Armazene energia solar como hidrogênio ou como eletricidade

Energia

Armazene energia solar como hidrogênio ou como eletricidade

Dispositivo armazena energia solar como hidrogênio ou como eletricidade
Protótipo do dispositivo híbrido de colheita de energia. [Imagem: Reed Hutchinson/UCLA]









Hidrogênio solar
Surgiu mais uma esperança de transformar a tão sonhada economia do hidrogênio em realidade.
Este pequeno dispositivo - que no futuro deverá ficar bem maior - usa energia solar para criar e armazenar energia de forma econômica e eficiente, podendo ser usado para produzir hidrogênio para carros elétricos.
As células de combustível a hidrogênio e os supercapacitores - um tipo de bateria que armazena mais energia e também a libera mais rapidamente - tipicamente possuem dois eletrodos: um positivo e um negativo.
Este novo dispositivo possui um terceiro eletrodo, que funciona tanto como um supercapacitor, armazenando energia, quanto como um dispositivo para quebrar a água em hidrogênio e oxigênio.
Todos os três eletrodos se conectam a uma única célula solar que serve como fonte de energia. Com isto, a energia elétrica coletada pela célula solar pode ser armazenada de duas maneiras: eletroquimicamente, no supercapacitor, ou quimicamente, como hidrogênio.
O aparelho é promissor porque produz hidrogênio usando catalisadores de níquel, ferro e cobalto, elementos muito mais baratos e abundantes do que a platina ou o ródio, que atualmente são usados para isso.
Dispositivo armazena energia solar como hidrogênio ou como eletricidade
Esquema de funcionamento do aparelho. [Imagem: Yasin Shabangoli et al. - 10.1016/j.ensm.2017.09.010]
Hidrogênio verde
Segundo o professor Richard Kaner, da Universidade da Califórnia em Los Angeles, combinar um supercapacitor e um dispositivo para fazer eletrólise da água em uma única unidade é semelhante ao que aconteceu quando um telefone, um navegador de internet e uma câmera foram integrados para dar origem aos smartphones.
"O hidrogênio é um ótimo combustível para veículos: é o combustível mais limpo que se conhece, é barato e não lança poluentes no ar - ele lança apenas água. Se você puder converter eletricidade em hidrogênio, você pode armazená-la indefinidamente," disse ele.
Mas a energia do hidrogênio não é verde a menos que o gás seja produzido a partir de fontes renováveis - hoje ele é extraído de derivados do petróleo.
A equipe projetou os eletrodos em nanoescala para garantir que a água será exposta à maior área superficial possível, o que aumenta a quantidade de hidrogênio que pode ser produzido e também resulta em maior carga no supercapacitor.
Embora o dispositivo caiba na palma da mão, Kaner garante que é possível construir versões maiores dele porque todos os componentes usados são baratos.
Bibliografia:

An integrated electrochemical device based on earth-abundant metals for both energy storage and conversion
Yasin Shabangoli, Mohammad S. Rahmanifar, Maher F. El-Kady, Abolhassan Noori, Mir F. Mousavi, Richard B. Kaner
Energy Storage Materials
DOI: 10.1016/j.ensm.2017.09.010

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