Amônia transformada em combustível verde usando um LED convencional

Pesquisadores da Universidade de Princeton e da Universidade Rice combinaram ferro, cobre e

LED para tecnologia de baixo custoprodução de hidrogênio. O método proposto pelos cientistas não requer temperaturas extremas ou catalisadores caros para converter a amônia em combustível verde.

Plantas industriais frequentemente decompõem amôniaem altas temperaturas, usando como catalisadores uma ampla gama de catalisadores, ou seja, materiais que aceleram uma reação química. Pesquisas anteriores mostraram que a temperatura do processo pode ser reduzida com rutênio, mas esse material é muito caro.

Para otimizar o processo, os químicos usaramavanços da plasmônica. Este é um campo relativamente novo que explora a combinação de minúsculas nanoestruturas metálicas e luz. Ao direcionar a luz para estruturas menores que um comprimento de onda, os engenheiros manipulam as propriedades do material. Nesse caso, os cientistas usaram luz para excitar elétrons em nanopartículas de ferro.

Célula de reação (esquerda) e fotocatalíticaplataforma (à direita) usada no teste de fotocatalisadores plasmônicos de cobre-ferro para a produção de hidrogênio a partir de amônia. Toda a energia de reação para catálise veio de LEDs que emitem luz em um comprimento de onda de 470 nanômetros. Imagem: Syzygy Plasmonics, Inc., Rice University

Adequado apenas para plasmônicoscertos tipos de metais, como cobre, ouro ou prata. Os cientistas adicionaram átomos de cobre a partículas de ferro para criar nanoestruturas minúsculas. Nesse caso, o cobre atua como uma antena que capta a luz do LED. E os átomos de ferro embutidos no cobre atuam como catalisadores para acelerar a reação, impulsionados pelos elétrons excitados pela luz.

Em uma série de experimentos, os cientistas mostraram que esseo método é adequado para a obtenção de hidrogênio a partir de amônia. Ao mesmo tempo, apenas a luz dos LEDs economizadores de energia é necessária para operação, operando em temperatura ambiente sem aquecimento adicional. Os pesquisadores dizem que o processo é escalável. Os cientistas continuarão a explorar catalisadores alternativos para melhorar ainda mais a eficiência do processo e reduzir seu custo.

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