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Fuel cells em sanduíche

As fuel cells, ou células de combustível, ou ainda células de energia, são com toda a probabilidade o futuro dos veículos motorizados. Para chegar lá, porém, elas têm de se tornar mais eficientes e bem mais baratas – talvez uma dez vezes mais. Atualmente elas dependem de catalisadores feitos de platina, material extremamente raro e caro.

Alternativas existem, mas quase universalmente não conseguem resistir ao processo corrosivo que converte a energia química do hidrogênio em elétrica. Platina e irídio conseguem, mas são caros demais; ouro e paládio são mais baratos, mas não suportam os solventes altamente acidíferos que acompanham a reação química.

O Professor Sergey Stolbov, da Universidade da Flórida Central, sua associada pós-doutorada Marisol Alcântara Ortigoza e seu grupo de pesquisas, dizem que fizeram células de energia com camadas mais baratas de ouro ou paládio dentro de uma estrutura parecida com a de um sanduíche.

Sub uma camada monoatômica de ouro ou paládio, eles colocaram uma outra camada que amplia a razão de conversão energética da célula ao mesmo tempo em que protege o catalisador do ambiente acidífero. Essas duas camadas ficam sobre uma camada básica feita de um substrato barato de tungstênio que também funciona como estabilizadora do catalisador. Os pesquisadores dizem que essa estrutura permite que mais energia seja convertida, ao mesmo tempo em que reduz o custo já que metais mais raros e caros não são mais necessários.

Como assevera o professor Stolbov, “Estamos muito encorajados por essas nossas primeiras tentativas, que sugerem que podemos criar dois catalisadores relativamente baratos e altamente ativos, com base em paládio e ouro, para células de energia a hidrogênio, fonte limpa e renovável de energia.”

Stolbov diz que a abordagem de seu grupo é muito confiável mas que experimentos terão de ser conduzidos para testar suas previsões e determinar se têm potencial para aplicação em larga escala. Eles estão iniciando trabalhos com um grupo de cientistas do Departamento (ministério) de Energia americano para duplicar seus resultados.

O trabalho de pesquisa do grupo Stolbov está no The Journal of Physical Chemistry Letters