A Agência FAPESP divulgou os resultados de uma pesquisa que pode contribuir para tornar a produção de hidrogênio verde mais eficiente e acessível. O estudo, conduzido por pesquisadores associados ao Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), identificou que a combinação de metais abundantes, como ferro e níquel, pode resultar em catalisadores de baixo custo capazes de substituir materiais nobres, como a platina, em uma etapa fundamental da geração de hidrogênio.Os resultados foram publicados no periódico científico International Journal of Hydrogen Energy e demonstram que a mistura controlada de determinados metais permite ajustar com precisão a interação entre o hidrogênio e a superfície do material utilizado como catalisador.Essa característica é essencial para acelerar a chamada reação de evolução de hidrogênio, processo químico responsável pela formação do gás hidrogênio a partir da água. O domínio dessa reação é considerado um dos fatores-chave para ampliar a viabilidade das futuras usinas de hidrogênio verde.Alternativa à platinaAtualmente, os catalisadores mais eficientes para promover essa reação são produzidos com metais nobres, especialmente a platina. Embora apresentem elevado desempenho, esses materiais possuem custo elevado e disponibilidade limitada, fatores que impactam diretamente a competitividade econômica da cadeia do hidrogênio verde.Para superar esse desafio, os pesquisadores investigaram diferentes ligas metálicas formadas por elementos mais abundantes na natureza. O objetivo foi identificar combinações capazes de reproduzir ou até mesmo superar a eficiência observada nos materiais nobres.Entre os materiais analisados, a liga formada por ferro e níquel apresentou resultados particularmente promissores.Simulações indicam desempenho favorávelUtilizando modelagem computacional avançada, os cientistas avaliaram a capacidade de adsorção do hidrogênio na superfície dessas ligas metálicas. A adsorção ocorre quando os átomos de hidrogênio aderem temporariamente ao material antes de serem liberados na forma de gás.De acordo com os pesquisadores, o equilíbrio dessa interação é determinante para a eficiência do catalisador. Uma ligação muito fraca dificulta a reação química, enquanto uma ligação excessivamente forte impede a liberação adequada do hidrogênio.Os resultados mostraram que a combinação entre ferro e níquel atua de forma complementar, permitindo controlar a intensidade dessa atração. Ao modificar a proporção dos dois metais, os cientistas conseguiram ajustar a aderência do hidrogênio à superfície do material, favorecendo reações mais rápidas e previsíveis.Desenvolvimento mais rápido de novas tecnologiasA pesquisa também destaca a importância da modelagem computacional no chamado design racional de materiais, abordagem que busca prever o comportamento de novos compostos antes mesmo de sua fabricação em laboratório.Essa estratégia permite acelerar significativamente o desenvolvimento de tecnologias, reduzindo custos e aumentando a eficiência dos processos de pesquisa e inovação.Os autores do estudo afirmam que os resultados fornecem um importante guia teórico para a criação de novos catalisadores baseados em metais abundantes, potencialmente mais baratos e escaláveis do que aqueles produzidos com metais nobres.Papel estratégico na transição energéticaO hidrogênio verde é considerado uma das principais apostas mundiais para reduzir as emissões de carbono em setores de difícil descarbonização, como transporte pesado, indústria e geração de energia.Nesse cenário, avanços que reduzam os custos de produção podem acelerar a adoção da tecnologia em larga escala, fortalecendo seu papel na transição para uma matriz energética mais limpa e sustentável.A pesquisa foi conduzida por cientistas associados ao Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) financiado pela FAPESP e sediado na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). O estudo científico, intitulado "Tuning hydrogen adsorption through synergy in non-noble bimetallic substrates", foi publicado no periódico International Journal of Hydrogen Energy.__________________________________________
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