Viabilidade na produção de hidrogênio através da reação entre o alumínio e a água em meio alcalino

Abstract

Existem diversas maneiras de se produzir hidrogênio com finalidades energéticas. Dentre elas, a mais aplicada é a técnica de eletrólise da água. Entretanto, pesquisas recentes apontam a produção de hidrogênio através de metais; o alumínio, nesse contexto, merece destaque por ser encontrado em abundância no planeta e por ter característica reciclável. A proposta geral desse trabalho foi verificar a produção de hidrogênio (𝐻2) através da reação entre “lascas” de alumínio provenientes do laboratório de usinagem e torneamento da FGA-UnB, com água em meio alcalino (NaOH) como catalisador e sua aplicabilidade como vetor energético. Para tal, estudou-se o comportamento dessa reação sobre influência das variações de temperatura e concentração das soluções alcalinas. Os resultados sinalizaram a influencia desses parâmetros de maneira acentuada na velocidade da reação de produção de H2 com limitação tanto física quanto química. Produziu-se também H2 a partir de alumínio contido em embalagens tetrapak. Os resultados ficaram aquém do esperado não se apresentando viável quando comparado com a utilização de “lascas” de alumínio provenientes do processo de usinagem. Como proposta específica realizou-se análise instrumental qualitativa de caracterização elétrica do 𝐻2 para aplicação direta em células de nanosensores. Foram estudadas três diferentes células e a suportada em grafeno e porfirina apresentou melhor resposta de sensibilidade ao gás sinalizando a possibilidade de aplicabilidade direta. Porém, estudo mais aprofundados são necessários, como a purificação do gás. Por fim, um estudo de análise do ciclo de vida (ACV) foi conduzido com intuito de interpretar e quantificar as entradas e saídas energéticas bem como a emissão de poluentes emitidos para atmosfera.