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Título do projeto: Repensando a eletrólise da água: produzindo hidrogênio e amônia a partir do tratamento de efluentes industriais
Título do projeto: Repensando a eletrólise da água: produzindo hidrogênio e amônia a partir do tratamento de efluentes industriais
Resumo do projeto: A demanda mundial de hidrogênio tem crescido anualmente, entretanto sua produção atual é baseada em combustível fóssil, que é não sustentável e gera toneladas de CO2. Assim, novas rotas e materiais visando a geração de "hidrogênio verde" vêm sendo intensamente investigadas para tornar o processo viável economicamente. Dentre essas rotas, destacam-se os processos foto e eletrocatalíticos, que ainda carecem de muitos estudos. Assim, uma proposta deste projeto é substituir a reação anódica de oxidação da água, que impõe restrições cinéticas, pela reação de oxidação de compostos orgânicos poluentes. Outra vertente é a utilização direta do hidrogênio na produção de amônia a partir da redução do nitrogênio. A produção de amônia atualmente consome 45% do H2 produzido no mundo. Visando dar salto para a aplicação efetiva do processo proposto, os melhores materiais serão avaliados em reatores de fluxo, em escala de bancada, e serão otimizados as variáveis de processo com o propósito de minimizar o consumo de energia e aumentar a eficiência energética. A proposta foi estruturada em 2 linhas: 1) desenvolvimento de eletrolisadores substituindo a reação oxidação da agua pela foto ou eletroxidação de um efluente industrial e (2) redução do nitrogênio para produção de amônia. Nestas 2 linhas haverá o desenvolvimento de reatores em escala de bancada para validação dos catalisadores desenvolvidos e estabelecimento das condições experimentais que otimizem o processo. O projeto conta com uma equipe multidisciplinar, com expertises em diferentes tópicos, tanto na como na parte de construção e otimização de reatores, de desenvolvimento de materiais, estudo de reações de oxidação de efluentes industriais, redução de nitrogênio e geração de hidrogênio por eletrólise e fotoeletrólise. Os sistemas a serem desenvolvidos vêm sendo estudados pela equipe proponente deste projeto, tendo sido obtidos resultados iniciais bastante promissores como pode ser observado nas referências apresentadas..
O projeto prevê a aquisição de equipamentos permanentes, compra de itens de consumo e bolsas.
NOSSO PAPEL NO PROJETO
NOSSO PAPEL NO PROJETO
Nosso papel neste projeto é desenvolver ânodos e/ou fotoânodos capazes de oxidar contaminantes orgânicos emergentes. Os elétrons resultantes da oxidação são direcionados ao cátodo, onde podem ser consumidos pela reação de redução da água que resulta na geração de hidrogênio.
Assim, ao mesmo tempo que é produzido o H2, um combustível verde, de forma ambientalmente amigável, é realizada a eliminação de contaminantes emergentes no ânodo.
PESQUISADORES RESPONSÁVEIS
PESQUISADORES RESPONSÁVEIS
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