Novo nanomaterial permite extrair hidrogénio da água do mar usando apenas o Sol

Foi desenvolvido um novo nanomaterial que pode libertar o hidrogénio da água do mar de forma muito mais barata e eficiente do que os métodos já existentes, potenciando uma nova forma de desbloquear fontes de energia mais sustentáveis.

Encontrar uma forma de produzir hidrogénio a partir da água, que não implique um custo ou energia muito elevados, poderia reduzir significativamente a nossa dependência dos combustíveis fósseis.

Agora, uma equipa da Universidade da Flórida Central, nos EUA, informou que um novo método de extração é particularmente adequado à sua terra natal, uma vez que tem abundância de luz solar e água do mar – os dois elementos naturais que fazem todo o processo funcionar.

“Abrimos uma nova janela para dividir água real, e não apenas água purificada feita em laboratório”, afirma o investigador Yang Yang, que há cerca de uma década se dedica ao desenvolvimento desta tecnologia. “Isto realmente funciona bem na água do mar“.

Ao colocar uma célula de combustível de hidrogénio num carro, o único desperdício será água, que pode ser transformada em hidrogénio e oxigénio – algo verdadeiramente sustentável, limpo e amigo do ambiente para fornecer energia.

O problema é produzir hidrogénio, seja a partir da água ou de outra fonte, de uma forma económica que não custe ainda mais energia e que crie mais carbono do que economiza. É um enigma que cientistas por todo o mundo estão a tentar solucionar.

A verdade é que os cientistas já tinham olhado para a possibilidade de obter hidrogénio a partir da água do mar – pode ser feito, mas utiliza demasiada eletricidade. A qualidade da água nos oceanos, incluindo o sal, tornam o processo particularmente complicado.

Para este estudo, Yang e a sua equipa desenvolveram um novo nanomaterial para atuar como fotocatalisador, estimulando a reação química que ocorre quando a luz atinge uma superfície: neste caso, produzindo gás hidrogénio a partir da água.

Crucialmente, o nanomaterial captura um espectro mais amplo de luz do que outros materiais, para que possa utilizar mais energia do Sol. Também foi especialmente concebido para suportar as condições difíceis da água do mar.

O material híbrido é baseado em dióxido de titânio, o fotocatalisador mais comum, mas está gravado com nanocavidades microscópicas revestidas com um composto chamado dissulfeto de molibdénio.

Esta é a fórmula mágica que torna a libertação de hidrogénio muito mais eficaz e a um custo razoável. Segundo o estudo, publicado na Energy & Environmental Science, é pelo menos duas vezes mais eficiente que os fotocatalisadores atuais.

Ainda há um grande caminho pela frente relativamente a esta tecnologia, porém, os testes iniciais realizados por esta equipa já mostram resultados promissores. Além disso, usar diretamente a luz solar em vez de obter eletricidade a partir de painéis solares dispensa o armazenamento de energia elétrica em baterias. O gás hidrogénio pode ser armazenado e transportado, o que é mais fácil de fazer.

“Podemos absorver muito mais energia solar da luz do que do material convencional”, diz Yang. “Eventualmente, se isto for comercializado, seria bom para a economia da Flórida”.