ZAP // Freepik
Uma equipa de cientistas desenvolveu um novo material que converte luz solar e água em energia limpa.
Um fotocatalisador criado por investigadores da Oregon State University, nos Estados Unidos, permite a produção de hidrogénio a alta velocidade e com grande eficiência.
A pesquisa, liderada por Kyriakos Stylianou, resultou na criação de uma nova ferramenta que poderá vir a ser usada para combater as emissões de gases com efeito estufa e as mudanças climáticas.
Segundo o TechExplorist, a investigação focou-se em materiais cristalinos e porosos, conhecidos como estruturas orgânicas metálicas, normalmente abreviados como MOFs.
Neste estudo, os cientistas usaram um MOF para derivar uma heterojunção de óxido metálico – uma combinação de dois materiais com propriedades complementares – para fazer um catalisador que, quando exposto à luz solar, divide a água em hidrogénio de forma rápida e eficiente.
O processo de heterojunção, a que chamaram de RTTA, junta óxido de ruténio derivado de MOF e óxido de titânio com enxofre e nitrogénio.
Depois de testarem vários RTTAs com diferentes quantidades de óxidos, encontraram um vencedor claro: “entre vários materiais RTTA, o RTTA-1, com o menor teor de óxido de ruténio, apresentou uma taxa de produção de hidrogénio mais rápida e um alto rendimento quântico”, disse Stylianou.
Em apenas uma hora, um grama de RTTA-1 conseguiu produzir mais de 10.700 micromoles de hidrogénio. O processo usou fotões a uma taxa de 10%, o que significa que para cada 100 fotões que atingiram o RTTA-1, 10 contribuíram para a produção de hidroéênio.
“A atividade notável do RTTA-1 deve-se aos efeitos sinérgicos das propriedades dos óxidos metálicos e das propriedades da superfície do MOF pai que aumentam a transferência de eletrões”, explicou o cientista.
“Este estudo destaca o potencial das heterojunções de óxido metálico derivadas do MOF como fotocatalisadores para a produção prática de hidrogénio, contribuindo para o desenvolvimento de soluções energéticas sustentáveis e eficientes”, rematou o autor do artigo científico publicado na Angewandte Chemie.
Quando se trata de produzir hidrogénio, usar um processo catalítico para dividir a água é uma alternativa muito mais limpa ao método tradicional de derivar hidrogénio do gás natural.
O processo atual utiliza eletrocatálise, que envolve a passagem de eletricidade através do catalisador. Para que esse método seja realmente sustentável, é importante contar com fontes de energia renováveis. Além disso, para competir no mercado, o custo da energia precisa ser acessível.
