p (Phys.org) - Pela primeira vez, engenheiros da Universidade de New South Wales demonstraram que o hidrogênio pode ser liberado e reabsorvido de um material de armazenamento promissor, superando um grande obstáculo para seu uso como fonte alternativa de combustível. p Pesquisadores do Laboratório de Pesquisa de Energia de Materiais em nanoescala (MERLin) da UNSW sintetizaram nanopartículas de um composto químico comumente negligenciado chamado borohidreto de sódio e as envolveram dentro de cascas de níquel.

p Sua nanoestrutura única "núcleo-concha" demonstrou propriedades notáveis ​​de armazenamento de hidrogênio, incluindo a liberação de energia em temperaturas muito mais baixas do que as observadas anteriormente.

p “Ninguém jamais tentou sintetizar essas partículas em nanoescala porque acharam que era muito difícil, e não poderia ser feito. Somos os primeiros a fazer isso, e demonstrar que a energia na forma de hidrogênio pode ser armazenada com boro-hidreto de sódio em temperaturas e pressões práticas, ”Diz o Dr. Kondo-Francois Aguey-Zinsou da Escola de Engenharia Química da UNSW.

p Considerado um importante combustível do futuro, hidrogênio pode ser usado para alimentar edifícios, eletrônicos portáteis e veículos - mas esta aplicação depende de tecnologia de armazenamento prática.

p Compostos leves conhecidos como borohidretos (incluindo compostos de lítio e sódio) são conhecidos por serem materiais de armazenamento eficazes, mas acreditava-se que, uma vez que a energia fosse liberada, ela não poderia ser reabsorvida - uma limitação crítica. Essa percepção de “irreversibilidade” significa que houve pouco foco no borohidreto de sódio.

p Contudo, o resultado, publicado na semana passada no jornal ACS Nano , demonstra pela primeira vez que a reversibilidade é realmente possível usando um material de borohidreto por si só e pode anunciar avanços significativos no projeto de novos materiais de armazenamento de hidrogênio.

p “Ao controlar o tamanho e a arquitetura dessas estruturas, podemos ajustar suas propriedades e torná-las reversíveis - isso significa que podem liberar e reabsorver hidrogênio, ”Diz Aguey-Zinsou, autor principal do artigo. “Agora temos uma maneira de aproveitar todos esses materiais de borohidreto, que são particularmente interessantes para aplicação em veículos por causa de sua alta capacidade de armazenamento de hidrogênio. ”

p Os pesquisadores observaram melhorias notáveis ​​nas propriedades termodinâmicas e cinéticas de seu material. Isso significa que as reações químicas necessárias para absorver e liberar hidrogênio ocorreram mais rápido do que os materiais estudados anteriormente, e em temperaturas significativamente reduzidas - tornando possível a aplicação muito mais prática.

p Em sua forma em massa, o borohidreto de sódio requer temperaturas acima de 550 graus Celsius apenas para liberar hidrogênio. Mesmo na escala nano, as melhorias foram mínimas. Contudo, com sua nanoestrutura core-shell, os pesquisadores viram a liberação inicial de energia acontecendo a apenas 50 ° C, e liberação significativa a 350 ° C.

p “Os novos materiais que podem ser gerados por esta estratégia estimulante podem fornecer soluções práticas para cumprir muitas das metas de energia estabelecidas pelo Departamento de Energia dos EUA, ”Diz Aguey-Zinsou. “O principal aqui é que abrimos a porta.”