Cientistas desenvolvem novo catalisador para produção eficiente de hidrogênio
Pesquisadores criaram um catalisador inovador que melhora a produção de hidrogênio a partir da eletrólise da água. Este avanço promete uma geração de hidrogênio verde mais sustentável e econômica. O estudo foi publicado em 3 de outubro de 2025.
Em um avanço recente, uma equipe liderada por químicos da Universidade da Califórnia, Berkeley, desenvolveu um catalisador inovador à base de cobalto projetado para melhorar a eficiência da produção de hidrogênio por meio da eletrólise da água. A pesquisa, detalhada no Journal of the American Chemical Society, aborda desafios chave no armazenamento de energia renovável e na produção de combustíveis limpos.
O catalisador opera facilitando a reação de evolução de oxigênio (OER), um passo crítico, mas intensivo em energia, na separação da água em hidrogênio e oxigênio. Catalisadores tradicionais, frequentemente dependentes de metais preciosos caros como irídio ou rutênio, sofrem com altos custos e durabilidade limitada. No entanto, o novo material de fosfato de cobalto demonstra estabilidade e desempenho superiores em condições de pH neutro, imitando processos enzimáticos naturais.
"Nosso catalisador atinge mais de 90% de eficiência na produção de hidrogênio, rivalizando com sistemas de ponta enquanto usa materiais abundantes e não tóxicos," disse a pesquisadora principal, Dra. Emily Chen, no resumo do estudo. Experimentos realizados por mais de 100 horas mostraram degradação mínima, com o catalisador mantendo níveis de atividade acima de 85%.
O contexto de fundo revela que o hidrogênio é pivotal para a descarbonização de setores como transporte e indústria, mas os métodos de produção atuais contribuem significativamente para as emissões globais. Este desenvolvimento se baseia em trabalhos anteriores em catálise bioinspirada, visando escalar para eletrólisadores industriais. A equipe testou o catalisador em um eletrólisador de escala laboratorial, produzindo hidrogênio a taxas de 10 miliamperes por centímetro quadrado.
As implicações incluem reduções potenciais nos custos do hidrogênio verde em 20-30%, tornando-o competitivo com o hidrogênio derivado de combustíveis fósil. No entanto, os pesquisadores observam que otimizações adicionais são necessárias para aplicações no mundo real, como integração com fontes de energia renovável como solar ou eólica.
O estudo destaca perspectivas equilibradas: embora promissor, especialistas alertam que a escalabilidade e testes de campo de longo prazo permanecem como obstáculos. O coautor, Dr. Michael Lee, enfatizou: "Este é um passo adiante, mas esforços colaborativos entre disciplinas serão essenciais para realizar seu pleno potencial."
No geral, esta inovação sublinha os esforços contínuos para avançar tecnologias de energia sustentável em meio a desafios climáticos.