Um é pouco, mas dois é bom - dois metais podem formar uma liga que é mais durável e de duas a cinco vezes mais eficiente do que os catalisadores comerciais utilizados em células a combustível.As células a combustível - que geram eletricidade a partir do hidrogênio e liberam apenas água como subproduto - estão entre as tecnologias mais promissoras para a geração limpa de eletricidade no futuro. Esse futuro, contudo, somente se tornará presente com a solução de uma série de entraves tecnológicos e econômicos.
Catalisador bimetálico
O novo catalisador bimetálico avança alguns passos firmes nesses dois caminhos: além de mais eficiente, ele pode ser mais barato. O desenvolvimento é resultado do trabalho da equipe do Dr. Younan Xia, da Universidade de Washington, nos Estados Unidos.
O catalisador bimetálico é construído a partir de um núcleo de paládio que serve como uma espécie de "tronco" a partir do qual se desenvolvem "galhos" de platina. O núcleo mede 9 nanômetros de comprimento e cada ramo de platina mede sete nanômetros. O nome técnico dessa estrutura é nanodendrito bimetálico.
A técnica é inovadora porque nanopartículas nessas dimensões tendem a se aglomerar e formar grumos, deteriorando um elemento chave no desempenho de um catalisador - a sua área superficial.
Árvore de metais preciosos
O cultivo dessa "árvore catalisadora" é feito em um banho no qual os compostos de paládio e platina são dissolvidos em uma solução aquosa com uma baixa concentração de ácido ascórbico, a conhecida vitamina C.
Depois de se automontar, a estrutura é robusta, estável e sua estrutura em galhos garante a grande área superficial necessária a qualquer catalisador.
"Há duas formas para se fazer um catalisador melhor," explica Xia. "Uma é controlar o tamanho, tornando-o menor, o que dá ao catalisador uma grande área superficial específica em relação à sua massa. Outra é mudar o arranjo dos átomos na superfície. Nós fizemos as duas coisas."
O arranjo a que o pesquisador se refere é a disposição hexagonal dos átomos, que foi escolhida porque se mostrou duas vezes melhor do que o arranjo quadrado para induzir a reação de redução do oxigênio.
Catalisador mais barato
O governo norte-americano estabeleceu uma série de parâmetros para o desenvolvimento da chamada "economia do hidrogênio", na qual as células a combustível representam um elemento essencial.
Um desses parâmetros estabelece a diminuição da quantidade de metais preciosos nos catalisadores das células a combustível para o equivalente a 25% da quantidade utilizada hoje.
Embora utilize o paládio, outro metal precioso, o rendimento do novo catalisador bimetálico é tão grande que, mantendo o mesmo rendimento elétrico da célula, ele já se aproxima dessa marca.
Nenhum comentário:
Postar um comentário