O relatório de notícias do Silver Institutede outubro de 2021 trouxe informações a respeito do papel da prata no armazenamento de hidrogénioe na produção de eletricidade através da decomposição de matéria orgânica porbactérias.
– A Prata Podetornar o Armazenamento de Hidrogénio mais Seguro
Algunsespecialistas em energia chamam o hidrogénio de “combustível dofuturo” porque, quando queimado em oxigênio, o gás não produz dióxido decarbono ou outros gases de efeito estufa prejudiciais. Produz apenas água comosubproduto da combustão. Muitos autocarros metropolitanos e caminhões já sãomovidos a hidrogénio (veja este caminhão da Toyota). Os engenheiros também imaginam navios e aviõesque um dia poderão funcionar com hidrogénio.
Embora o hidrogéniopossa resolver muitos problemas ambientais, possui uma grande desvantagem: oarmazenamento. O gás mais leve que o ar é altamente volátil à temperaturaambiente e deve ser armazenado em temperatura extremamente baixa ou altapressão, o que limita seu uso.
A prata, o ouro eo cobre podem oferecer uma solução para esta limitação, de acordo com CristinaTrujillo, PhD (Trinity College Dublin) que, ao trabalhar com pesquisadores do Instituto de Química Médica da Espanha, descobriu que compostos dos três metais eramcapazes de reagir com átomos de hidrogénio durante sua produção de uma maneiraque evitou que o produto final se tornasse perigosamente volátil.
Em uma declaração,Trujillo disse: “Há décadas, muitos grupos de pesquisa em todo o mundo colocamseus esforços nesta questão [redução dos gases de efeito estufa]. Uma dasalternativas mais estudadas tem sido o hidrogénio como fonte de energia limpa esem dióxido de carbono, mas apresenta múltiplos problemas devido à suareatividade, baixa densidade e estabilidade. Nossa contribuição – feita pormeio de técnicas de química quântica – foi mostrar que os complexos de ouro,prata e hidreto de cobre têm grande probabilidade de reter hidrogénio demaneira estável. Esperamos que este trabalho tenha várias aplicações nos temposque virão.”
– A Prata EstimulaBactérias a Produzirem mais Eletricidade
Quando certasbactérias decompõem os resíduos orgânicos, como os encontrados nas águas desperdiçadas,pequenas quantidades de eletricidade são produzidas. Por exemplo, a bactériaShewanella decompõe a matéria orgânica em pequenas moléculas e elétrons sãoproduzidos durante este processo metabólico. Em essência, a sequência forma uma’célula de combustível’ microbiana que gera eletricidade que pode ser capturadaconforme a bactéria cresce como um filme em eletrodos.
No entanto, aquantidade de eletricidade produzida não é suficiente para torná-la uma fontede energia viável – até que as nanopartículas de prata sejam trazidas à cena.
Uma equipe deengenheiros e químicos da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, descobriuque quando adicionaram nanopartículas de prata a eletrodos compostos de um tipode óxido de grafeno (uma combinação de carbono, oxigênio e hidrogénio), asnanopartículas liberaram íons de prata que viajaram para dentro das células dabactéria, capturando ainda mais elétrons produzidos pela bactéria.
“Sistemas derecuperação de energia que utilizam bactérias encontradas em águas residuaisoferecem um golpe duplo para os esforços de sustentabilidade ambiental”,disse o co-autor Yu Huang, professor e chefe do Departamento de Ciência eEngenharia de Materiais da UCLA Samueli School of Engineering https://samueli.ucla.edu , em uma declaração. “As populações naturais de bactérias podem ajudar adescontaminar as águas subterrâneas, decompondo compostos químicosprejudiciais. Agora, nossa pesquisa também mostra uma maneira prática deaproveitar a energia renovável deste processo.”
“Adicionarnanopartículas de prata às bactérias é como criar uma via expressa dedicadapara elétrons, que nos permitiu extrair mais elétrons e em velocidades maisrápidas”, disse Xiangfeng Duan, outro autor correspondente do estudo eprofessor de química e bioquímica da UCLA.
“As células acombustível microbianas (microbial fuel cells – MFC’s) Shewanella-silverentregaram uma densidade de corrente máxima de 3.85 miliamperes por centímetroquadrado e uma densidade de potência de 0.66 miliwatts por centímetro quadrado (quesão todas consideravelmente mais altas do que as dos melhores MFC’s relatadosaté hoje)”, escreveu a equipa na revista Science. “Com a adição de nanopartículas deprata, o filme de Shewanella aumentou a produção elétrica em mais de 80%.”
O estudo foiapoiado pelo U.S. Office of Naval Research, e , segundo os autores, estudosadicionais podem levar à geração de eletricidade em grande escala a partir deusinas de resíduos orgânicos.
André Marques