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Investigadores da U. Porto apostam em nanotecnologia para produzir hidrogénio verde
A Faculdade de Ciências da Universidade do Porto esclarece que o projeto, intitulado 'H2Flexi-PEC's' e financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, "propõe uma alternativa mais barata, eficiente e escalável para a indústria produzir este combustível do futuro".
25 de Julho de 2023 às 09:52
Investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) estão a trabalhar com nanomateriais para produzir hidrogénio verde, alternativa que poderá ser "mais barata, eficiente e escalável" para a indústria produzir este combustível, foi anunciado esta terça-feira.
Em comunicado, a FCUP esclarece que o projeto, intitulado 'H2Flexi-PEC's' e financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, "propõe uma alternativa mais barata, eficiente e escalável para a indústria produzir este combustível do futuro".
"O hidrogénio só é 'verde' se a sua produção industrial utilizar eletricidade de energia renovável", salienta a faculdade, esclarecendo que as células fotoeletroquímicas - que funcionam com energia solar - têm um conjunto de componentes que, quando iluminados e imersos em água, "geram portadores de carga e decompõem-na em oxigénio e hidrogénio".
Os investigadores pretendem agora "chegar a uma nova geração destas células", nomeadamente, através da construção de um fotoelétrodo composto por materiais que "existem em abundância" em Portugal, como a hematite (vulgarmente conhecida como ferrugem), o dióxido de titânio e o trióxido de tungsténio.
"Para além de serem de baixo custo, [estes materiais] têm uma elevada estabilidade, ou seja, são eficientes durante mais tempo e não se degradam facilmente", acrescenta a FCUP.
Nos laboratórios do Instituto de Física de Materiais Avançados, Nanotecnologia e Fotónica da FCUP, está também a ser desenvolvido um novo método para otimizar a captura de luz e que passa pela incorporação de nanoestruturas (fabricadas a partir dos materiais abundantes) no semicondutor e que atuam como "concentradores de luz, levando assim ao aumento da eficiência".
Citada no comunicado, a investigadora líder do projeto, Arlete Apolinário, explica que se um material for reduzido e aumentada a sua porosidade é obtida "uma maior área superficial, por consequência mais água em contacto com o material, assim como maior área exposta à luz".
As células desenvolvidas pelos investigadores serão, posteriormente, testadas em equipamentos próprios, prevendo-se que depois sejam caracterizadas e testadas num simulador solar que existe na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.
Para que estas células sejam mais eficientes e versáteis, os investigadores pretendem torná-las mais flexíveis.
"Pretendemos desenvolver uma célula flexível que possa ser fabricada através de processos de impressão em larga escala, o que reduz significativamente os custos de produção. Para além disso, é vantajoso para a indústria ao nível do 'design' por ser muito mais versátil, por exemplo, fácil de aplicar em superfícies curvas ou irregulares", acrescenta Arlete Apolinário.
No final do projeto, os investigadores querem "apresentar uma célula com uma relação preço/desempenho adequada para competir com a geração elétrica tradicional baseada nos combustíveis fósseis", sendo que o objetivo é chegar à eficiência solar química de 10%.
Para a investigadora, esta célula será "uma importante arma" para atingir a meta da neutralidade carbónica até 2050 e para um planeta mais sustentável.
Em comunicado, a FCUP esclarece que o projeto, intitulado 'H2Flexi-PEC's' e financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, "propõe uma alternativa mais barata, eficiente e escalável para a indústria produzir este combustível do futuro".
Os investigadores pretendem agora "chegar a uma nova geração destas células", nomeadamente, através da construção de um fotoelétrodo composto por materiais que "existem em abundância" em Portugal, como a hematite (vulgarmente conhecida como ferrugem), o dióxido de titânio e o trióxido de tungsténio.
"Para além de serem de baixo custo, [estes materiais] têm uma elevada estabilidade, ou seja, são eficientes durante mais tempo e não se degradam facilmente", acrescenta a FCUP.
Nos laboratórios do Instituto de Física de Materiais Avançados, Nanotecnologia e Fotónica da FCUP, está também a ser desenvolvido um novo método para otimizar a captura de luz e que passa pela incorporação de nanoestruturas (fabricadas a partir dos materiais abundantes) no semicondutor e que atuam como "concentradores de luz, levando assim ao aumento da eficiência".
Citada no comunicado, a investigadora líder do projeto, Arlete Apolinário, explica que se um material for reduzido e aumentada a sua porosidade é obtida "uma maior área superficial, por consequência mais água em contacto com o material, assim como maior área exposta à luz".
As células desenvolvidas pelos investigadores serão, posteriormente, testadas em equipamentos próprios, prevendo-se que depois sejam caracterizadas e testadas num simulador solar que existe na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto.
Para que estas células sejam mais eficientes e versáteis, os investigadores pretendem torná-las mais flexíveis.
"Pretendemos desenvolver uma célula flexível que possa ser fabricada através de processos de impressão em larga escala, o que reduz significativamente os custos de produção. Para além disso, é vantajoso para a indústria ao nível do 'design' por ser muito mais versátil, por exemplo, fácil de aplicar em superfícies curvas ou irregulares", acrescenta Arlete Apolinário.
No final do projeto, os investigadores querem "apresentar uma célula com uma relação preço/desempenho adequada para competir com a geração elétrica tradicional baseada nos combustíveis fósseis", sendo que o objetivo é chegar à eficiência solar química de 10%.
Para a investigadora, esta célula será "uma importante arma" para atingir a meta da neutralidade carbónica até 2050 e para um planeta mais sustentável.
