Tag: hidrogênio

O pesquisador holandês Robin Gremaud demonstrou que liga dos metais magnésio, titânio e níquel é um excelente absorvedor de hidrogênio. Esta liga leve leva o uso do hidrogênio para mais próximo do cotidiano como uma fonte de combustível para veículos. Um tanque de hidrogênio que use esta liga terá um peso relativo de 40% menos do que um sistema de baterias. Para encontrar a melhor liga Gremaud desenvolveu um método que permite o teste simultâneo de centenas de amostras de diferentes metais para sua capacidade de absorver hidrogênio. A companhia britânica Ilika, de Southampton já demonstrou interesse.

O hidrogênio é considerado um combustível limpo e, portanto, importante para o futuro. Este gás pode ser usado diretamente nos automóveis em um motor de combustão interna, como o hidrogênio no veículo da BMW, ou pode ser convertida em energia elétrica nas chamadas células a combustível, como nos ônibus Citaro em serviço em Amsterdam.

O grande problema da utilização do hidrogênio nos transportes é o armazenamento seguro deste gás altamente explosivo. Isto pode ser conseguido através de metais que absorvem o gás. No entanto, um inconveniente deste método é que ele torna os tanques de hidrogênio um pouco pesados.

A bateria, uma competidora como forma de armazenamento da energia elétrica, se sai ainda pior. Dirigir por quatrocentos quilômetros com um carro elétrico, com performance comparável ao Toyota Prius, irá precisar de um carro que corregue 317 quilogramas de modernas baterias de lítio em sua jornada. Com a liga metálica leve de Gremaud a mesma distância irá precisar de um tanque de hidrogênio de ´somente´ 200 quilogramas. Embora esta nova liga seja importante no desenvolvimento do hidrogênio como combustível, a descoberta da tecnologia final para o hidrogênio está longe de ser alcançada.

Hidrogenografia ( Hydrogenography )

Em sua pesquisa Gremaud fez uso de uma técnica para medir a absorbância de hidrogênio por metais, baseando-se no fenômeno de ´switchable mirrors´ descoberto na University Amsterdam. Quase 10 anos atrás pesquisadores descobriram que certos materiais perdem sua refletividade pela absorção de hidrogênio. Esta técnica tornou-se conhecida como hidrogenografia, ou “escrever com hidrogênio”. Usando essa técnica, Gremaud foi capaz de analisar simultaneamente a eficácia de centenas de diferentes combinações dos metais magnésio, titânio e níquel. Métodos tradicionais precisariam de testes separados para cada liga.

Leia mais em
Hydrogen tank lighter than battery

O Journal of Renewable and Sustainable Energy (JRSE) é uma publicação revisada por pares (peer-revied) que cobre todas as áreas relacionadas com energias renováveis e sustentáveis que se aplicam ao campo das ciências físicas e da engenharia.
A publicação será feita somente na web, garantindo uma rapidez no processo de aprovação de artigos.
O aspecto interdisciplinar da publicação garante uma ampla diversidade de tópicos a serem abordados.
A publicação incluirá os seguites assuntos:
– Bioenergia – bioreações e bioengenharia
– Energia geotérmica – geisers, bombas de calor e novos aparelhos.
– Energia marinha e hidroelétrica – ondas, marés e represas.
– Energia nuclear – fusão e fissão
– Energia solar – conversores de energia solar térmica e fotovoltáica
– Energia eólica – controles e sistemas de turbinas
– Conversão de energia – membranas de óxido sólido e trocadoras de prótons para células a combustível e novos aparelhos.
– Construções com eficiência energética – coversores solares térmicos e fotovoltáicos
– estocagem de energia – hidrogênio e baterias
– Distribuição de energia – transmissão convencional e por supercondutividade, flutuaçãop de carga e controle
– Recursos de energias renováveis
– Transporte – hidrogênio, bateriais, células a combstível, bioenergia e veículos.

Parece que a publicação de artigos apenas online também foi idealizada para poupar papel.
A editora do journal é a American Institute of Physics.
https://aip.scitation.org/journal/rse

Continuando a série de traduções de vídeos da tabela periódica.
O vídeo está legendado. Se você não conseguir ver a legenda em português clique no botão no canto inferior direito e selecione ´Ativar legendas: Português´.

Neste a equipe explica, entre outras coisas, as diferenças existentes entre o hidrogênio e seu isótopo, o deutério.

Ps: no momento as legendas não estão ativadas para videos embutidos no site, clique na imagem acima ou visite http://www.youtube.com/watch?v=fesgl5Cs5FY

Hidrogênio, o primeiro da turma dos elementos da tabela periódica. Ficou em primeiro porque a nossa clássica tabela periódica tem como um dos critérios de organização o número de prótons. E o hidrogênio, com um próton (e um elétron), lidera a sequência.
Obter hidrogênio não é muito complicado, basta reagir certos ácidos com certos metais (magnésio e ácido clorídrico, por exemplo). Por isso a obtenção do gás já tinha sido documentada por T. Von Hohenheim (Paracelsus) lá pelo século XVI, em uma reação de metal com ácido. Mas para alguém receber mérito pela descoberta de um elemento químico não basta obter, é preciso perceber que se trata de algo novo e realizar a caracterização do elemento.
O químico Roberto Boyle (1670) também obteve hidrogênio pelo mesmo método, mas novamente sem realizar caracterizações.
Após sequencias dessas produções de hidrogênio, sem caracterização, foi Henry Cavendish, que em 1766 percebeu que o hidrogênio era uma nova substância, batizando a descoberta como “ar inflamável”. É bom lembrar que esta obtenção de hidrogênio resultou na molécula, H₂.
O gás(H₂) é incolor, sem cheiro e muito leve. Coisas incolores tem o mau costume de não aparecer em fotos. 🙂 Portanto não tenho como ilustrar este texto com uma foto do gás.

No vídeo abaixo, feito por uma equipe da Universidade de Nottingham, eles demonstram a queima de um balão cheio de hidrogênio. A chama da explosão ficou amarelada provavelmente devido a impurezas próximas ao balão e chama que usaram para queimar. A queima do hidrogênio produz uma chama de cor fraca e difícil de visualizar.

Tenha calma, a explosão é demonstrada no final do vídeo.

O hidrogênio é velho porque boa parte dele tem a mesma idade do universo! Várias moléculas do seu corpo contém algum hidrogênio, portanto você é formado de coisas com mais de 13,7 bilhões de anos.
Isto porque o hidrogênio foi um dos elementos (outros também leves se formaram) majoritariamente formados no Big Bang (nos primeiros 3 minutos do universo).
Além disso os outros elementos da tabela periódica também surgiram devido a fusão de hidrogênio em estrelas, em uma cascata de eventos, chamadas de nucleosíntese.

Leia também
A economia baseada no hidrogênio

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

HARRY TURNER/NRC-CNRC

Uma curiosa, e pouco comentada, fonte de metano – os hidratos de metano (clatratos) são estruturas em que as moléculas de água formam uma ´gaiola´ para as moléculas de metano (CH4・5.75H2O) sem ligações covalentes, só sendo estáveis em altas pressões e baixas temperaturas.

A imagem acima também chama a atenção, um pedaço deste hidrato (sintetizado em laboratório) pode ser queimado, gerando um efeito visual interessante e curioso, tem uma aparência de gelo e queima como gás.

Se você gostar do assunto e pesquisar um pouco mais, verá que estes clatratos são encarados de duas formas, como uma nova fonte de energia que pode ser explorada, ou como um novo vilão do aumento do efeito estufa na Terra. O lado vilão tem relação com um processo de liberação cada vez maior do metano aprisionado em clatratos com o aumento da temperatura, o que geraria ainda mais efeito estufa, num processo “autocatalítico”. 

A estimativa de tamanho das reservas de metano nestas condições variou muito durante os últimos anos. No início se pensava que as reservas poderiam ser gigantescas, mas novas avaliações de condições de formação das reservas deram uma nova dimensão da situação. Os valores variam entre 500-2500 gigatoneladas de carbono (Gt C), o que seria menor do que as 5000 Gt C para todas as outras reservas de combustíveis fósseis, mas maiores do que as  ~230 Gt C de reservas de gás natural.

Trecho de um documentário (somente em francês)

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

O americano Michael Strizki conseguiu montar toda uma estrutura alternativa de energia para sustentar os gastos de sua casa.
O sistema que ele arquitetou é composto de painéis solares para coletar energia em dias ensolarados. Essa energia coletada é parcialmente armazenada em um sistema de baterias e o restante empregado na eletrólise da água para conseguir reservas de hidrogênio.
As sobras de hidrogênios são armazenadas em grandes tanques de estoques.
No inverno, ou em períodos longos sem grande quantidade de luminosidade solar, o hidrogênio é utilizado para gerar energia por meio de células a combustível.
Michael afirma que nunca mais precisou utilizar energia da rede de abastecimento. A casa é totalmente sustentada pela sua criação.
A estrutura não é barata e ele só conseguiu construir tudo com bastante dedicação e patrocínio de algumas empresas ligadas ao setor de energias alternativas.
No vídeo ele explica mais alguns detalhes.
[atualização outubro de 2017: infelizmente o vídeo foi removido do YouTube]

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