O primeiro reator químico reversível termo dinamicamente
capaz de produzir hidrogênio como um produto puro representa um passo
"transformacional" na indústria química, afirmam os autores de um
novo estudo.
O novo reator, descrito hoje na prestigiosa revista
acadêmica Nature Chemistry , evita misturar gases reagentes transferindo
oxigênio entre as correntes reagentes através de um reservatório de oxigênio no
estado sólido.
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| Photo Pixabay |
Hidrogénio, vantagens e desvantagens
Este reservatório foi projetado para permanecer próximo do
equilíbrio com as correntes gasosas reagentes à medida que elas seguem sua
trajetória de reação e, assim, retém uma " memória química " das
condições a que foi exposta.
O resultado é que o hidrogênio é produzido como um fluxo de
produto puro, eliminando a necessidade de uma separação dispendiosa dos
produtos finais.
Liderada pela Universidade de Newcastle, no Reino Unido, a
pesquisa envolveu especialistas das universidades de Durham e Edimburgo e da
instalação europeia de radiação síncrotron na França, e foi financiada pelo
Conselho de Pesquisas de Engenharia e Ciências Físicas (EPSRC).
O professor Ian Metcalfe, principal autor e professor de
engenharia química na Universidade de Newcastle, disse:
"As alterações
químicas são geralmente realizadas através de reações mistas, em que vários
reagentes são misturados e aquecidos. Mas isso leva a perdas, conversão
incompleta de reagentes e uma mistura final de produtos que precisam ser
separados. Com o nosso Reator de
Memória de Hidrogénio, podemos produzir produtos puros e separados. Poderia
chamar-lhe o reator perfeito”
O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo.
Produzido através da divisão de moléculas de água, a mudança para o uso de
energia renovável levou a um aumento do chamado "hidrogênio verde".
O hidrogênio é um armazenamento de energia limpo e útil e
pode ser usado como combustível, para gerar eletricidade e pode ser armazenado
e transportado através das redes de gás.
Todos os processos, sejam químicos, mecânicos ou elétricos,
são termo dinamicamente irreversíveis e menos eficientes do que poderiam ser.
Isto significa que em reatores químicos tradicionais, quando
o hidrogênio é produzido, ele precisa ser separado de outros produtos, um
processo que é caro e muitas vezes recorrendo a muita energia.
Descrevendo seu novo sistema, a equipa apresenta um reator
químico capaz de, pela primeira vez, se aproximar da operação reversível
termodinâmica.
Reagindo à água e ao monóxido de carbono para gerar hidrogênio
e dióxido de carbono, o sistema também impede que o carbono seja transportado
para a corrente de produção de hidrogênio como monóxido de carbono ou dióxido
de carbono, evitando assim a contaminação do produto.
"Invertendo" o reservatório um pouco, como um
interruptor, a equipe mostrou que é possível alcançar alta conversão no
sistema, de modo que o dióxido de carbono e o hidrogênio sejam produzidos em
cada extremidade do reator como produtos puros.
"Enquanto a
produção convencional de hidrogênio requer dois reatores e uma separação, nosso
reator realiza todas as etapas numa unidade", acrescenta o professor Metcalfe.
"E enquanto demonstramos o conceito com hidrogênio, o
conceito de reator de memória também pode ser aplicado a outros processos."
NASA esta desenvolvendo aviões elétricos com célula de hidrogenio
Grandes camiões da Nikola Motor movidos a hidrogénio
Fonte//Phys
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