Eletroquímica do Dióxido de Carbono e da Água: Aplicação em Estocagem e Aproveitamento de Energia

Resumo

As reações envolvidas na eletroquímica do dióxido de carbono e da água podem ser utilizadas em dispositivos eletroquímicos de conversão de energia. O acoplamento entre a reação de eletro-redução do dióxido de carbono e a de eletro-oxidação da água pode ser utilizado em dispositivos eletrolíticos para a produção de combustíveis. Já o acoplamento entre a eletro-oxidação de moléculas com alto conteúdo de hidrogênio e a eletro-redução de oxigênio pode ser utilizado em dispositivos galvânicos para a conversão de energia química em energia elétrica. As quatro diferentes reações eletroquímicas mencionadas possuem diversos problemas do ponto de vista cinético que entravam desenvolvimento de tais dispositivos. Considerando este cenário, investigações adicionais são necessárias para avançar no entendimento das características dos eletrocatalisadores que governam a atividade, seletividade e estabilidade estas reações. Portanto, este projeto tem como objetivo a síntese e investigação da atividade de eletrocatalisadores para as reações da eletroquímica do dióxido de carbono e da água. Para avançar no entendimento da eletrocatálise das reações, é também proposto neste projeto o desenvolvimento e a construção de módulos adaptadores e interfaces específicas para o acoplamento de diferentes células eletroquímicas para permitir o monitoramento on-line dos produtos das diferentes reações em um espectrômetro de massas do tipo DEMS (Differential Electrochemical Mass Spectrometry). Os módulos adaptadores e as interfaces específicas são necessárias para o estudo de reações que operam com desprendimento de gás e que operam em alta temperatura (100 - 140 oC), como a eletro-redução do dióxido de carbono e a eletro-oxidação de etanol, respectivamente, para as quais não é possível a utilização das interfaces que são normalmente utilizadas. A meta final é estabelecer correlação entre a composição e estrutura com as atividades eletrocatalíticas, seletividades e estabilidades dos eletrocatalisadores para as diferentes reações eletroquímicas. (AU)