O que é dividir a água?

divisão de água é o processo de quebrar o composto químico da água em seus elementos constituintes de hidrogênio e oxigênio. Existem muitas abordagens para a divisão de água, a mais comum entre elas é a eletrólise, onde uma corrente elétrica é passada através da água para produzir íons hidrogênio e oxigênio. Embora muitos métodos de divisão de água não sejam eficientes em termos de energia em termos da energia necessária para separar o hidrogênio e o oxigênio da água versus a energia que pode ser derivada posteriormente do hidrogênio puro para combustível, o processo é visto como uma alternativa potencial para substituir uma dependência de combustíveis fósseis. As aplicações usando energia solar e novos catalisadores químicos para dividir a água oferecem um método promissor de produção de ganhos de energia líquida renovável sem produzir emissões de gases de efeito estufa ou outros poluentes no processo.

divisão de água fotocatalítica usando a energia deA luz, ou usando outras fontes de energia renovável, como a energia eólica, agora estão sendo empregadas para gerar corrente elétrica em novas formas de eletrólise. O objetivo é criar um sistema de divisão de água inteiramente alimentado por fontes de energia renováveis, como a luz solar, tornando a produção de hidrogênio competitiva contra os combustíveis fósseis. O desafio do processo foi desenvolver eletrodos feitos de materiais baratos e duráveis. Verificou -se que os compostos de borato de cobalto e níquel oferecem maior eficiência e são baratos e fáceis de fabricar. Embora esses novos compostos de eletrodos sejam seguros em sistemas comerciais de produção de combustíveis solares, eles ainda não podem competir com a eficiência dos métodos de eletrólise industrial que usam compostos alcalinos perigosos como soluções eletrolíticas.

Mecanismos de divisão de água que oferecem mais promessas em termos de ganho de energia são baseados no processo de fotossíntese que as plantas usam para converter a luz solar em energia química. Enquanto naturalOs sistemas para isso são sistemas muito lentos e artificiais que imitam inicialmente uma eficiência inferior a 1% quando a pesquisa começou em 1972 no Japão, novos processos estão aumentando os níveis de produção de hidrogênio. Os pesquisadores japoneses em 2007 começaram a revestir eletrodos feitos de silício microcristalino hidrogenado com nanopartículas de platina, o que aumentou ainda mais a estabilidade e a vida dos eletrodos e sua capacidade catalítica na divisão de água.

Pesquisas semelhantes no Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) nos Estados Unidos têm como alvo taxas de conversão de eficiência solar para hidrogênio de 14% no ano de 2015, com um aumento da durabilidade dos eletrodos de 1.000 horas em 2005 a 20.000 horas em 2015. À medida que essa eficiência aumenta, o custo correspondente da produção de combustíveis de hidrogênio diminui, com um custo de dólares americanos (USD) por quilograma ($/kg) da produção de H 2 em 2005 a US $ 360/kg para US $ 5/kg em 2015. Mesmo neste nível, a divisão de água para produzir hidd hidd hidO Rogen ainda é três a dez vezes mais caro do que gerar combustíveis à base de hidrogênio a partir da reforma do gás natural. A pesquisa ainda tem alguma distância a percorrer antes de ser competitiva economicamente com o setor de energia estabelecida.