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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
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2017
Vigência (Término): 24 de janeiro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Convênio/Acordo: 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

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)