Investigadores no Japão descobrem forma de produzir hidrogénio reduzindo uso de metal raro

Investigadores no Japão apresentaram uma forma de poupar o uso do metal raro irídio na produção de hidrogénio, o que pode permitir a produção do gás em larga escala, indica um estudo hoje divulgado.

A produção de hidrogénio “verde” em grande escala, importante para a transição energética para tecnologias sustentáveis, é difícil porque requer irídio, um metal extremamente raro, mas o método apresentado pelos investigadores liderados por Ryuhei Nakamura, do Centro RIKEN para a Ciência dos Recursos Sustentáveis (CSRS), no Japão, reduz em 95% a quantidade de irídio necessária para a reação química, sem alterar a taxa de produção de hidrogénio.

Os investigadores conseguiram estabilizar a produção de hidrogénio verde (assim chamado se for gerado com recurso a energias renováveis) a um nível relativamente elevado, utilizando uma forma de óxido de manganês como catalisador da reação química de eletrólise que extrai hidrogénio da água. No entanto, reconhecem que ainda faltam muitos anos para se conseguir uma produção a nível industrial desta forma.

“Esta descoberta poderá revolucionar a nossa capacidade de produzir hidrogénio ecológico e ajudar a criar uma economia de hidrogénio neutra em termos de carbono”, dizem os investigadores no estudo que será publicado na sexta-feira na revista Science, lembrando que o hidrogénio é uma fonte de energia renovável e que existe em larga escala, embora a sua produção ainda não rivalize com os combustíveis fósseis.

Para extrair hidrogénio da água é preciso um catalisador que provoca uma reação química. Os catalisadores mais eficientes são metais raros, sendo o irídio o mais eficiente, mas tão raro que usá-lo para que o hidrogénio alcance uma escala de produção de energia da ordem dos ‘terawatts’, tal como hoje é produzida a partir de combustíveis fósseis, serão precisos 40 anos, disse Shuang Kong, coautor da investigação.

“Precisamos de uma forma de preencher a lacuna entre os eletrolisadores baseados em metais raros e os baseados em metais comuns (…) para o hidrogénio verde ser completamente sustentável”, disse Ryuhei Nakamura.

A técnica apresentada no estudo faz isso, combinando manganês com irídio. Os investigadores descobriram que espalhar átomos de irídio em óxido de manganês permite manter o ritmo de produção de hidrogénio no mesmo nível de quando é utilizado apenas irídio, mas com 95% menos irídio.

Com o novo catalisador, a produção contínua de hidrogénio foi possível durante mais de 3.000 horas (cerca de quatro meses) com uma eficiência de 82% sem degradação.

“A interação inesperada entre o óxido de manganês e o irídio foi a chave do nosso sucesso”, afirmou o coautor do estudo Ailong Li.