Pesquisadores japoneses desenvolvem bateria de hidrogênio de baixa temperatura

Pesquisadores japoneses desenvolveram uma bateria sólida de hidrogênio que opera a 90 °C, alcançando absorção e liberação reversíveis de gás hidrogênio. A bateria usa hidreto de magnésio (MgH₂) como ânodo e gás hidrogênio (H₂) como cátodo, com um eletrólito sólido, Ba₀.₅Ca₀.₃₅Na₀.₁₅H₁.₈₅, capaz de transportar íons de hidrogênio. "Este material tem uma estrutura cristalina do tipo anti-α-AgI, bem conhecida por sua condutividade superiônica. Nessa estrutura, bário, cálcio e sódio ocupam posições centradas no corpo, enquanto os íons H⁻ se movem através de sítios tetraédricos e octaédricos que compartilham faces, permitindo que migrem livremente", disse o Instituto de Ciência de Tóquio. Durante o carregamento, o MgH₂ libera íons H⁻, que migram através do eletrólito para o eletrodo de H₂, onde são oxidados para liberar gás H₂. Durante a descarga, o gás H₂ no cátodo é reduzido a H⁻, que retorna ao ânodo e reage com o Mg para formar MgH₂. Os pesquisadores observaram que esta bateria supera os limites de alta temperatura e baixa capacidade dos métodos anteriores. Seu artigo, "Armazenamento reversível de hidrogênio de alta capacidade usando eletrólitos sólidos condutores de H⁻", foi publicado na Science.

Na Coreia do Sul, pesquisadores da Universidade Chung-Ang propuseram nanocatalisadores à base de rutênio (Ru) resistentes a cloretos para eletrólise direta da água do mar. "A heteroestrutura cristalina/amorfa de Ru exibe atividade 37 vezes maior do que os catalisadores comerciais de Pt em eletrólise de água alcalina, permitindo a geração de hidrogênio com boa relação custo-benefício", afirmou a equipe liderada por Haeseong Jang. Eles utilizaram uma estratégia de pirólise mediada por g-C₃N₄ para sintetizar nanoaglomerados de Ru suportados por carbono e dopados com nitrogênio com uma heteroestrutura cristalina-amorfa (a/c-Ru@NC). O g-C₃N₄ atua como fonte de nitrogênio e estrutura de suporte que ancora íons Ru³⁺. Durante a pirólise, os gases redutores do g-C₃N₄ reduzem o Ru³⁺ a nanopartículas metálicas de Ru, enquanto a ligação Ru-N forma uma fase amorfa de Ru.

A Elcogen, da Estônia, inaugurou oficialmente uma fábrica de células a combustível de óxido sólido (SOFC) de 14.000 m² nos arredores de Tallinn, aumentando a capacidade de produção de 10 MW para 360 MW. “Os componentes da Elcogen – células, pilhas e módulos – são integrados a sistemas de terceiros para aplicações que incluem energia distribuída, energia estacionária e fora da rede, backup industrial, produção de hidrogênio verde e soluções Power-to-X”, afirmou a empresa.

Na Tailândia, a Autoridade de Geração de Eletricidade da Tailândia (EGAT) e a Universidade Chulalongkorn assinaram um acordo de financiamento de pesquisa para explorar a produção de hidrogênio a partir de energia renovável. “A colaboração visa promover o desenvolvimento com foco no meio ambiente, na sociedade e na governança, guiado por padrões internacionais, ao mesmo tempo em que traduz esses princípios em aplicações práticas”, afirmou a EGAT.

A alemã August Weckermann inaugurou uma nova usina de hidrogênio em sua unidade de Eisenbach, com uma unidade de eletrólise de 300 kW, armazenamento de hidrogênio de 1,4 tonelada e uma célula de combustível com potência de até 200 kW. A usina é integrada a energia fotovoltaica e a uma bateria de fluxo redox com capacidade de armazenamento de 3.000 kWh. “O objetivo é atingir um grau de autossuficiência de até 85%”, disse Bernard Gruppe, responsável pelo planejamento de engenharia de processos.

Esses desenvolvimentos no Japão, Coreia do Sul, Estônia, Tailândia e Alemanha destacam o progresso global em tecnologias de hidrogênio, abrangendo armazenamento avançado, eletrólise de água do mar, células de combustível em larga escala, integração de energias renováveis ​​e autossuficiência energética.