O futuro da química é 'eletrizante'. Com a crescente disponibilidade de energia elétrica de fontes renováveis, será possível, no futuro, conduzir muitos processos químicos usando uma corrente elétrica. Isso facilitará o uso de métodos sustentáveis ​​para a fabricação de produtos ou combustíveis, substituindo os processos atuais baseados em combustíveis fósseis. Contudo, exatamente como esses eletrocatalisadores funcionam ainda não é totalmente compreendido. Agora tudo isso pode mudar com um novo método desenvolvido por pesquisadores da Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) e do Instituto Helmholtz de Erlangen-Nürnberg para Energia Renovável (HI ERN).

As reações impulsionadas pela eletricidade quase sempre usam os chamados eletrocatalisadores, que geralmente são materiais altamente complexos compostos por um grande número de componentes químicos. O papel dos eletrocatalisadores é garantir que a reação ocorra, ao mesmo tempo em que mantém quaisquer perdas ao mínimo, desperdiçando assim o mínimo possível de energia renovável, que é complexo de produzir. Este método pode ser usado para produzir importantes transportadores de energia, como o hidrogênio, diretamente da água e para converter gases climáticos, como o dióxido de carbono, em produtos químicos básicos valiosos. Na maioria dos casos, os processos químicos precisos em eletrocatalisadores não são muito bem compreendidos. Melhorar a compreensão desta química acionada eletricamente é essencial, por um lado, para fabricar catalisadores para novos processos de forma direcionada e, no outro, para melhorar a vida muitas vezes extremamente limitada dos próprios catalisadores.

Conforme relatado no jornal Materiais da Natureza , pesquisadores da FAU, A HI-ERN e seus grupos de parceiros internacionais desenvolveram agora um novo método que permitirá que as reações eletrocatalíticas sejam estudadas com muito mais detalhes no futuro. Em conjunto com o Prof. Dr. Karl Mayrhofer da HI-ERN, o grupo de trabalho liderado pelo Prof. Dr. Jörg Libuda, Professor de Química Física da FAU, demonstraram que é possível construir um eletrocatalisador complexo com precisão atômica e usá-lo para estudar o mecanismo preciso das reações eletrocatalíticas. Os catalisadores são montados nas chamadas condições de ultra-alto vácuo, na ausência completa de todos os contaminantes que freqüentemente influenciam os resultados. Essa descoberta permitirá que os cientistas estudem um grande número de outros catalisadores usando a mesma estratégia, melhorando assim nossa compreensão da química 'eletrificada' no futuro.