Popeye aprovaria: o espinafre pode ser a chave para os catalisadores de células de combustível renováveis

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PS1s também se mostraram promissores como catalisadores na tecnologia de células de combustível. (A abordagem patenteada de Greenbaum sobre o uso de espinafre como catalisador envolvia borrifar platina metálica nos PS1s para produzir gás hidrogênio puro para alimentar células de combustível.) O verde folhoso poderia ser um catalisador menos tóxico e mais barato para a reação de redução de oxigênio em células de combustível, de acordo com os autores deste último artigo.

Seu processo de extração é semelhante ao empregado por Greenbaum há tantos anos. Tudo começa com um liquidificador de cozinha comum, cheio de folhas de espinafre recém-lavadas e depois amassado. O suco resultante foi liofilizado e moído em um pó fino com um almofariz e um pilão. Em seguida, a equipe da AU adicionou sais (cloreto de sódio, cloreto de potássio) e uma pitada de melamina para promover o teor de nitrogênio. "Neste ponto, (nosso método) exige que adicionemos um pouco mais de nitrogênio ao material de partida, porque mesmo que (espinafre) tenha muito nitrogênio para começar, durante o processo de preparação, parte desse nitrogênio se perde , "co-autor ShouZhong Zou, professor de química da American University, disse Spectrum.

Os sais são essenciais para a produção de poros nas nanofolhas finais, aumentando assim a área de superfície disponível para otimizar as reações químicas. "Mesmo que as chamemos de nanofolhas, quando elas são empilhadas juntas, não é como uma pilha de papel muito sólida," Zou explicou para o Spectrum. "Precisamos torná-lo poroso o suficiente para que todos os sites ativos possam ser usados."

Finalmente, a equipe da UA usou algumas rodadas de pirólise (um processo de decomposição térmica) a temperaturas de 900 graus Celsius para produzir as nanofolhas.

Eles descobriram que os catalisadores derivados do espinafre eram mais eficientes do que os à base de platina. “Este trabalho sugere que catalisadores sustentáveis ​​podem ser feitos para uma reação de redução de oxigênio a partir de recursos naturais,” disse Zou. “O método que testamos pode produzir catalisadores à base de carbono altamente ativos a partir do espinafre, que é uma biomassa renovável. Na verdade, acreditamos que ele supera os catalisadores de platina comerciais em atividade e estabilidade. "

Obviamente, isso é apenas uma prova de princípio; o que funciona bem em um ambiente de laboratório ideal não é necessariamente transferido facilmente para uma aplicação prática do mundo real. A próxima etapa é construir um protótipo completo que usa o catalisador à base de espinafre em uma célula de combustível de hidrogênio real. Isso exigirá colaboração com outros laboratórios, de acordo com Zou. O espinafre também pode ser um bom catalisador para baterias de metal-ar usadas para alimentar veículos elétricos.

DOI: ACS Omega, 2020. 10.1021 / acsomega.0c02673 (Sobre DOIs)

Fonte: Ars Technica