Eletrólise, dividindo as moléculas de água com eletricidade, é a maneira mais limpa de obter hidrogênio, um combustível limpo e renovável. Agora, pesquisadores do ICIQ e URV, liderado pelo Prof. José Ramón Galán-Mascarós, projetaram um novo catalisador que reduz o custo de produção de hidrogênio eletrolítico. Os catalisadores reduzem a quantidade de eletricidade necessária para quebrar as ligações químicas, acelere a reação e minimize o desperdício de energia.

"Normalmente, o hidrogênio é obtido por meio de um processo barato chamado reforma a vapor. Mas isso não é hidrogênio limpo - este processo usa gás natural e produz dióxido de carbono e outros contaminantes, "diz Galán-Mascarós." Romper a molécula de água é mais limpo, mas não é fácil. Precisamos desenvolver barato, catalisadores eficientes que nos permitem obter hidrogênio a um preço competitivo, "diz ele. Até hoje, os melhores catalisadores são baseados em óxidos de irídio, mas o irídio é um metal precioso muito caro e escasso.

Químicos do ICIQ e da URV descobriram um composto feito de cobalto e chamado de polioxometalato, que pode catalisar a divisão da água melhor do que o irídio. “Os polioxometalatos são óxidos moleculares nanométricos que combinam o melhor de dois mundos:a atividade dos óxidos e a versatilidade das moléculas, "explica Marta Blasco-Ahicart, pesquisador de pós-doutorado no ICIQ e primeiro autor do Química da Natureza papel. "Nossos polioxometalatos são muito mais baratos que o irídio e nos permitem trabalhar em meio ácido, a mídia ideal para gerar oxigênio, normalmente uma desvantagem para catalisadores, que geralmente são consumidos pelo ácido, "diz Blasco-Ahicart.

Joaquín Soriano, co-autor do artigo e atualmente pesquisador de pós-doutorado no Trinity College em Dublin, diz, "Nossos catalisadores funcionam especialmente bem quando trabalhamos com tensões baixas. Isso pode parecer uma desvantagem, mas na verdade é uma vantagem. Economiza eletricidade e em breve nos permitirá obter a energia necessária para a separação da água de fontes renováveis ​​como os painéis solares. "

Os pesquisadores apresentam uma descoberta adicional. Quando os catalisadores são suportados em um material parcialmente hidrofóbico, a eficiência do processo melhora. Isso gera um reator "à prova d'água" em que a eletrólise avança mais rápido, e também aumenta a vida útil dos catalisadores. A nova metodologia não só melhora o desempenho dos novos polioxometalatos de cobalto-tungstênio, mas também muitos outros sistemas catalíticos. Atualmente, pesquisadores estão investigando novas maneiras de tirar proveito dessa descoberta, desenvolver novos andaimes hidrofóbicos para aumentar ainda mais a eficiência da divisão da água, um passo fundamental para a evolução da fotossíntese artificial.