O primeiro eletrolisador de ar direto do mundo produz hidrogênio a partir da umidade

Pesquisadores australianos desenvolveram e testaram uma maneira de eletrolisar o hidrogênio diretamente do ar, em qualquer lugar da Terra, sem a necessidade de qualquer outra fonte de água doce. O Direct Air Electrolyzer (DAE) absorve e converte a umidade atmosférica - até mesmo até uma umidade "seca" de 4%.

Uma tal máquina poderia ser particularmente relevante para um país como a Austrália, que tem ambições como exportador de energia limpa, juntamente com um enorme potencial de energia solar – mas também condições de seca generalizada e acesso limitado a água limpa. Dissociar a produção de hidrogénio da necessidade de abastecimento de água poderia permitir que o hidrogénio verde fosse produzido mais ou menos em qualquer lugar de onde o possa expedir – e uma vez que a escassez de água e o potencial solar andam muitas vezes de mãos dadas, isto poderia revelar-se uma bênção para grande parte de África. , Ásia, Índia e Oriente Médio também.

Engenheiros químicos da Universidade de Melbourne criaram o que descrevem como um projeto simples: um eletrolisador com duas placas planas atuando como ânodo e cátodo. Imprensado entre as duas placas está um material poroso – esponja de melamina, por exemplo, ou espuma de vidro sinterizado. Este meio é embebido em uma solução iônica higroscópica – um produto químico que pode absorver a umidade do ar espontaneamente.

Conecte-o a uma fonte de energia, exponha-o ao ar, e o hidrogênio começa a ser liberado no cátodo e o oxigênio no ânodo, simples assim. Os investigadores acreditam que esta é a primeira vez que o hidrogénio é extraído diretamente do ar, e observam que funciona até 4% de humidade, onde mesmo áreas secas no Red Centre da Austrália, como Alice Springs, tendem a ter cerca de 20% de humidade.

Os pesquisadores testaram vários líquidos higroscópicos, meios porosos, espessuras e outros parâmetros diferentes, alcançando eventualmente uma eficiência faradaica em torno de 95%. Conectado a um painel solar do tamanho de uma brochura, a equipe descobriu que o DAE era capaz de gerar 3,7 metros cúbicos (131 pés cúbicos) de hidrogênio de alta pureza por dia, por metro quadrado (10,7 pés quadrados) de cátodo.

A equipe descreve a tecnologia como técnica e estruturalmente viável e de baixa manutenção, e diz que os próximos passos são testá-la em uma variedade de condições e temperaturas adversas e aumentá-la.

“Estamos no processo de ampliar o DAE, de uma pilha de cinco camadas para um metro quadrado, depois para 10 metros e assim por diante”, diz o Dr. Kevin Gang Li, pesquisador principal do artigo. "E podemos simular um clima seco em laboratório, mas não é um deserto de verdade. Então, queremos levá-lo para Alice Springs e passar algumas semanas, ver como vai."

A pesquisa está em acesso aberto na revista Nature Communications.

Fonte: Universidade de Melbourne