Raios laser quebram molécula de água e produzem hidrogênio

Um grupo de pesquisadores italianos acaba de demonstrar o uso de lasers para produzir hidrogênio a partir de água sob alta pressão. Segundo os autores, o processo tem potencial para a produção de hidrogênio que pode ser usado como combustível.

O estudo será publicado esta semana no site e em breve na edição impressa da revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Espectroscopia

Roberto Bini e seus colegas do Laboratório Europeu de Espectroscopia Não-linear, em Florença, estudaram misturas gasosas e usaram espectroscopia para identificar as moléculas resultantes do uso do laser. A espectroscopia é um método para análisar substâncias a partir da interpretação de seus espectros de emissão ou absorção de radiações eletromagnéticas.

Sozinhos, tanto o monóxido de carbono como o nitrogênio são virtualmente inertes. Mas a adição de água, seguida por irradiação sob pressão de 1.000 atmosferas, resulta na produção de hidrogênio gasoso e de outras moléculas.

Quebrando moléculas de água com laser

De acordo com os autores do estudo, os lasers quebraram a água em hidrogênio e radicais hidroxila (presentes nas bases ou hidróxidos) e esses radicais livres catalisaram outras reações.

"Radicais hidroxila, produzidos pela fotodissociação de moléculas de água por radiação próximo à ultravioleta, em temperatura ambiente e pressões de alguns décimos de 1 gigapascal, podem ser usados com sucesso para promover reações químicas em misturas de água com monóxido de carbono ou hidrogênio", descreveram.

A água, por si só, também não se dissocia em hidrogênio e oxigênio, provavelmente porque os radicais se recombinam muito rapidamente. Com a fotoativação das reações por meio dos lasers, as condições de pressão exigidas não são mais tão altas a ponto de serem inviáveis.

Hidrogênio como combustível

"A detecção de hidrogênio molecular entre os produtos da reação é de particular relevância. Além das implicações em química fundamental, as condições de leve pressão e irradiação, a eficiência do processo e a natureza dos reagentes e das moléculas produzidas sugerem aplicações em síntese", apontaram.

Os autores destacam que a irradiação pressurizada em reatores de grande volume poderá ser usada para processos químicos sustentáveis, entre os quais a geração de hidrogênio para uso como combustível.

Fonte: Agência Fapesp