O hidrogênio é um combustível de emissões zero e sem dúvida um excelente candidato de energia alternativa.Uso de hidrogênio extraído da água para gerar eletricidade é tema de um debate em curso. Experiências recentes de Universidade de Buffalo pesquisadores revelou como o silício pode ser usado para produzir energia de forma eficiente . Criaram esféricas nano partículas de silício que reagem com água para formar o ácido silícico (um subproduto não tóxico) e hidrogénio . Além do mais, esse processo não requer luz, calor ou eletricidade e produzir hidrogênio instantaneamente. O hidrogênio produzido durante experimentos foi relativamente puro como pesquisadores testaram com sucesso em uma célula de combustível pequeno que um ventilador ligado.
Pesquisador Mark T. Swihart, UB professor de Engenharia Química e Biológica e diretor da Força Estratégica da universidade na Gestão Integrada de Sistemas Nanoestruturados disse,
"Quando se trata de separação da água para produzir hidrogênio, silício nanométricos podem ser melhor do que escolhas mais óbvias que as pessoas estudadas por um tempo, como o alumínio."
Equipe de pesquisa descobriu que 10 nonometer-partículas criadas por eles produzidos hidrogênio cerca de 150 vezes mais rápido do que as reações semelhantes usando partículas de silício de 100 nanômetros de largura e 1.000 vezes mais rápido do que o silício em massa . Além disso, essas nanopartículas teve incrível velocidade de reação com a água - que produziu mais de hidrogênio em um minuto de 100 nanômetros partículas produzidas em 45 minutos. Além disso, a taxa máxima de reacção de 10 nanometros de partículas era de cerca de 150 vezes mais rápido. Pesquisador Paras Prasad, diretor executivo do Instituto UB de Lasers, Fotônica e Biofotônica (ILPB) e um SUNY Distinguished Professor Departamentos da UB de Química, Física, Engenharia Elétrica e Medicina disse,
"Com o desenvolvimento, esta tecnologia poderia formar a base de um." Basta adicionar água "abordagem para a geração de hidrogênio por demanda A aplicação mais prática seria para fontes de energia portáteis. "
Nas três imagens acima, as imagens de microscopia eletrônica de transmissão mostram nanopartículas de silício esféricas de cerca de 10 nanômetros de diâmetro. Crédito: Swihart Research Group, da Universidade de Buffalo.
De acordo com Swihart, geometria das partículas conduziu a esta grande variação . Como eles reagem, as partículas maiores formam estruturas não esféricas cujas superfícies reagem com a água e menos prontamente menos uniforme do que as superfícies das mais pequenas, as partículas esféricas. Porém é preciso significativo de energia e recursos para produzir as bolas super-pequenas de silício, as nanopartículas poderiam ajudar a dispositivos portáteis em situações onde a água é disponível e portabilidade é mais importante do que de baixo custo . Operações militares e acampamentos são dois exemplos de tais cenários.Falando sobre aplicações dessas nanopartículas, primeiro autor do estudo, Folarin Erogbogbo, professor assistente de pesquisa no ILPB UB UB e um de pós-graduação de doutorado disse,
"Era anteriormente desconhecido que este poderia gerar hidrogénio rapidamente de silício, um dos elementos mais abundantes da Terra. Armazenamento seguro de hidrogênio tem sido um problema difícil, mesmo que o hidrogênio é um excelente candidato para a energia alternativa, e uma das aplicações práticas do nosso trabalho seria fornecimento de hidrogênio para o poder célula de combustível. Poderia ser veículos militares ou outras aplicações portáteis que estão perto da água. "
Swihart ainda adicionados,
"Talvez em vez de tomar um gerador a gasolina ou diesel e tanques de combustível ou baterias grandes comigo para o parque de campismo (civil ou militar), onde a água está disponível, eu pegar uma célula de combustível de hidrogênio (muito menor e mais leve do que o gerador) e alguns de plástico Os cartuchos de nanopowder silício misturado com um activador. Então, eu posso meu poder de rádio por satélite e telefone, GPS, laptop, iluminação, etc Se eu tempo as coisas direito, eu poderia até mesmo ser capaz de usar o excesso de calor gerado a partir da reação para aquecer água e fazer chá. "
Estes resultados apareceram online no Nano Letters em 14 de janeiro de 2013.
Fonte: Universidade de Buffalo
Imagem destaque: Swihart Research Group, da Universidade de Buffalo
Um close-up de silício esférica nanopartículas de cerca de 10 nanômetros de diâmetro. Na revista Nano Letters, os cientistas relatam que a UB essas partículas poderiam formar a base de novas tecnologias que geram hidrogênio para aplicações portáteis.
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