p Usando energia de módulos solares e turbinas eólicas, a água pode ser dividida por eletrólise em seus constituintes hidrogênio e oxigênio, sem produzir emissões perigosas. Como a disponibilidade de energia de fontes renováveis ​​varia na produção de alimentos verdes, ou seja, CO ₂ -neutro, hidrogênio, é muito importante conhecer o comportamento dos catalisadores sob alta carga e condições dinâmicas. p "Em altas correntes, forte evolução da bolha de oxigênio pode ser observada no ânodo, o que agrava a medição. Isso tornou impossível, até agora, obter um sinal de medição confiável, "diz o primeiro autor do estudo, Dr. Steffen Czioska do Instituto de Tecnologia Química e Química de Polímeros (ITCP) do KIT. Ao combinar várias técnicas, os pesquisadores agora conseguiram investigar fundamentalmente a superfície do catalisador de óxido de irídio em condições de operação dinâmica. "Pela primeira vez, estudamos o comportamento do catalisador no nível atômico, apesar da forte evolução da bolha, "Czioska diz. A American Chemical Society (ACS) considera a importância da publicação do KIT para a comunidade internacional como alta e o recomenda como a Escolha do Editor da ACS.

p Espectroscopia de absorção de raios-X com luz síncrotron

p Para catálise, pesquisadores do ITCP do KIT, o Instituto de Pesquisa e Tecnologia de Catálise, e o Grupo de Tecnologias Eletroquímicas do Instituto de Materiais Aplicados combinou espectroscopia de absorção de raios-X para a investigação altamente precisa de modificações no nível atômico com outros métodos de análise.

p "Observamos processos regulares na superfície do catalisador durante a reação, porque todas as irregularidades foram filtradas - semelhante a filmagem em baixa velocidade em uma estrada à noite - e também buscamos processos dinâmicos, "Czioska diz." Nosso estudo revela modificações estruturais altamente inesperadas conectadas a uma estabilização do catalisador em altas tensões sob carga dinâmica, "acrescenta o químico. A dissolução do óxido de irídio é reduzida, o material permanece estável.

p As descobertas contribuirão para catalisadores melhores e mais eficientes

p A compreensão dos processos na superfície do catalisador abre o caminho para uma investigação mais aprofundada de catalisadores com altos potenciais elétricos e contribuirá para o desenvolvimento de catalisadores aprimorados e mais eficientes atendendo às necessidades de transição de energia, Czioska aponta. O estudo faz parte do programa prioritário "Dynakat" financiado pela Fundação Alemã de Pesquisa. Esta colaboração de mais de 30 grupos de pesquisa de toda a Alemanha é coordenada pelo Professor Jan-Dierk Grunwaldt do ITCP.

p O hidrogênio verde é considerado um material de armazenamento de energia química compatível com o meio ambiente e, portanto, um elemento importante na descarbonização de, e. indústrias siderúrgicas e químicas. De acordo com a Estratégia Nacional de Hidrogênio adotada pelo Governo Federal em 2020, de confiança, acessível, e a produção sustentável de hidrogênio será a base para seu uso futuro.