Categoria: Físico-química

Urina como fonte de hidrogênio

Pesquisadores americanos desenvolveram um método adequado para se produzir hidrogênio a partir de urina.

Um dos principais compostos da urina é a uréia, de fórmula CO(NH2)2 (ou CH4N2O), e por esta molécula conter hidrogênios poderia ser uma eventual fonte, em vez da extração deles direto da água.

Gerardine G. Botte, um dos pesquisadores que assina o artigo, afirmou que a idéia ocorreu em uma conferência sobre células a combustível, na qual se discutia como usar água limpa para se obter energia limpa. E Botte imaginou que isto poderia ser feito de uma maneira ainda mais inteligente.

A equipe de pesquisadores utilizou o processo da eletrólise para quebrar as moléculas, com o uso de novo eletrodo baseado em níquel para oxidar a uréia com eficiência. Esta quebra é feita com uma tensão em torno de 0,37V, enquanto que para a água é necessária uma tensão de 1,23V.

Durante o processo eletroquímico a uréia é absorvida pela superfície de níquel do eletrodo, o qual passa os elétrons necessários para quebrar a molécula. Hidrogênio puro é recuperado no cátodo e nitrogênio mais alguns traços de oxigênio e hidrogênio evoluem do ânodo. O dióxido de carbono também é gerado durante o processo e reage com hidróxido de potássio para resultar em carbonato de potássio.

ureia eletrodos niquel hidrogenio

Os testes, em sua maioria, foram conduzidos com uréia sintética, mas também demonstraram que o processo pode funcionar em urina humana. E um dos fatores que podem ser limitantes no processo é que em condições normais a uréia é comumente transformada em amônia por bactérias.

Algo que deve ficar claro é que neste procedimento a urina não é uma fonte de energia, e serve apenas como uma fonte alternativa para a produção de hidrogênio; e que neste processo é necessária a aplicação de potencial e portanto resultando em um gasto energético.

Via RCS

Leia também
A economia baseada no hidrogênio

 Boggs, B., King, R., & Botte, G. (2009). Urea electrolysis: direct hydrogen production from urine Chemical Communications DOI: 10.1039/b905974a

Espuma de barbear em baixa pressão

espuma em baixa pressão
Este vídeo demonstra o que ocorre ao se colocar espuma de barbear colocada em um suporte e em seguida submeter o sistema a uma queda de pressão.

Agora, vamos pensar, porque a barba expande?
Podemos prever este tipo de situação através da equação dos gases ideais PV=nRT (podemos considerar como um comportamento ideal, pois no gás que está dentro das bolhas da espuma está com condições brandas).
Podemos considerar que a temperatura e o número de móis são praticamente constantes, portanto o que irá varia será a pressão e o volume. E pela equação P=nRT/V percebemos que o volume é inversamente proporcional à pressão (Lei de Boyle-Mariotte). Quando a pressão cai, o volume aumenta. Portanto teremos um aumento do volume da espuma.

Convecção diferente

efeito convectivo
Curioso efeito obtido em uma mistura de Tia Maria e nata.

Os dois líquidos, com diferentes densidades, ao se misturarem, geram um padrão bem semelhante ao visto na convecção presente em líquidos quentes. Mas neste caso está ocorrendo uma convecção solutal, que é causada por gradientes de concentração de um soluto.

Este experimento faz parte do material do livro How to Fossilise your Hamster (Como fossilizar o seu Hamster).

Mais informações no artigo:

CARTWRIGHT, J., PIRO, O., & VILLACAMPA, A. (2002). Pattern formation in solutal convection: vermiculated rolls and isolated cells Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 314 (1-4), 291-298 DOI: 10.1016/S0378-4371(02)01080-4

luisholzle@unipampa.edu.br. Química (Licenciatura) – Universidade Federal do Pampa.

Fita luminosa

fita luz
A fabricante da fita luminosa (Light Tape – Electro-LuminX) afirma que o produto não contém vidro, é flexível, não contém mercúrio, gera pouco calor, tem o custo operacional de 1/6 de outros produtos similares com LED, consome 0,5W para cada 30cm de comprimento e tem um custo de 20X menos do que lâmpadas fluorescentes convencionais.

Se pelo menos uma parte de todas essas promessas for verdadeira, acho que o produto tem uma grande chance de se tornar popular em um vasto tipo de aplicações. E ainda, com a possibilidade de aprimoramento tecnológico, estaremos em contato com este tipo de produto em um curto espaço de tempo.

A fita luminosa emite a luz com base em um processo de eletroluminescência, no qual fósforo é estimulado eletricamente com corrente alternada para produzir luz. Neste caso, o fósforo está localizado entre duas placas condutoras, sendo uma delas transparente para a luz produzida.

Uma unidade geradora de energia consegue iluminar até 100 metros de fita, e diferentes tensões e frequências aplicadas resultam em diferenças no brilho e cor da luz produzida.

Veja alguns vídeos de demonstração do produto.

Algumas aplicações:

Site da empresa

Home


http://www.lighttape.com/

Via (New Atlas) Gizmag

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisbrudna@gmail.com ) – Universidade Federal do Pampa – Bagé.

Energia de Gibbs – aula no MIT

professor escreve equações no quadro
Nesta aula é feita de demonstração da importância da energia de Gibbs como critério de espontaneidade de um processo.
Na construção do conceito ele também aborda a energia de Helmholtz.

Aula 12 (em inglês)