Home » Știință » Cum au reușit cercetătorii să creeze combustibil din apa poluată?

Cum au reușit cercetătorii să creeze combustibil din apa poluată?

Publicat: 24.01.2024

Imaginați-vă o lume în care apa poluată nu doar că este curățată eficient, ci și contribuie la producerea de hidrogen. Cercetătorii de la Worcester Polytechnic Institute (WPI, din SUA) au făcut un pas semnificativ către această viziune dezvoltând un material care elimină ureea din apă și are potențialul de a crea combustibil din apa poluată.

Studiul, condus de Xiaowei Teng, profesor de Inginerie Chimică la WPI, dezvăluie o soluție promițătoare pentru o provocare de lungă durată în electroliza ureei.

Ureea este un îngrășământ agricol comun bogat în azot și un produs secundar al metabolismului uman, care prezintă probleme de mediu atunci când este prezent în cantități excesive în apă. Deversările agricole și descărcările de apă reziduală bogate în uree contribuie la înflorirea nocivă a algelor și la apariția zonelor moarte hipoxice, afectând negativ mediul acvatic și sănătatea umană, scrie Interesting Engineering.

Cum poate noua descoperire să producă combustibil din apa poluată?

Cu toate acestea, proprietățile unice ale ureei, cum ar fi natura sa netoxică, solubilitatea ridicată în apă și conținutul semnificativ de hidrogen, o fac un candidat potențial pentru stocarea și producerea de hidrogen.

Partea slabă a utilizării ureei pentru producția de hidrogen a constat în lipsa electrocatalizatorilor cu cost redus și eficienți care să oxideze selectiv ureea în loc de apă. Teng și echipa sa de la WPI au abordat această provocare prin crearea de electrocatalizatori compuși din atomi de nichel și cobalt care interacționează sinergic, cu structuri electronice unice.

Cercetarea echipei s-a concentrat pe oxizii și hidroxizii de nichel și cobalt omogeni, descoperind că ajustarea structurilor electronice unice cu specii dominante Ni2+ și Co3+ era crucială pentru îmbunătățirea activității electrochimice și a selectivității în oxidarea ureei.

„Această configurație electronică este un factor crucial pentru îmbunătățirea selectivității oxidării ureei, deoarece observăm că valența mai mare a nichelului, cum ar fi Ni3+, ajută la producerea unei reacții rapide cu o puternică ieșire de curent electric; totuși, o mare parte a curentului provenea din oxidarea neașteptată a apei”, a explicat Teng.

Un combustibil sustenabil

Simulările computaționale realizate de profesorul Aaron Deskins la WPI au susținut constatările experimentale, arătând că amestecul omogen al oxizilor și hidroxizilor de nichel și cobalt facilitează redistribuirea electronilor, optimizând catalizatorii pentru legarea cu moleculele de uree și apă.

Aplicațiile acestei descoperiri sunt vaste. Ureea este un îngrășământ azotat major și un aditiv pentru hrana animalelor produs comercial de decenii, aproximativ 180 de milioane de tone fiind produse doar în 2021. Concluziile echipei ar putea revoluționa modul în care este utilizată ureea, nu doar producând eficient combustibil din apa poluată, ci și contribuind la sustenabilitatea pe termen lung a sistemelor ecologice.

Studiul deschide noi posibilități pentru conexiunea apă-energie, oferind o abordare prietenoasă cu mediul pentru tratarea apei și producția de hidrogen. Lucrarea a fost publicată în Journal of Physical Chemistry Letters.

Vă recomandăm să citiți și:

Un start-up japonez vrea să vaporizeze gunoaiele de pe orbita Pământului cu lasere de la sol

Oamenii de știință au dezvoltat un oțel revoluționar care „nu poate fi explicat”

NASA și Lockheed Martin au dezvăluit un avion supersonic silențios fără precedent

Primul semiconductor cu grafen din lume ar putea alimenta viitoarele computere cuantice

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Una dintre marile regiuni ale Europei, în pericol din cauza secetei extreme
Una dintre marile regiuni ale Europei, în pericol din cauza secetei extreme
Tot mai mulți europeni preferă banii cash. Mai multe bancnote în circulație astăzi decât înainte de pandemie
Tot mai mulți europeni preferă banii cash. Mai multe bancnote în circulație astăzi decât înainte de pandemie
Orașul militar spectaculos ascuns sub pădurile și dunele de pe litoralul polonez al Mării Baltice
Orașul militar spectaculos ascuns sub pădurile și dunele de pe litoralul polonez al Mării Baltice
O țară preferată de români, în alertă din cauza unui virus periculos
O țară preferată de români, în alertă din cauza unui virus periculos
Nunta Principesei Elisabeta și o întâmplare neobișnuită cu ambasadorul Olandei
Nunta Principesei Elisabeta și o întâmplare neobișnuită cu ambasadorul Olandei
Hoinarul de la malul mării: Jean Constantin, haina simplă a unui talent uriaș
Hoinarul de la malul mării: Jean Constantin, haina simplă a unui talent uriaș
Molecula care leagă de o mie de ori greutatea ei în apă: ce este, de fapt, acidul hyaluronic (P)
Molecula care leagă de o mie de ori greutatea ei în apă: ce este, de fapt, acidul hyaluronic (P)
Tratate și nunți regale: cum a încercat România Mare să își apere frontierele
Tratate și nunți regale: cum a încercat România Mare să își apere frontierele
Pentru prima dată, băuturile îndulcite cu zahăr au fost asociate cu cancerul la stomac
Pentru prima dată, băuturile îndulcite cu zahăr au fost asociate cu cancerul la stomac
Ora la care mănânci micul dejun ar putea prezice cât vei trăi
Ora la care mănânci micul dejun ar putea prezice cât vei trăi
Test de cultură generală. De ce dăm din mâini atunci când mergem?
Test de cultură generală. De ce dăm din mâini atunci când mergem?
Misiunea de salvare a telescopului Swift al NASA a eșuat
Misiunea de salvare a telescopului Swift al NASA a eșuat
Un gândac vechi de 100 de milioane de ani nu seamănă cu niciun alt animal viu sau dispărut
Un gândac vechi de 100 de milioane de ani nu seamănă cu niciun alt animal viu sau dispărut
O specie rară a fost descoperită cu ajutorul unui videoclip de pe TikTok
O specie rară a fost descoperită cu ajutorul unui videoclip de pe TikTok
Detaliul înfiorător din spatele unor picturi vechi de 2.000 de ani
Detaliul înfiorător din spatele unor picturi vechi de 2.000 de ani
„Influencerii” din Antichitate: iată cum a avut loc cea mai mare expansiune artistică din istorie!
„Influencerii” din Antichitate: iată cum a avut loc cea mai mare expansiune artistică din istorie!
Pentru prima dată, oamenii de știință au demonstrat că vidul cosmic nu este gol
Pentru prima dată, oamenii de știință au demonstrat că vidul cosmic nu este gol
O stare a materiei recent descoperită este precum uleiul amestecat cu apă
O stare a materiei recent descoperită este precum uleiul amestecat cu apă