Desenvolvimento de catalisadores a base de Mn:Ag para eletroxidação do glicerol e produção de gás hidrogênio

Abstract

O glicerol, obtido a partir da produção de biodiesel, se apresenta como um subproduto em excesso no mercado, demandando maiores vias de tratamento e utilização. Isto se deve ao limitado volume que é absorvido pelas indústrias que convencionalmente o utilizavam como matéria-prima. Dentro das possíveis saídas para o aproveitamento do glicerol, na busca por um panorama energético mais sustentável, encontra-se seu emprego como fonte de energia já que não é tóxico, possui um alto ponto de ebulição e uma densidade energética elevada. No desenhado novo cenário energético, existe a necessidade pelo desenvolvimento de vetores energéticos que consigam atuar como “armazéns de energia”. Uma das opções é o hidrogênio, gás limpo de cuja combustão apenas se obtém água. Uma das rotas para a produção de hidrogênio são os processos de eletrólise da água, porém essa técnica é limitada em razão do elevado custo energético associado à necessidade de elevadas tensões de célula para transformar a água em hidrogênio. Para contornar essa dificuldade, é proposta a eletrólise dos álcoois, também conhecida como reforma eletroquímica. Este processo apresenta potenciais de oxidação muito inferiores aos correspondentes à água, em especial o uso do glicerol por mérito dos bons resultados desse álcool em células combustíveis. Para uso em reformadores eletroquímicos, neste trabalho foram sintetizados eletrocatalisadores Au3Ag/C, Pd3Ag/C e Pt3Ag/C, para testar as propriedades promotoras que a Ag apresenta sobre os principais metais nobres usados na eletroxidação do glicerol em meio alcalino. Todos os materiais foram sintetizados com uma composição aproximada de 80% de carbono como material suporte para 20% de carga metálica. Os resultados dos ensaios em células de vidro de três eletrodos e em célula unitária demonstraram que o Au3Ag/C foi o eletrocatalisador com maior potencial para a oxidação do glicerol. A presença de dois metais diferentes promove uma melhor oxidação do glicerol sem alterar o mecanismo de eletroxidação.