Fonte: Inovação Tecnológica - 31/07/07
As células a combustível são uma aposta realmente quente: se, de um lado, elas são a grande promessa para a geração de energia limpa no futuro, sua temperatura de funcionamento é quase um impeditivo para que esse futuro se torne presente. Agora, cientistas descobriram que pequenos cristais cúbicos de zircônia podem torná-las mais frias do que um motor de um carro.
Células de óxidos
As células a combustível combinam moléculas de hidrogênio e oxigênio para gerar eletricidade, liberando apenas água como sub-produto. Mas sua alta temperatura de funcionamento ainda é um entrave sério à sua utilização em inúmeras aplicações.
Células de óxidos químicos (SOFC) funcionam em temperaturas que chegam facilmente aos 1.000º C. Recentemente uma versão miniaturizada bateu o recorde, operando a "meros" 550º C, mas esta ainda não é regra geral.
Cristais de zircônia
Agora, cientistas da Universidade da Califórnia, Estados Unidos, descobriram que cristais de zircônia poderão ser utilizados para resfriar as células a combustível, baixando sua temperatura de funcionamento para algo entre 50 e 100º C, o que é menos do que o calor gerado pelo motor de um automóvel.
A zircônia tem inúmeros usos na indústria, mas é mais conhecida porque seus cristais são tão belos que são utilizados para fazer cópias de diamantes. Se você já visitou um museu na Europa e viu um diamante famoso em uma vitrine, provavelmente estava admirando uma cópia do verdadeiro, feita de zircônia. É virtualmente impossível para um leigo distinguir entre o diamante verdadeiro e seu sósia de zircônia.
Condução protônica
Mas os cientistas estavam mais interessados em outra característica singular da zircônia. Seus cristais conduzem eletricidade por meio do movimento de prótons e não de elétrons. Essa condução protônica é ampliada pelo ambiente de umidade do interior da célula e pela dimensão dos cristais. Existem outros materiais condutores protônicos, mas nenhum com a resistência mecânica e a estabilidade química da zircônia.
A equipe do Dr. Zuhair Munir descobriu como produzir nanocristais cúbicos de zircônia - que é um óxido do elemento zircônio - que possuem diâmetros de cerca de 15 nanômetros. É nessa escala que a condução protônica da zircônia funciona com força total.
Os pesquisadores registraram uma patente para a descoberta, embora não tenham estipulado prazos para que as novas células a combustível de baixa temperatura possam começar a ser produzidas.
As células a combustível são uma aposta realmente quente: se, de um lado, elas são a grande promessa para a geração de energia limpa no futuro, sua temperatura de funcionamento é quase um impeditivo para que esse futuro se torne presente. Agora, cientistas descobriram que pequenos cristais cúbicos de zircônia podem torná-las mais frias do que um motor de um carro.
Células de óxidos
As células a combustível combinam moléculas de hidrogênio e oxigênio para gerar eletricidade, liberando apenas água como sub-produto. Mas sua alta temperatura de funcionamento ainda é um entrave sério à sua utilização em inúmeras aplicações.Células de óxidos químicos (SOFC) funcionam em temperaturas que chegam facilmente aos 1.000º C. Recentemente uma versão miniaturizada bateu o recorde, operando a "meros" 550º C, mas esta ainda não é regra geral.
Cristais de zircônia
Agora, cientistas da Universidade da Califórnia, Estados Unidos, descobriram que cristais de zircônia poderão ser utilizados para resfriar as células a combustível, baixando sua temperatura de funcionamento para algo entre 50 e 100º C, o que é menos do que o calor gerado pelo motor de um automóvel.
A zircônia tem inúmeros usos na indústria, mas é mais conhecida porque seus cristais são tão belos que são utilizados para fazer cópias de diamantes. Se você já visitou um museu na Europa e viu um diamante famoso em uma vitrine, provavelmente estava admirando uma cópia do verdadeiro, feita de zircônia. É virtualmente impossível para um leigo distinguir entre o diamante verdadeiro e seu sósia de zircônia.
Condução protônica
Mas os cientistas estavam mais interessados em outra característica singular da zircônia. Seus cristais conduzem eletricidade por meio do movimento de prótons e não de elétrons. Essa condução protônica é ampliada pelo ambiente de umidade do interior da célula e pela dimensão dos cristais. Existem outros materiais condutores protônicos, mas nenhum com a resistência mecânica e a estabilidade química da zircônia.
A equipe do Dr. Zuhair Munir descobriu como produzir nanocristais cúbicos de zircônia - que é um óxido do elemento zircônio - que possuem diâmetros de cerca de 15 nanômetros. É nessa escala que a condução protônica da zircônia funciona com força total.
Os pesquisadores registraram uma patente para a descoberta, embora não tenham estipulado prazos para que as novas células a combustível de baixa temperatura possam começar a ser produzidas.