Sistemas fotoeletroquímicos de dessalinização sob fluxo contínuo

• Processo: 21/12735-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2022
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Fritz Cavalcante Huguenin
• Beneficiário: Fritz Cavalcante Huguenin
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Luís Carlos de Morais ; Pedro Gomez-Romero
• Assunto(s): Eletroquímica Escassez de água Dessalinização Dessalinizadores de água Reação de desprendimento de hidrogênio Reação de desprendimento de oxigênio Fotossíntese artificial
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dessalinizadores | fotossíntese artificial | Reação de desprendimento de hidrogênio | Reação de Desprendimento de Oxigênio | Eletroquímica

Resumo

A preocupação com a escassez de água para consumo humano impulsiona estratégias eficazes de dessalinização da água do mar, contribuindo, portanto, para o desenvolvimento de sistemas com baixo impacto ambiental e baixo custo energético. Propõe-se, nesse projeto, um sistema eletroquímico fotoassistido para dessalinização sob fluxo contínuo. O princípio de funcionamento desse dispositivo, alimentado por energia solar e elétrica, envolve: (1) reação de desprendimento de oxigênio (OER) fotoassistida; (2) reação de desprendimento de hidrogênio (HER); (3) migração seletiva de espécies iônicas em membranas trocadoras de ânions e cátions; e (4) canais de circulação de água do mar e de captação de água de baixa salinidade. Essas reações faradaicas promovem desequilíbrio de cargas em solução e geram fluxos iônicos em direção a soluções salinas mais concentradas, de acordo com o princípio de eletroneutralidade. Heteroestruturas de dicalcogênios de molibdênio, cobalto e nióbio serão sintetizadas e investigadas como catalisadores para a HER. Eletrodos à base de hematita e cocatalisadores serão utilizados para a OER. Suas atividades catalíticas serão investigadas a partir de técnicas e modelos no domínio de tempo e frequência, e relacionadas com suas estruturas, morfologias e composições. A proposição de mecanismos reacionais e simulação eletroquímica permitirão a determinação de parâmetros físico-químicos. Quanto às membranas trocadoras de íons, serão investigados o número de transporte aniônico e catiônico e a condutividade, e correlacionados à sua composição e à sua porosidade. Por fim, esses dispositivos serão construídos e o consumo de energia e a eficiência de dessalinização serão avaliados, como prova de conceito. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FERREIRA, BIANCA TAINA; RUEDA-GARCIA, DANIEL; GOMEZ-ROMERO, PEDRO; HUGUENIN, FRITZ. Energy harvesting in the course of acid solution neutralization. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 927, p. 16-pg., 2022-11-22. (21/12735-1, 18/07906-9)