Melhorar as células de combustível de metanol limpo. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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Melhoria de células de combustível de metanol limpas

12.12.2020

Devido aos muitos problemas ambientais causados pelo uso de combustíveis fósseis, muitos cientistas ao redor do mundo estão focados em encontrar alternativas eficazes. Embora existam grandes esperanças para as células de combustível de hidrogênio, a realidade é que transportar, armazenar e usar hidrogênio puro traz enormes custos adicionais, dificultando as tecnologias atuais. Já o metanol (CH3O3), um tipo de álcool, não requer refrigeração, tem maior densidade energética e é mais fácil e seguro de transportar. Assim, uma transição para uma economia baseada em metanol é uma meta mais realista.

No entanto, a geração de eletricidade a partir de metanol à temperatura ambiente requer uma célula de combustível de metanol direto (DMFC), um dispositivo que até agora ofereceu um desempenho ruim. Um dos grandes problemas com os DMFCs é a reação indesejada de "oxidação do metanol" que ocorre durante a transição do metanol, "isto é, à medida que passa do ânodo para o cátodo. Essa reação resulta na destruição do catalisador de platina (Pt) , que é essencial para a operação da célula. Embora algumas estratégias tenham sido propostas para mitigar esse problema, nenhuma foi boa o suficiente até agora devido a problemas de custo ou estabilidade.

Um grupo de cientistas da Coreia apresentou uma solução criativa e eficaz. Eles fizeram - usando um procedimento relativamente simples - um catalisador consistindo de nanopartículas de Pt encerradas em uma casca de carbono. Esta concha forma uma rede de carbono quase impermeável com pequenos buracos causados por defeitos de nitrogênio. Embora o oxigênio, um dos principais reagentes do DMFC, possa alcançar o catalisador de Pt através desses "buracos", as moléculas de metanol são grandes demais para passar.

"O invólucro de carbono atua como uma peneira molecular e fornece seletividade para os reagentes desejados que podem realmente atingir os locais do catalisador. Isso evita a reação indesejada dos núcleos de Pt", explica o Prof. Oh Jung Kwon da Universidade Nacional de Incheon (Coreia), que conduziu o estudo.

Os cientistas realizaram vários experimentos para caracterizar a estrutura geral e a composição do catalisador preparado e provaram que o oxigênio pode passar pela casca de carbono, mas o metanol não. Eles também encontraram uma maneira fácil de controlar o número de defeitos no revestimento simplesmente alterando a temperatura durante a etapa de tratamento térmico. Em comparações experimentais subsequentes, seu novo catalisador purificado superou os catalisadores comerciais de Pt e também mostrou estabilidade muito maior.

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Máquina para desbastar flores em jardins 02.05.2024

Na agricultura moderna, o progresso tecnológico está se desenvolvendo com o objetivo de aumentar a eficiência dos processos de cuidado das plantas. A inovadora máquina de desbaste de flores Florix foi apresentada na Itália, projetada para otimizar a etapa de colheita. Esta ferramenta está equipada com braços móveis, permitindo uma fácil adaptação às necessidades do jardim. O operador pode ajustar a velocidade dos fios finos controlando-os a partir da cabine do trator por meio de um joystick. Esta abordagem aumenta significativamente a eficiência do processo de desbaste das flores, proporcionando a possibilidade de adaptação individual às condições específicas do jardim, bem como à variedade e tipo de fruto nele cultivado. Depois de testar a máquina Florix durante dois anos em vários tipos de frutas, os resultados foram muito encorajadores. Agricultores como Filiberto Montanari, que utiliza uma máquina Florix há vários anos, relataram uma redução significativa no tempo e no trabalho necessários para desbastar flores. ... >>

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 ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo

Gadget para revigorar o cérebro durante o dia 28.06.2021

Especialistas do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA desenvolveram um dispositivo que ajuda a aliviar a fadiga e manter o desempenho ao longo do dia. A técnica VNS baseia-se na estimulação do nervo vago cervical com corrente elétrica.

Este método é muito mais eficaz do que a estimulação transcraniana por corrente contínua (tDCS). Ambos os métodos visam o locus coeruleus, uma área do tronco cerebral que é a principal fonte de norepinefrina, o hormônio do despertar. Nesse caso, os sinais de tDCS devem passar pela pele, crânio e resto do cérebro para chegar à região final.

A duração do procedimento é de cerca de 30 minutos. No caso da terapia VNS, a exposição é realizada por meio de um dispositivo portátil. Ao mesmo tempo, uma pessoa pode controlar o dispositivo de forma independente e o procedimento leva apenas seis minutos.

40 pessoas participaram dos testes do aparelho. Os participantes ficaram acordados por 34 horas. A condição dos voluntários foi avaliada por meio de quatro testes. Descobriu-se que os participantes da terapia VNS mostraram os melhores resultados 12 e 15 horas após a estimulação. E embora os resultados precisem ser confirmados por mais pesquisas, os especialistas estão confiantes de que esse método pode ser uma boa maneira de permanecer alerta e produtivo por muito tempo.

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