Produção de combustível de hidrogênio a partir do ar. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Produção de combustível de hidrogênio a partir do ar

12.09.2022

O hidrogênio tem um enorme potencial como combustível limpo: é abundante (principalmente em compostos como a água), não produz emissões nocivas e pode ser usado para armazenar energia de fontes solares, eólicas e das marés.

No entanto, há problemas em produzir material suficiente de forma prática e acessível. Separar o hidrogênio da água pode exigir tecnologia complexa, bem como água limpa e fresca, que não está disponível em abundância em todos os lugares.

Uma equipe internacional de cientistas desenvolveu um novo protótipo de dispositivo que pode coletar água do ar úmido antes de dividi-la em hidrogênio e oxigênio. Além disso, ele pode funcionar em locais onde a umidade - a concentração de vapor d'água no ar - é tão baixa quanto 4%.

O dispositivo montado pelos pesquisadores é um protótipo de eletrolisador alimentado por eletricidade de fontes renováveis de energia para decompor a água em seus elementos, hidrogênio e oxigênio. Em um teste, cinco eletrolisadores foram executados em paralelo com uma fonte de energia solar. Os eletrodos ficam em ambos os lados de um dispositivo de coleta de água, um material semelhante a uma esponja que absorve a água do ar, mas também serve como reservatório para o eletrólito. Ambos os eletrodos são isolados do ar, o que significa que hidrogênio e oxigênio podem ser coletados como gases puros após a separação.

Vários materiais e configurações diferentes foram testados para que o dispositivo protótipo funcionasse em um nível satisfatório, e uma das configurações testadas pelos pesquisadores conseguiu funcionar com sucesso por 12 dias consecutivos.

“O chamado módulo de eletrólise direta do ar (DAE) pode operar em um ambiente completamente seco com umidade relativa de 4%, superando problemas de abastecimento de água e produzindo hidrogênio verde de forma sustentável com impacto ambiental mínimo”, disseram eles.

A tecnologia ainda está em seus estágios iniciais, dizem os cientistas, porque diferentes configurações e materiais de DAE levaram a resultados diferentes em termos de eficiência e geração de energia. No entanto, a equipe está confiante de que seu dispositivo pode ser aprimorado e dimensionado.

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Máquina para desbastar flores em jardins 02.05.2024

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Microscópio infravermelho avançado 02.05.2024

Os microscópios desempenham um papel importante na pesquisa científica, permitindo aos cientistas mergulhar em estruturas e processos invisíveis aos olhos. Porém, vários métodos de microscopia têm suas limitações, e entre elas estava a limitação de resolução ao utilizar a faixa infravermelha. Mas as últimas conquistas dos pesquisadores japoneses da Universidade de Tóquio abrem novas perspectivas para o estudo do micromundo. Cientistas da Universidade de Tóquio revelaram um novo microscópio que irá revolucionar as capacidades da microscopia infravermelha. Este instrumento avançado permite ver as estruturas internas das bactérias vivas com incrível clareza em escala nanométrica. Normalmente, os microscópios de infravermelho médio são limitados pela baixa resolução, mas o desenvolvimento mais recente dos pesquisadores japoneses supera essas limitações. Segundo os cientistas, o microscópio desenvolvido permite criar imagens com resolução de até 120 nanômetros, 30 vezes maior que a resolução dos microscópios tradicionais. ... >>

Armadilha de ar para insetos 01.05.2024

A agricultura é um dos sectores-chave da economia e o controlo de pragas é parte integrante deste processo. Uma equipe de cientistas do Conselho Indiano de Pesquisa Agrícola-Instituto Central de Pesquisa da Batata (ICAR-CPRI), em Shimla, apresentou uma solução inovadora para esse problema: uma armadilha de ar para insetos movida pelo vento. Este dispositivo aborda as deficiências dos métodos tradicionais de controle de pragas, fornecendo dados sobre a população de insetos em tempo real. A armadilha é alimentada inteiramente por energia eólica, o que a torna uma solução ecologicamente correta que não requer energia. Seu design exclusivo permite o monitoramento de insetos nocivos e benéficos, proporcionando uma visão completa da população em qualquer área agrícola. “Ao avaliar as pragas-alvo no momento certo, podemos tomar as medidas necessárias para controlar tanto as pragas como as doenças”, diz Kapil ... >>

A ameaça dos detritos espaciais ao campo magnético da Terra 01.05.2024

Cada vez mais ouvimos falar de um aumento na quantidade de detritos espaciais que cercam o nosso planeta. No entanto, não são apenas os satélites e naves espaciais activos que contribuem para este problema, mas também os detritos de antigas missões. O número crescente de satélites lançados por empresas como a SpaceX cria não só oportunidades para o desenvolvimento da Internet, mas também sérias ameaças à segurança espacial. Os especialistas estão agora a voltar a sua atenção para as potenciais implicações para o campo magnético da Terra. O Dr. Jonathan McDowell, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, sublinha que as empresas estão a implementar rapidamente constelações de satélites e que o número de satélites poderá crescer para 100 na próxima década. O rápido desenvolvimento destas armadas cósmicas de satélites pode levar à contaminação do ambiente de plasma da Terra com detritos perigosos e uma ameaça à estabilidade da magnetosfera. Detritos metálicos de foguetes usados podem perturbar a ionosfera e a magnetosfera. Ambos os sistemas desempenham um papel fundamental na proteção da atmosfera e na manutenção ... >>

Solidificação de substâncias a granel 30.04.2024

Existem alguns mistérios no mundo da ciência, e um deles é o estranho comportamento dos materiais a granel. Eles podem se comportar como um sólido, mas de repente se transformarem em um líquido fluido. Este fenômeno tem atraído a atenção de muitos pesquisadores e podemos finalmente estar mais perto de resolver este mistério. Imagine areia em uma ampulheta. Geralmente flui livremente, mas em alguns casos suas partículas começam a ficar presas, passando de líquido a sólido. Esta transição tem implicações importantes em muitas áreas, desde a produção de medicamentos até à construção. Pesquisadores dos EUA tentaram descrever esse fenômeno e chegar mais perto de compreendê-lo. No estudo, os cientistas realizaram simulações em laboratório utilizando dados de sacos de esferas de poliestireno. Eles descobriram que as vibrações dentro desses conjuntos tinham frequências específicas, o que significa que apenas certos tipos de vibrações poderiam viajar através do material. Recebido ... >>

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Controle de ondas cerebrais 08.12.2019

Vibrações elétricas diagnosticáveis do cérebro são chamadas de ritmos. Recentemente, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts conseguiram ensinar os sujeitos a manipular suas próprias ondas alfa, aumentando assim a atenção ao realizar uma determinada tarefa. As ondas alfa descrevem a atividade elétrica do cérebro em uma frequência de 8-12 Hz. Os resultados do estudo, que foi publicado na revista Neuron, podem, no futuro, fornecer uma oportunidade para pessoas com problemas de aprendizagem obterem feedback sobre sua atividade cerebral.

Esta é uma maneira completamente não invasiva de monitorar e testar o papel de vários tipos de atividade cerebral.

O estudo descobriu que, ao suprimir as ondas alfa em metade do córtex parietal – o lobo responsável pelo toque, a capacidade de navegar no espaço e a atenção – os sujeitos prestaram mais atenção aos objetos na tela. Ressalta-se que a relação entre atenção e ondas alfa já foi estabelecida em estudos anteriores. Ao mesmo tempo, de acordo com os autores do trabalho científico, ainda não estava claro se essa conexão é um subproduto de outro processo ou se as ondas alfa controlam diretamente a atenção.

Os sujeitos foram solicitados a usar neurofeedback, que descrevia suas ondas alfa. Eles tiveram que olhar para o padrão de grade no centro do monitor e fazer um esforço mental para aumentar o contraste do padrão, tornando-o mais visível. O contraste tornou-se mais pronunciado quando a assimetria das ondas alfa nos hemisférios esquerdo e direito do córtex parietal aumentou com base nos dados obtidos pelo monitoramento da atividade cerebral. Em outras palavras, as ondas alfa foram suprimidas em um hemisfério do córtex parietal, mas aumentadas no outro.

Um grupo de sujeitos conseguiu suprimir as ondas alfa no hemisfério esquerdo e o outro - no direito. Além disso, ambos os grupos apresentaram resultados opostos: resposta aumentada ou atenção a flashes de luz no lado direito e esquerdo da tela, respectivamente. Surpreendentemente, após dez minutos de exercício, os sujeitos aprenderam a aumentar o contraste, aumentando potencialmente seu controle sobre sua atenção. Após o experimento, os participantes disseram aos pesquisadores que sabiam que estavam controlando o contraste, mas não sabiam como.

Os cientistas concluíram que a manipulação de ondas alfa de fato controlava a atenção dos sujeitos. No entanto, várias questões importantes permanecem, incluindo como exatamente as ondas cerebrais são controladas, bem como por quanto tempo elas podem ser controladas. Além disso, os pesquisadores ainda não sabem se essa técnica pode ser aplicada na vida real para ensinar pessoas com problemas comportamentais ou de concentração. Também não está claro se esse método é aplicável a outros tipos de ondas cerebrais, como as ondas beta, associadas à doença de Parkinson. Ao mesmo tempo, o experimento parece demonstrar que temos um incrível grau de controle subconsciente sobre a mecânica de nossos próprios cérebros.

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