O CEO da Air Liquide, Benoit Potier, demonstra seu entusiasmo pela economia do hidrogênio ao experimentar um posto de abastecimento de hidrogênio perto de Paris em 2011. A energia solar poderia ajudar na produção de hidrogênio? Eric Piermont / AFP / Getty Images E se você pudesse rodar um carro apenas com recortes de quintal e refrigerante diet vencido?
E se você pudesse capturar a energia do sol na ferrugem e depois convertê-la em hidrogênio?
À medida que o petróleo se torna mais caro e os aspectos ambientais dos processos de mineração, como fracking, são desafiados, a corrida para encontrar energia limpa e barata começou. Às vezes, o brainstorming de energia fica um pouco louco (como a primeira ideia, que você deve se sentir à vontade para experimentar). A última ideia, Contudo, não é o pensamento confuso de um cientista louco. Na verdade, é o processo muito racional de alguns cientistas extremamente inteligentes e decididamente sãos. Melhor ainda, eles fizeram isso de forma barata.
A ideia de criar hidrogênio a partir da energia solar já existe há algum tempo. Cientistas da Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), na Suíça, encontraram originalmente uma maneira de produzir hidrogênio apenas com água na década de 1990. Embora pareça como estourar moléculas de água e transformá-las em hidrogênio e oxigênio seria uma confusão de jargão científico, na verdade, é muito fácil de entender. Essencialmente, é apenas usar um semicondutor que cria a reação para gerar oxigênio e uma célula solar que então libera o hidrogênio. E, claro, não podemos esquecer os elétrons tão importantes. Ou a luz. (Não se preocupe, entraremos mais nisso na próxima página.)
Como já dissemos, o contingente suíço já havia administrado com sucesso esse processo há duas décadas. Mas em 2012, eles se deram o desafio de fazer isso sem equipamentos extremamente caros. Quão caro? Uma equipe dos EUA conseguiu fazer um produto semelhante que produziu uma eficiência de 12,4 por cento - um grande número, pois isso significa que eles foram capazes de converter 12,4 por cento da luz solar em hidrogênio. Infelizmente, o produto se traduziu em US $ 10 indutores de surpresa, Custo de superfície de 000 por 10 centímetros quadrados [fonte:Pousaz]. Preços ao consumidor não exatamente competitivos.
Então, por que os cientistas prevêem com otimismo que podem criar um protótipo de 10% de eficiência a um custo de US $ 80 por metro quadrado [fonte:Pousaz]?
Agora que determinamos que - sim - podemos armazenar energia solar na ferrugem e na água, provavelmente deveríamos recuar um pouco e explicar mais sobre como os cientistas na Suíça realmente fizeram isso acontecer.
Como dissemos, o dispositivo contém um semicondutor de óxido e uma célula solar sensibilizada por corante. o evolução de oxigênio (o processo de obtenção de oxigênio molecular a partir de uma reação química) acontece no foto-ânodo de ferrugem (onde a corrente flui) e o evolução do hidrogênio acontece no lado do cátodo do dispositivo (onde a corrente flui). Quando essas reações ocorrem, os elétrons ficam presos na célula sensibilizada com corante, onde criam uma carga, e o hidrogênio pode ser extraído da água. E voila - a energia é armazenada.
Mas como dissemos, o preço, não o processo, há muito tempo representa o maior desafio. Em vez de usar um semicondutor sofisticado (que inicia a evolução do oxigênio), a equipe acertou barato, ferrugem fácil de encontrar. Infelizmente, ferrugem também é um semicondutor terrível. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Israel (Technion) também estão tentando resolver esse problema, criando uma camada ultrafina de ferrugem em uma célula solar que combina um silício semicondutor mais eficiente [fonte:Focus]. Da mesma forma, a ferrugem que os pesquisadores da EPFL usam é, na verdade, óxido de ferro projetado, com óxido de silício adicionado a ele, em seguida, pintado com uma camada de óxido de alumínio e cobalto que melhora o desempenho da reação.
Isso significa que os cientistas descobriram uma maneira de produzir eletricidade e hidrogênio que podem ser armazenados para uso quando quiser - não apenas quando o sol estiver brilhando.
Muito legal, Hã? Reflita sobre isso enquanto corta a grama e bebe refrigerante diet.
Produção de hidrogênio na palma da mãoA curiosidade fotoeletroquímica aguçada? Você pode conferir este pequeno vídeo do pessoal da EPFL.
É muito empolgante pensar que a ciência do uso da energia solar - que sempre foi chamada de Energia do Futuro Limpo - está realmente dando grandes passos. E, embora tenha uma visão geral da eficiência disso, uma coisa, outra é os cientistas se dedicarem a fazer uma versão barata que os consumidores possam realmente usar. Talvez a ideia pegue, e posso finalmente conseguir aquele carro que funciona com refrigerante diet vencido.
