Desenvolvimento de eletrodos compósitos para geração de hidrogênio a partir de energia fotovoltaica por meio de eletrólise aquosa em meio neutro

• Processo: 23/04842-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Materiais Elétricos
• Pesquisador responsável: Leonardo Lataro Paim
• Beneficiário: Isadora dos Santos Pires Soares
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia e Ciências (FEC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Rosana. Rosana , SP, Brasil
• Assunto(s): Energia renovável Hidrogênio Sistemas híbridos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrólise via energia solar | Energias Renováveis | Hidrogênio | nanomateriais de carbono | Sistemas Híbridos | Sistemas híbridos de geração de hidrogênio

Resumo

Sistemas híbridos de obtenção de hidrogênio a partir da eletrólise por energia fotovoltaica (PV-EL) é muito limpo, porém economicamente inviável. Destaca-se a necessidade de desenvolvimento de novos materiais para os painéis fotovoltaicos e para os eletrodos da célula de eletrólise. A fim de satisfazer a exigência desenvolver dispositivos ambientalmente amigáveis, os eletrocatalisadores para a reação de evolução de hidrogênio precisam ser capazes de alcançar excelentes atividades e estabilidade a longo prazo, que possam operar em uma ampla faixa de valores de pH. Diante disso, o presente projeto tem como objetivo o desenvolvimento de eletrodos compósitos a base de carbono baseados em oxido de ferro ancorados em grafeno e nanotubos de carbono para a geração de hidrogênio a partir da eletrólise aquosa em meio neutro utilizando energia fotovoltaica. As nanopartículas de Fe3O4 (FeNPs) serão sintetizadas por precipitação em meio de solução de amônia, em seguida misturadas com óxido de grafeno e FMWCNTs. Os eletrodos serão preparados por drop-casting utilizando misturas com diferentes proporções das FeNPs, OG e FMWCNTs em substratos de cobre. Os eletrodos modificados serão caracterizados por MEV-FEG, EDS, TG, DSC, FTIR, Raman, e técnicas eletroquímicas, como EIS, cronoamperometria e voltametria cíclica. Os eletrodos serão avaliados quanto ao desempenho na geração de hidrogênio em um sistema híbrido, utilizando um painel fotovoltaico como fonte de corrente para a eletrólise em meio neutro.