Energia

Hidrogênio é extraído da água do mar por tecnologia industrialmente viável

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/05/2025

Esquema do novo processo de extração de hidrogênio diretamente da água do mar - sem necessidade de remoção prévia do sal.
[Imagem: Tanveer ul Haq et al. - 10.1002/smll.202501376]

Hidrogênio marinho

Uma tecnologia com potencial disruptivo mostrou-se capaz de produzir hidrogênio limpo em escala industrial e diretamente da água do mar, sem a necessidade da remoção prévia dos sais.

Hoje, a tecnologia para extração de hidrogênio da água do mar tipicamente depende de usinas de dessalinização, o que exige investimentos na casa das centenas de milhões de dólares, e ainda depende de compostos químicos que precisam ser adicionados ao processo, elevando o custo de produção e gerando resíduos.

O segredo para mudar isto está em um eletrodo inovador, que se mostrou extremamente robusto graças a um microambiente protetor e reativo, que não apenas torna o eletrodo menos sujeito a danos operacionais, como ainda melhora o desempenho na extração do hidrogênio.

"Nós desenvolvemos um novo eletrodo multicamadas que pode extrair hidrogênio diretamente da água do mar de forma eficiente e sustentável. Os métodos tradicionais enfrentam uma série de problemas, principalmente corrosão e degradação do desempenho causadas por íons cloreto na água do mar," disse o professor Tanveer Ul Haq, da Universidade de Sharjah, no Emirados Árabes Unidos.

"Isso evita a dispendiosa dessalinização e a complexa purificação da água, tornando a produção de hidrogênio verde mais barata e acessível," acrescentou Mourad Smari, membro da equipe.

O eletrodo mostrou uma eficiência excepcional e uma durabilidade de nível industrial.
[Imagem: Tanveer ul Haq et al. - 10.1002/smll.202501376]

Eficiente e robusto

O hidrogênio é um combustível limpo por excelência, mas ele também é exigente: Até agora, a produção do hidrogênio exige água pura, o que gasta energia para se obter e é um recurso escasso em muitas regiões.

Assim, produzir o gás combustível diretamente da água do mar é um salto qualitativo muito promissor.

Os pesquisadores descrevem seu dispositivo como um "projeto de eletrodo multicamadas, projetado em microambiente, para eletrólise sustentável da água do mar". Quando em operação, o aparelho de teste forneceu uma densidade de corrente de 1 A/cm2 a 1,65 V, em água do mar real. Durante cerca de 300 horas de teste a temperatura ambiente, o eletrodo apresentou excelente estabilidade operacional, sem a indesejada formação de hipoclorito.

A eficiência também é de impressionar: Quase toda a entrada elétrica foi convertida em saída de hidrogênio, alcançando uma eficiência faradaica de 98% - a eficiência faradaica mede a eficácia com que os elétrons participam de uma determinada reação eletroquímica.

"Resumindo, demonstramos que a eletrólise direta da água do mar não é apenas possível, mas escalável, proporcionando eficiência de nível industrial e, ao mesmo tempo, protegendo o eletrodo durante o uso a longo prazo," disse o professor Ul Haq.

Os pesquisadores agora se preparam para a implantação em larga escala de sua tecnologia. "Estamos passando dos testes em escala laboratorial para os testes em escala piloto, buscando validar a tecnologia em condições externas reais," disse Ul Haq. "Nosso próximo objetivo é desenvolver um gerador modular de hidrogênio alimentado por energia solar, adaptado para uso em regiões costeiras áridas."

Bibliografia:

Artigo: Microenvironment-Engineered Multilayered Electrode Design for Sustainable Seawater Oxidation
Autores: Tanveer ul Haq, Aleena Tahir, Mourad Smari, Mohammad Yousef Al Haik, Yousef Haik
Revista: Small
DOI: 10.1002/smll.202501376

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