

Os pesquisadores, liderados pelo geólogo UW-Madison e especialista em cristais Huifang Xu, desenvolveram nanocristais a partir de dois cristais comuns, óxido de zinco e titanato de bário, e os colocaram na água. Quando as vibrações ultrassônicas foram aplicadas, as nanofibras flexionaram e catalisaram uma reação química que dividiu as moléculas de água em hidrogênio e oxigênio.

Quando as fibras são dobradas, as assimetrias de suas estruturas cristalinas geram cargas positivas e negativas e criam um potencial elétrico. Esse fenômeno, chamado de efeito piezoelétrico, é bem conhecido em certos cristais há mais de um século e é a força motriz por trás dos relógios de quartzo e outras aplicações.

Xu e seus colegas aplicaram a mesma ideia às fibras dos nanocristais. “Materiais maiores são quebradiços, mas em nanoescala eles são flexíveis”, diz Xu; assim como a diferença entre fibra de vidro e painel de vidro.

As fibras menores se dobram com mais facilidade do que os cristais maiores e, portanto, também produzem facilmente cargas elétricas. Até agora, os pesquisadores alcançaram uma eficiência impressionante de 18% com nanocristais, maior do que a maioria das fontes de energia experimentais.

Com esse tipo de tecnologia, podemos aproveitar o desperdício de energia e convertê-lo em energia química útil ”.

Em vez de coletar essa energia elétrica diretamente, os cientistas seguiram uma abordagem inovadora e usaram a energia para quebrar as ligações químicas na água e produzir oxigênio e gás hidrogênio.

“Este é um fenômeno novo, que converte energia mecânica diretamente em energia química”, diz Xu, chamando-o de efeito piezoeletroquímico (PZEC).
A energia química do hidrogênio combustível é mais estável do que a carga elétrica, explica ele. É relativamente fácil de armazenar e não perde potência com o tempo.
Com a tecnologia certa, Xu prevê que esse método seja útil para gerar pequenas quantidades de energia de uma infinidade de pequenas fontes; por exemplo, um telefone celular ou reprodutor de música pode ser carregado caminhando e a brisa pode alimentar as luzes da rua.

Fonte: Science Daily


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