Métodos e Eletrólitos Utilizados na Produção de Hidrogênio
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Data
2013-07-03
Autores
Medeiros, William Bartolomeu de
Botton, Janine Padilha
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Resumo
Com o crescimento exponencial da popula ̧c ̃
ao mundial; o alto consumo energ ́etico, principal-
mente dos pa ́ ıses emergentes; e com o previs ́ ıvel esgotamento de fontes energ ́eticas f ́osseis, surge
a necessidade de alternativas energ ́eticas para um futuro pr ́oximo. Contudo, a solu ̧c ̃ao para
esta crise energ ́etica anunciada deve estar em sintonia com a diminui ̧c ̃ao da polui ̧c ̃ao ambiental.
Neste cen ́ario, a chamada ”economia do hidrogˆenio”ganha destaque nas pesquisas em energias
renov ́aveis, pois se trata do elemento mais abundante no universo, sua combust ̃
ao direta produz
uma quantidade significativa de energia liberando apenas vapor d’ ́agua e, sua obten ̧c ̃ao ́e bas-
tante flex ́ ıvel. O hidrogˆenio ́e considerado um vetor energ ́etico, ou seja, ele armazena energia e,
portanto, existe a necessidade de emprego de uma fonte primaria de energia para sua obten ̧c ̃ao.
O hidrogˆenio pode ser obtido por diversos m ́etodos onde destaca-se a obten ̧c ̃
ao por eletr ́
olise da
agua, pois os produtos s ̃ao o hidrogˆenio e oxigˆenio puros, neste caso, o impacto na produ ̧c ̃ao do
́
hidrogˆenio ́e bastante reduzido, possuindo apenas impactos ambientais indiretos a produ ̧c ̃ao. A
eletr ́
olise ́e a quebra da mol ́ecula da ́agua por meio de rea ̧c ̃oes qu ́ ımicas n ̃ao espontˆaneas desenca-
deadas a partir de uma fonte de energia externa. O meio onde ocorrem as rea ̧c ̃
oes pode ser ́
acido
ou b ́
asico. Tens ̃ao e corrente s ̃ao fornecidas aos eletrodos imersos em ambiente condutor. Tendo
em vista o curto per ́ ıodo na bolsa, o objetivou-se uma abordagem, dentro do plano de trabalho
proposto, em rela ̧c ̃ao a uma revis ̃ao bibliogr ́a fica dos m ́etodos e eletr ́
olitos (meio condutor) uti-
lizados na produ ̧c ̃ao de hidrogˆenio. Observou-se que, atualmente, a produ ̧c ̃
ao de hidrogˆenio ́e,
sobretudo, atrav ́es da reforma do g ́as natural devido menor custo. Quanto `
a decomposi ̧c ̃
ao da
mol ́ecula da ́agua pode ser realizada pelos seguintes processos: eletr ́
olise, decomposi ̧c ̃
ao t ́ermica,
rea ̧c ̃
ao qu ́ ımica e por ciclos termoqu ́ ımicos. Os ciclos termoqu ́ ımicos e de eletrolise a quente tem
sido cogitados como os processos mais vi ́aveis para produ ̧c ̃
ao do hidrogˆenio. Ambos os processos
tem melhor desempenho em temperaturas altas na faixa de 700-900 ◦ C. Dentre os eletr ́olitos o
KOH (hidr ́oxido de pot ́assio) tem ampla aplica ̧c ̃ao em c ́elulas eletrol ́ ıticas como meio condutor,
contudo, estudos recentes demonstraram grande eficiˆencia dos l ́ ıquidos iˆonicos como meio condu-
tor na produ ̧c ̃ao de hidrogˆenio via eletr ́
olise da ́
agua, em especial o BMI.BF4 (tetrafluoroborato
de 1-butil-3-metilimidaz ́olio), que demonstrou elevada estabilidade em testes com diferentes ele-
trocatalisadores. Dados a respeito da produ ̧c ̃
ao de hidrogˆenio por eletr ́olise da ́
agua ainda s ̃
ao
incipientes, visto que atualmente o processo ́e mais custoso que outros m ́etodos utilizados, como
a reforma do g ́as natural, por exemplo. No entanto, este ́e um processo ?limpo? de produ ̧c ̃ao
de uma energia armazen ́avel e de alto poder energ ́etico, portanto, estudos como este merece
aten ̧c ̃ao na busca por solu ̧c ̃oes para nossas futuras demandas energ ́eticas e qualidade ambiental.
Abstract
Descrição
Anais do II Encontro de Iniciação Científica e de Extensão da Unila - Sessão de Química - 03/07/13 – 13h30 às 18h30 - Unila-PTI - Bloco 03 – Espaço 03 – Sala 02
Palavras-chave
Eletrólise da água, Eletrólitos, Líquidos iônicos