O manganês é conhecido por fazer latas de refrigerante de aço inoxidável e alumínio. Agora, pesquisadores dizem que o metal pode desenvolver uma das fontes mais promissoras de energia renovável:as células a combustível de hidrogênio.

Em um estudo publicado hoje (29 de outubro, 2018) no jornal Catálise Natural , uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Buffalo relata sobre catalisadores feitos de metal barato e amplamente disponível.

O avanço poderia eventualmente ajudar a resolver o problema mais frustrante das células de combustível de hidrogênio:a saber, eles não são acessíveis porque a maioria dos catalisadores é feita com platina, o que é raro e caro.

"Não fomos capazes de promover uma economia de hidrogênio em grande escala por causa deste problema envolvendo catalisadores. Mas o manganês é um dos elementos mais comuns na crosta terrestre e está amplamente distribuído por todo o planeta. Ele poderia finalmente resolver este problema, "diz o autor principal Gang Wu, Ph.D., professor associado de engenharia química e biológica na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da UB.

Autores adicionais vêm do Laboratório Nacional de Oak Ridge, Laboratório Nacional de Brookhaven, Laboratório Nacional de Argonne, Oregon State University, Universidade de Pittsburgh, Universidade da Carolina do Sul, Giner Inc. e Harbin Institute of Technology.

Por mais de uma década, Wu tem procurado catalisadores alternativos para células a combustível de hidrogênio. Ele relatou avanços em catalisadores à base de ferro e cobalto; Contudo, cada um se desgasta com o tempo, limitando sua utilidade, ele diz.

Em trabalhos anteriores, Wu descobriu que adicionar nitrogênio ao manganês causa mudanças internas no metal que o tornam um elemento mais estável. Em experimentos relatados no estudo, ele desenvolveu um método de duas etapas relativamente simples para adicionar carbono e uma forma de nitrogênio chamada tetranitrogênio ao manganês.

O resultado foi um catalisador comparável em sua capacidade de dividir a água - a reação necessária para produzir hidrogênio - como platina e outras alternativas baseadas em metal. Mais importante, a estabilidade do catalisador o torna potencialmente adequado para células a combustível de hidrogênio. Isso pode levar à adoção em larga escala da tecnologia em ônibus, carros e outros meios de transporte, bem como geradores de backup e outras fontes de energia.

Wu planeja continuar a pesquisa, com foco na melhoria da microestrutura de carbono do catalisador e o método no qual o nitrogênio é adicionado. O objetivo, ele diz, é melhorar ainda mais o desempenho do catalisador em células de combustível de hidrogênio práticas.