Especialistas em engenharia ficam ‘no estádio’ do hidrogênio verde
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) encontraram uma maneira de produzir hidrogênio Gas com uma pegada de carbono menor, combinando latas de refrigerante reciclado com água do mar e cafeína. Os métodos mais atuais para a produção de combustível de hidrogênio são menos ecológicos devido à sua dependência de combustíveis fósseis, mas o estudo do MIT descobriu que seu processo alternativo de fabricação poderia ser aplicado em escala industrial.
A equipe de pesquisadores calculou as emissões de carbono associadas ao fornecimento e processamento de alumínio, reagindo -o com água do mar para produção de hidrogênio e transportando -o para postos de combustível. Eles descobriram que, para cada quilograma de hidrogênio produzido, o processo geraria 1,45 kg de dióxido de carbono durante todo o seu ciclo de vida, 9,55 kg a menos que os métodos tradicionais baseados em combustíveis fósseis. Um quilograma de hidrogênio pode levar um carro de célula a combustível de hidrogênio de 37 a 62 milhas em média, e a equipe calculou o custo de seu método de produção de combustível como US $ 9 por quilograma.
As avaliações do estudo se concentraram no uso de alumínio reciclado, pois economiza uma quantidade significativa de emissões em comparação com a mineração de alumínio. O sal na água do mar provou ser valioso devido à sua capacidade de precipitar de maneira sustentável o gálio-indium, uma liga de metal raro que remove efetivamente a camada de óxido protetor do alumínio, expondo metal puro que produz hidrogênio quando combinado com água do mar. Os pesquisadores não conseguiram adquirir o gálio-indium da água regular, pois o oxigênio faz com que o alumínio forme instantaneamente uma camada de escudo que não causa prontamente uma reação, que a cafeína ajudou a acelerar.
Dra. Aly Kombargi, recente graduada em engenharia mecânica do MIT, que foi o principal autor do estudo, disse em Um lançamento da universidade: “Estamos no estádio do hidrogênio verde. Um dos principais benefícios do uso de alumínio é a densidade de energia por unidade de volume. Com uma quantidade muito pequena de combustível de alumínio, você pode fornecer grande parte da energia para um veículo alimentado por hidrogênio”.
Como esse método de produção de hidrogênio poderia ser em escala
Em relação à produção de escala comercial, esses pesquisadores do MIT descreveram o processo como começando com sucata de alumínio de um centro de reciclagem, destruindo esse alumínio em pellets e tratando-o com gálio-indium, depois transportando os pellets como combustível de alumínio em vez de mover hidrogênio, o que pode ser volátil. O posto de combustível ideal estaria perto de uma fonte de água do mar, e esses pesquisadores estão explorando as aplicações de produção subaquática. A equipe foi capaz de fazer avaliações do ciclo de vida para seu método de fabricação de hidrogênio usando o Earthster, uma ferramenta de software puxando dados de um vasto repositório de produtos e processos.
Suas extensas avaliações incluíram alumínio primário extraído da Terra versus alumínio reciclado, além de avaliar diferentes métodos de transporte de alumínio e hidrogênio. Os pesquisadores descobriram que, uma vez concluído seu processo de alumínio reciclado, deixou para trás a Boehmite, um subproduto baseado em alumínio usado em semicondutor e produção eletrônica, que poderia ser vendida aos fabricantes, reduzindo ainda mais os custos, Explorista de tecnologia Relatórios.
Pensamentos finais
A equipe de Kombargi descobriu como o alumínio reciclado pré-tratado com uma liga de gálio-indium e água do mar poderia facilitar a produção de combustível de hidrogênio em 2024, mas durante as conferências, os pesquisadores foram frequentemente questionados sobre a pegada e o custo do carbono do método. Posteriormente, extensos ensaios permitiram à equipe determinar que, para cada quilograma de hidrogênio produzido, o processo geraria 1,45 kg de dióxido de carbono em todo o seu ciclo de vida, 9,55 kg menos que os métodos tradicionais baseados em combustíveis fósseis. O custo do processo de US $ 9 por quilograma é comparável ao preço do hidrogênio gerado com outras tecnologias verdes, como energia eólica e solar, criando uma solução complementar.
