p (Phys.org) —Super-pequenas partículas de silício reagem com a água para produzir hidrogênio quase que instantaneamente, de acordo com pesquisadores da University at Buffalo. p Em uma série de experimentos, os cientistas criaram partículas esféricas de silício com cerca de 10 nanômetros de diâmetro. Quando combinado com água, essas partículas reagiram para formar ácido silícico (um subproduto não tóxico) e hidrogênio - uma fonte potencial de energia para células a combustível.

p A reação não exigiu luz, calor ou eletricidade, e também criou hidrogênio cerca de 150 vezes mais rápido do que reações semelhantes usando partículas de silício de 100 nanômetros de largura, e 1, 000 vezes mais rápido do que o silício em massa, de acordo com o estudo.

p As descobertas apareceram online em Nano Letras em 14 de janeiro. Os cientistas foram capazes de verificar se o hidrogênio que eles fizeram era relativamente puro, testando-o com sucesso em uma pequena célula de combustível que alimentava um ventilador.

p "Quando se trata de dividir a água para produzir hidrogênio, silício nanométrico pode ser melhor do que escolhas mais óbvias que as pessoas estudaram por um tempo, como o alumínio, "disse o pesquisador Mark T. Swihart, Professor de engenharia química e biológica da UB e diretor da Força Estratégica em Sistemas Nanoestruturados Integrados da universidade.

p "Com mais desenvolvimento, esta tecnologia pode formar a base de uma abordagem "basta adicionar água" para gerar hidrogênio sob demanda, "disse o pesquisador Paras Prasad, diretor executivo do Instituto de Lasers da UB, Fotônica e Biofotônica (ILPB) e um Distinguished Professor SUNY nos Departamentos de Química da UB, Física, Engenharia Elétrica e Medicina. "A aplicação mais prática seria para fontes de energia portáteis."

p Swihart e Prasad conduziram o estudo, que foi concluído por cientistas da UB, alguns dos quais têm afiliações com a Universidade de Nanjing na China ou a Universidade da Coreia na Coreia do Sul. Folarin Erogbogbo, um professor assistente de pesquisa na ILPB da UB e um doutorado da UB, foi o primeiro autor.

p A velocidade com que as partículas de 10 nanômetros reagiram com a água surpreendeu os pesquisadores. Em menos de um minuto, essas partículas produziram mais hidrogênio do que as partículas de 100 nanômetros produziram em cerca de 45 minutos. A taxa de reação máxima para as partículas de 10 nanômetros foi cerca de 150 vezes mais rápida.

p Swihart disse que a discrepância se deve à geometria. Conforme eles reagem, as partículas maiores formam estruturas não esféricas cujas superfícies reagem com a água menos prontamente e menos uniformemente do que as superfícies das menores, partículas esféricas, ele disse.

p Embora exija uma quantidade significativa de energia e recursos para produzir as bolas de silício super-pequenas, as partículas podem ajudar a alimentar dispositivos portáteis em situações onde a água está disponível e a portabilidade é mais importante do que o baixo custo. Operações militares e viagens de acampamento são dois exemplos de tais cenários.

p "Não se sabia antes que poderíamos gerar hidrogênio tão rapidamente a partir do silício, um dos elementos mais abundantes da Terra, "Erogbogbo disse." O armazenamento seguro de hidrogênio tem sido um problema difícil, embora o hidrogênio seja um excelente candidato para energia alternativa, e uma das aplicações práticas de nosso trabalho seria o fornecimento de hidrogênio para energia de células de combustível. Podem ser veículos militares ou outros aplicativos portáteis próximos à água. "

p "Talvez em vez de levar um gerador a gasolina ou diesel e tanques de combustível ou grandes baterias comigo para o acampamento (civil ou militar) onde há água disponível, Eu pego uma célula de combustível de hidrogênio (muito menor e mais leve que o gerador) e alguns cartuchos de plástico de nanopó de silício misturados com um ativador, "Swihart disse, prevendo aplicações futuras. "Então posso ligar meu rádio via satélite e telefone, GPS, computador portátil, iluminação, etc. Se eu acertar as coisas, Posso até ser capaz de usar o excesso de calor gerado pela reação para aquecer um pouco de água e fazer chá. "