Notícia

Com nova técnica, pesquisadores conseguem mapear produção de hidrogênio em diversos processos eletrocatalíticos

Fonte

Universidade de Pádua

Data

quinta-feira, 24 março 2022 11:55

Áreas

Energia. Química. Sustentabilidade. Tecnologias.

O grupo de pesquisa em ‘Ciência das Superfícies e Catálise’ do Departamento de Ciências Químicas da Universidade de Pádua, na Itália, desenvolveu uma nova técnica baseada em microscópio de varredura por tunelamento para visualizar vários processos eletrocatalíticos com precisão atômica. Os pesquisadores de Pádua aplicaram a poderosa ferramenta de análise a eletrocatalisadores para a produção de hidrogênio, conseguindo mapear, com uma resolução nunca antes alcançada, os sítios capazes de produzir hidrogênio, avaliar sua eficiência e determinar o tipo de mecanismo molecular que leva à formação de hidrogênio.

A pesquisa intitulada ‘Identificação átomo por átomo de sítios ativos catalíticos em condições operacionais por detecção quantitativa de ruído’, coordenada pelo Dr. Stefano Agnoli, professor da Universidade de Pádua, foi publicada na revista científica Joule. O artigo ilustra os princípios teóricos da técnica inovadora e sua aplicação a diferentes materiais, demonstrando como é possível visualizar a formação do hidrogênio em tempo real mesmo em um único átomo.

“A técnica desenvolvida por nosso grupo parte de uma intuição do Prêmio Nobel Dr. Gerd Binnig, o primeiro a levantar a hipótese de que a perturbação que normalmente reverbera em algumas medidas não é uma simples imperfeição instrumental, mas contém informações importantes relacionadas a reações químicas. A partir desse conceito desenvolvemos uma técnica capaz de extrair essas informações ocultas e obter uma visão direta dos processos catalíticos em nível atômico”, explicou o professor Stefano Agnoli.

A nova técnica desenvolvida em Pádua é uma ferramenta muito poderosa para o desenvolvimento de novos materiais para catálise, essenciais para tornar o processo eletroquímico econômico e eficiente, e que são também essenciais para a produção sustentável de hidrogênio a partir da água através de um processo eletroquímico de baixo custo.

O hidrogênio, no panorama energético, é um vetor de transição para um futuro de zero carbono: esta técnica pode ser colocada a serviço de questões energéticas alternativas. A mudança de combustíveis fósseis para energia renovável é atualmente limitada pela capacidade de produzir e converter o chamado hidrogênio verde em eletricidade. “Este estudo oferece a possibilidade de observar estes processos com uma resolução espacial nunca antes vista, permitindo não só identificar os materiais mais eficazes, mas também desenvolver o conhecimento necessário para criar novos materiais”, concluiu o Dr. Stefano Agnoli.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Pádua (em italiano).

Fonte: Universidade de Pádua. Imagem: geralt via Pixabay.