Ciência

Pesquisa de nanobolhas para melhorar a produção de hidrogênio verde

Em um novo estudo , pesquisadores da Universidade de Twente fizeram avanços significativos na compreensão do comportamento de micro e nanobolhas em eletrodos durante a eletrólise da água. Este processo é crucial para a produção de hidrogénio (verde). Essas pequenas bolhas se formam nos eletrodos, bloqueando o fluxo de eletricidade e reduzindo a eficiência da reação.

Uma economia de hidrogénio renovável reduz significativamente o impacto do aquecimento global em comparação com uma economia de combustíveis fósseis. No entanto, a produção de hidrogênio é significativamente impedida por bolhas em micro e nanoescala. Portanto, pesquisadores da Universidade de Twente tentam entender com precisão como essas pequenas bolhas se formam e aderem aos eletrodos, para finalmente se livrarem delas.

Comportamento da bolha de previsão

Apoiados por simulações moleculares avançadas, Detlef Lohse e sua equipe desenvolveram uma teoria que pode prever com sucesso a densidade da corrente elétrica necessária para permitir que as nanobolhas cresçam incontrolavelmente e se separem, liberando assim o eletrodo para maior produção de hidrogênio. Esta descoberta é fundamental, pois permite a previsão e o controle do comportamento das bolhas, garantindo que a eletrólise possa prosseguir com o mínimo de interrupção. A pesquisa baseia-se na teoria de estabilidade estabelecida para nanobolhas de superfície (modelo Lohse-Zhang) e a estende para incluir a densidade da corrente eletrolítica para prever o comportamento da bolha.

Com o conhecimento melhorado, cientistas e engenheiros podem agora trabalhar no sentido de melhorar o desprendimento das bolhas. Além de melhorar a eficiência geral da eletrólise da água, este trabalho pode ser utilizado também para outros sistemas onde se formam bolhas de gás, como na catálise.

Esta pesquisa foi realizada pelo Dr. Yixin Zhang (Grupo de Física de Fluidos; Faculdade de C&T), Dr. Xiaojue Zhu (Instituto Max Planck de Pesquisa do Sistema Solar, Göttingen, Alemanha), Jeffery A. Wood (Cluster de Ciência e Tecnologia de Membranas; Instituto MESA+ de Nanotecnologia) e Detlef Lohse (Grupo de Física de Fluidos). Eles publicaram recentemente seu trabalho em um artigo intitulado – Densidade de corrente limite para estabilidade controlada por difusão de nanobolhas eletrolíticas de superfície na revista científica PNAS (Proceeding of the National Academy of Science).

10.1073/pnas.2321958121

A Universidade de Twente e o Fundo de Apoio à Vítima desenvolveram um Medidor de Luto em cooperação com crianças

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