Uma nova família de materiais para converter eficientemente a luz solar em energia limpa

Pesquisadores da Oregon State University desenvolveram uma nova família de materiais que usam luz para produzir hidrogênio a partir da água, abrindo portas para novas formas de converter os raios solares em energia limpa. Uma colaboração liderada por Kyriakos Stylianou, da OSU College of Science, criou um fotocatalisador que permite a produção rápida e eficiente de hidrogênio.

As descobertas, publicadas no Journal of the American Chemical Society, introduzem uma nova ferramenta potencial para usar contra as emissões de gases de efeito estufa e as mudanças climáticas, disse Stylianou, cuja pesquisa se concentra em materiais cristalinos e porosos. Quase 100 mil foram sintetizados por pesquisadores químicos, e as propriedades de outro meio milhão foram previstas.

Neste estudo, os pesquisadores trabalharam com um MOF, BVR-19, que possui uma característica estrutural distinta: uma ligação sulfeto a sulfeto que sofre clivagem transitória após exposição à luz, resultando em espécies reativas de enxofre. O BVR-19 também se forma espontaneamente em soluções aquosas à temperatura ambiente, proporcionando uma forte vantagem energética.

A produção de hidrogênio pela divisão da água por meio de um processo catalítico é mais limpa do que o método convencional de derivar hidrogênio do gás natural por meio de um processo de produção de dióxido de carbono conhecido como reforma a vapor de metano, disse Stylianou. A sustentabilidade da eletrocatálise depende da utilização de energia renovável e, para ser competitiva no mercado, essa energia tem que ser barata.

Atualmente, a reforma a vapor do metano produz hidrogénio a um custo de cerca de 1, 50 dólares por quilograma, em comparação com cerca de 5 dólares por quilograma do hidrogénio verde. Essas descobertas fornecem novas regras de design para a criação de materiais mais eficazes para a produção de combustível solar. " Emmanuel Nyela Musa et al, Intraligand Charge Transfer in Metal-Organic Frameworks Facilitates Radical Anion-Mediated Hydrogen Evolution, Journal of.

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