Captura de energia a partir de reação de neutralização acoplada à fotossíntese artificial

• Processo: 16/10624-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Fritz Cavalcante Huguenin
• Beneficiário: Vania Martins Ramos
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Energia renovável Desenvolvimento sustentável Novas fontes de energias Baterias elétricas Fotossíntese artificial Eletroquímica Neutralização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bateria de neutralização | energia renovável | fotossíntese artificial | polioxometalato | Eletroquímica

Resumo

Diferentemente de outras fontes de energia, até mesmo como as de baixo impacto ambiental, as baterias de neutralização contribuem para o desenvolvimento sustentável, visto que trabalho elétrico pode ser obtido a partir do tratamento de efluentes ácidos. Uma prática que pode ser lucrativa para a indústria e, ao mesmo tempo, contribui para a preservação ambiental. Este projeto envolve o desenvolvimento de um sistema eletroquímico capaz de realizar trabalho quando operado entre um reservatório ácido e outro básico sob incidência da luz solar. O processo de water splitting será introduzido no princípio de funcionamento das baterias de neutralização, realizando trabalho elétrico a partir da fotossíntese artificial, juntamente com a variação de entropia promovida pela variação de pH das soluções eletrolíticas. O desprendimento de hidrogênio durante o water splitting será substituído por uma eletro-inserção espontânea seletiva de prótons em uma etapa anterior ao processo de neutralização, aumentando a energia capturada pela máquina ácido-base. Eletrodos à base de polioxometalatos, nanopartículas de óxido de titânio e eletrodos para desprendimento de hidrogênio serão preparados e investigados, visando a sua utilização nessas baterias. As reações eletroquímicas serão investigadas a partir de técnicas eletroquímicas para a determinação da faixa de pH do reservatório ácido com maior captação de energia à baixo custo de investimento no processo de neutralização.