Desenvolvimento de nanocatalisadores multifuncionais para a produção renovável/sustentável de hidrogênio a partir da conversão eletroquímica de glicerol bruto em eletrolisadores do tipo PEM

• Processo: 16/21940-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2017
• Data de Término da vigência: 24 de janeiro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Edson Antonio Ticianelli
• Beneficiário: Rodrigo Garcia da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/16930-7 - Eletrocatálise V: processos eletrocatalíticos de interconversão entre as energias química e elétrica, AP.TEM
• Assunto(s): Eletroquímica Eletrocatálise Glicerol Eletrólise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrocatálise | eletrolisador | eletrólise | geração de hidrogênio | glicerol | Subprodutos de Valor Agregado | Eletroquímica

Resumo

O crescente interesse nas tecnologias de produção de hidrogênio molecular reacendeu as investigações que concernem o desenvolvimento de eletrolisadores do tipo membrana trocadora de prótons, devido às suas excelentes vantagens relacionadas a eficiência energética e pureza do hidrogênio obtido. Além disso, sua versatilidade para acoplamento com outros processos químicos, como a possibilidade de realizar a eletro-oxidação de combustíveis derivados de biomassa na extremidade anódica da célula, torna este sistema ainda mais atrativo do ponto de vista econômico e ambiental. No entanto, apesar das diversas vantagens apresentadas pelos sistemas eletrolisadores, muitos desafios têm de ser superados, principalmente quanto aos materiais catalíticos, que necessitam de otimização no que diz respeito à atividade eletrocatalítica e estabilidade de operação. Com o presente projeto de pesquisa, propõe-se um novo processo de conversão eletroquímica para promover a geração de hidrogênio molecular a partir da eletroconversão do glicerol bruto. Este processo visa não apenas a produção do combustível, mas também a geração de produtos de elevado valor agregado e interesse industrial a partir do tratamento eletroquímico deste resíduo gerado na produção de biodiesel. Inicialmente, será empregada uma única composição catalítica à base de platina no cátodo e no anodo, na qual este nanocatalisador será sintetizado por metodologias reprodutivas e com elevado potencial de aplicação em larga escala, a fim de produzir um nanomaterial eletrocatalítico multifuncional para a eletroconversão seletiva do glicerol bruto e cogeração de hidrogênio. Numa etapa posterior, serão desenvolvidos catalisadores à base de óxido de rutênio e irídio com o intuito de promover a mineralização do glicerol bruto no compartimento anódico, avaliando assim, a potencialidade do material para a degradação deste resíduo e a criação de um sistema coparticipativo entre dois processos ambientalmente desejáveis empregando uma única demanda energética. (AU)