GERAÇÃO | PURIFICAÇÃO | ARMAZENAMENTO

SOLUÇÕES

UMA CONVERSÃO QUÂNTICA

O hidrogénio (H2) produzido com métodos contemporâneos, por exemplo eletrólise e o gás de síntese são ineficientes ou ambientalmente insustentáveis. Por assim dizer, o orçamento energético global do H2 extraído é negativo. Um processo com um orçamento energético líquido positivo, poucas ou nenhumas emissões e custos reduzidos é o desafio que a NANOARC resolveu agora, através da catálise, com materiais quânticos.

Um catalisador é um material concebido para reduzir a energia necessária para que uma reação ocorra e também para acelerar a velocidade da reação, mantendo-se inalterado.

A GENESIS HYDROGEN (GENHYSISTM) concebe e fabrica catalisadores quânticos que operam eficientemente à escala atómica para efetuar e acelerar cirurgicamente a extração de H2 da água (H2O) em condições ambientais, sem necessidade de qualquer entrada de energia externa. É uma abordagem positiva para a produção de H2, que ocorre sem necessidade de entrada de energia elétrica, altas temperaturas ou fotoativação. As reações são intrinsecamente nanocatalíticas, substanciais e ocorrem à temperatura ambiente, persistindo por longos períodos de tempo.

PRINCIPAIS BENEFÍCIOS:

Estima-se que 1 grama (0,035 oz.) de GENHYSIS Quantum Catalyst produza aprox. 1000ml de hidrogénio por minuto.
O H2 é produzido sem consumo de energia elétrica e não emite CO2.
O catalisador GENHYSIS Quantum é imerso em água para ativar a divisão da água e gerar gás H2 num processo contínuo.
A nanotecnologia GENHYSIS Quantum Catalyst da NANOARC é uma ferramenta inestimável para a próxima geração de produção de H2 sustentável e independente das importações, para impulsionar o futuro.
É um caminho para a prosperidade económica com responsabilidade ambiental.

Simplificando, GENHYSIS significa: Generation of Hydrogen via Catalysis

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ENTREVISTA DO CEO

A OFERTA DE BASE

Essencialmente, em circunstâncias onde o transporte de Hidrogênio (H2) é um problema, com nanocatalisadores de materiais quânticos de arquitetura atômica modificada, potencializamos soluções para a produção e armazenamento de H2 - in loco.

Os nanocatalisadores de materiais quânticos são a principal oferta.

Materiais quânticos são uma classe de nicho de nanomateriais, tipicamente < 20 nm ou 0,02 um de dimensão. Eles são a classe de nanomateriais mais difícil de fabricar e a mais eficiente para aplicações industriais. Para alta atividade catalítica, seja para armazenamento ou geração de H2, é crucial que sua superfície não seja obscurecida por ligantes, impurezas e outras moléculas de capeamento usadas durante, por exemplo, seu procedimento de síntese.

PRODUÇÃO DE HIDROGÉNIO

Para o efeito, propomos materiais quânticos arquitectados atomicamente, sem ligandos e com elevada área superficial, para a geração de hidrogénio (H2), aumentando a reatividade, permitindo uma redução da barreira energética da reação para a separação da água e a capacidade de sorção nanocatalítica de H2.

ARMAZENAMENTO DE HIDROGÉNIO

Embora o Hidrogénio tenha a maior densidade de energia gravimétrica de todas as substâncias conhecidas (120-142 MJ/kg), fica aquém das fontes de combustível naturais no que diz respeito à densidade de energia volumétrica (9 MJ/L).

Quais são as implicações?

Num cenário em que um sistema é restringido, por exemplo, por um limite de peso de 1 quilograma (kg) ou 2,2 lb, o hidrogénio líquido conteria uma quantidade superior de energia. No entanto, num cenário com um limite de volume do depósito de 1 litro (0,22 galões), os outros combustíveis tendem a transportar mais energia.

A questão do volume e da densidade energética é um problema que os materiais quânticos podem resolver, absorvendo mais H2 por unidade de volume de nanocatalisador (nalguns casos 1000 vezes o seu volume em H2) e ultrapassando os limites de volume dos depósitos, quando aplicável, por densidade energética disponível.

Os nanocatalisadores para armazenamento podem, assim, ser utilizados em baixo volume e, consequentemente, em baixo peso, ao mesmo tempo que armazenam mais H2 para uma maior densidade energética por unidade de volume, por depósito de armazenamento.

Isto deve-se ao facto de os materiais quânticos terem uma capacidade de armazenamento superior à dos sistemas normais, o que equilibra os custos a longo prazo. A quantidade de hidrogénio que pode ser adsorvida é praticamente proporcional à área de superfície específica dos substratos de adsorção (ou seja, os nanocatalisadores).

EM RESUMO

Os catalisadores quânticos potenciam a produção de H2 , sem necessidade de energia eléctrica, de temperaturas elevadas ou de foto-ativação. As reacções são intrinsecamente nano-catalíticas, substanciais e ocorrem à temperatura ambiente, persistindo durante longos períodos de tempo.

Todos os produtos são fornecidos na forma de pó, para utilização direta nesse estado ou para formação de pellets. Os catalisadores quânticos podem ser pós-processados para regeneração e reutilização, quando necessário.

PURIFICAÇÃO DE GÁS HIDROGÉNIO PARA PROCESSOS BASEADOS EM GÁS DE SÍNTESE

O hidrogénio (H2) pode ser produzido a partir de hidrocarbonetos ou de água, através de uma vasta gama de técnicas. O nosso objetivo é satisfazer as necessidades de várias abordagens industriais, para a promoção colectiva da economia do H2, de uma forma sustentável.

O armazenamento e o transporte de hidrogénio continuam a ser aspectos difíceis de ultrapassar, uma vez que são pré-requisitos críticos para a realização de uma economia baseada no hidrogénio. Um mecanismo de armazenamento viável envolve a utilização de nanocatalisadores de elevada área superficial, concebidos de forma única, que servem o objetivo multifuncional de facilitar a absorção e dissociação do H2, protegendo simultaneamente a superfície da corrosão.

A maior parte do H2 produzido atualmente encontra-se sob a forma de gás de síntese, gerado pela gaseificação de hidrocarbonetos, que liberta grandes quantidades de monóxido de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO2). Na (nano)catálise heterogénea, observa-se que os venenos (por exemplo, enxofre, arsénio e CO) desactivam as reacções catalisadas através da adsorção irreversível nos locais activos do catalisador, o que inibe o armazenamento adequado de H2.

A razão para este facto é que existe uma competição entre o veneno e o reagente (por exemplo, H2) pelos locais de adsorção disponíveis na superfície do (nano)catalisador. As espécies de envenenamento do catalisador tendem a inibir a adsorção dissociativa de H2 na superfície, que

é o passo inicial no processo de absorção/dessorção. Os catalisadores tendem a ser particularmente vulneráveis a venenos como o sulfureto de hidrogénio (H2S) e o CO, que se encontram entre as espécies contaminantes presentes nos combustíveis hidrocarbonados utilizados para a produção de H2. O CO, por si só, bloqueia fortemente a capacidade de inserção de H2, bem como a sua remoção para a produção de energia, dos (nano)catalisadores.

Escusado será dizer que um fluxo de gás H2 de elevada pureza é crucial tanto para o armazenamento de H2 como para o desempenho das células de combustível. As espécies de envenenamento do catalisador devem, por conseguinte, ser substancialmente removidas, uma vez que impedem estes mecanismos, mesmo em concentrações muito baixas. No caso do CO, uma espécie fortemente adsorvente, a sua concentração deve ser inferior a 10 ppm, para garantir o funcionamento correto do sistema.

A absorção de venenos nas superfícies dos (nano)catalisadores pode ser utilizada de forma vantajosa, através da conceção de materiais nano-catalíticos altamente selectivos e específicos para o gás, para a remoção eficaz de venenos, a fim de minimizar a sua acumulação competitiva a jusante, onde o H2 puro é necessário para armazenamento.

Concebemos e fabricamos vários materiais nano-catalíticos de elevado desempenho, para desempenhar várias funções que apoiam a economia do H2, desde a produção e armazenamento de H2 até à geração de energia.

Fornecemos nanocatalisadores altamente selectivos que podem ser utilizados para purificar o gás H2. Estes nanocatalisadores podem ser utilizados como leitos de pó ou granulados, para atuar como sorventes para a remoção eficaz de contaminantes como o CO, CO2, H2S, SOx, mercúrio, arsénio, selénio e fósforo do gás de síntese a alta temperatura. Além disso, o nanocatalisador pode ser reciclado para reutilização, como medida de recuperação de custos e extensão do tempo de vida útil.

PRODUTOS

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Quanto maior for a área superficial (BET) das nanopartículas, mais eficaz é o nanomaterial.

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CONSULTORIA

GERAÇÃO H2

GENHYSIS I

NANOARQUITECTURA : Material 2D atomicamente fino | < 1 nm (< 0,001 μm) espessura

ÁREA DE SUPERFÍCIE ESPECÍFICA (BET) : 495500 cm²/g

COR : Nanopó preto/preto-castanho-acastanhado

TEMPERATURA DE PRODUÇÃO DE HIDROGÉNIO : Aproximadamente 25°C (273 K)

PRODUÇÃO ESTIMADA DE HIDROGÉNIO POR GRAMA DE NANO-CATALISADOR: ~1000 ml/min

CUSTO ESTIMADO DO HIDROGÉNIO POR 1000 ml: 1,85€ - 1,94€

APLICAÇÕES : Amoníaco (NH3) quântico-catalisador, decomposição H2O2, H2 geração quântico-catalisador em meios líquidos.

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QUANTIDADE | PREÇO

100 gramas (0,35 oz.) | € 19.350

250 gramas (8,81 oz.) | € 47.000

1kg (2,2 lb) | € 185.000

PEDIDOS A GRANEL: A partir de 1 tonelada | CONTATO trade@nanoarc.org

GENHYSIS II

NANOARQUITECTURA : ~ 10 nm (0,01 μm) Nanopartículas esféricas

COR : Nanopó Púrpura-branco-violeta

TEMPERATURA DE PRODUÇÃO DE HIDROGÉNIO : Aproximadamente 25°C (273 K)

APLICAÇÕES : Geração de H2, decomposição de H2O2, oxidação de CO

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QUANTIDADE | PREÇO

50 gramas (1,76 oz.) | € 22.000

500 gramas (17,6 oz.) | € 218.000

1kg (2,2 lb) | € 435.000

PEDIDOS A GRANEL: A partir de 1 tonelada | CONTATO trade@nanoarc.org

ARMAZENAMENTO H2

QC-PDH

COR : Nanopó negra

ÁREA DE SUPERFÍCIE ESPECÍFICA (BET) : 98971 cm²/g

1 kg (2,2 lb) DE NANOCATÁLISE CAPACIDADE MÉDIA DE ARMAZENAMENTO DE H2 : ~ 83,17 litros de H2

TEMPERATURA DE DESORÇÃO DE H2 : Aprox. 50 - 300 °C (122 - 572 °F) sob vácuo ou fluxo de gás inerte

APLICAÇÕES : Catalisador quântico-catalisador de armazenamento de hidrogénio. O hidrogênio pode ser absorvido e depois dessorvido do catalisador quântico por milhares de ciclos.

A taxa de sorção de hidrogénio melhora substancialmente à escala nanométrica como resultado da curta distância de difusão em comparação com os materiais convencionais. Quanto mais fino for o material quântico, maior é a sua relação de precisão/volume, que é favorável ao processo de sorção. Os materiais quânticos oferecem assim uma alternativa de armazenamento de hidrogénio que ultrapassa as duas principais barreiras dos materiais a granel/regulares, ou seja

taxa H2 de sorção e
temperatura de libertação.

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QUANTIDADE | PREÇO

5 gramas (0,17 oz.) | € 6.550 PODE ARMAZENAR APROXIMADAMENTE 0,42 L DE GÁS H2

250 gramas (0,88 oz.) | € 297.250 PODE ARMAZENAR APROXIMADAMENTE 21 L DE GÁS H2

1kg (2,2 lb) | € 1.188.000 PODE ARMAZENAR APROXIMADAMENTE 84 L DE GÁS H2

PEDIDOS A GRANEL: A partir de 1 tonelada | CONTATO trade@nanoarc.org

QC-S

NANOARQUITECTURA : Nanotubos

DIMENSÕES : < 3 nm de diâmetro, até 10 µm de comprimento

COR : Nanopó cinzento-esbranquiçado

APLICAÇÕES : Os nanotubos QC-S são estruturalmente semelhantes aos nanotubos de carbono (CNT). No entanto, os nanotubos QC-S têm uma resistência à corrosão e à oxidação mais elevada do que os CNT. A baixas pressões, como 1 MPa, a capacidade de absorção de hidrogénio dos QC-S é cerca de 50 % superior à dos CNT.

Os nanotubos QC-S são adequados como cargas leves em nanocompósitos e servem como suporte eficiente de catalisadores.

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QUANTIDADE | PREÇO

50 gramas (1,76 oz.) | € 23.135

500 gramas (17,6 oz.) | € 175.000

1kg (2,2 lb) | € 335.000

PEDIDOS A GRANEL: A partir de 1 tonelada | CONTATO trade@nanoarc.org

PURIFICAÇÃO DE GÁS H2

Q-LHO

COR : Nanopó branco

EFICÁCIA DA CAPTAÇÃO DE CO2 A 24 -204 °C (SECA/HUMIDA) : a partir de ~ 85% de eficiência

CAPTAÇÃO DE GÁS: média de 1100 - 1958 cm3 de CO2 por grama de nanocatalisador

BENEFÍCIOS : Nano-sorvente eficaz para CO2 e absorve mais CO2 do que o seu peso. O oxigénio (O2) é libertado como subproduto.

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QUANTIDADE | PREÇO

50 gramas (1.76 oz.) | € 8.500 Captura aprox. 55 - 98 kg de CO2

250 gramas (8.81 oz.) | € 31.000 Captura aprox. 275 - 490 kg de CO2

1kg (2.2 lb) | € 123,000 Captura aprox. 1,1 - 1,96 toneladas de CO2

PEDIDOS A GRANEL: A partir de 1 tonelada | CONTATO trade@nanoarc.org

DS-CAT PLUS *

NANOARQUITETURA : Folhas/Flocos atomicamente finos (espessura < 1 nm)

SUPERFÍCIE ESPECÍFICA : 635200 cm²/g

COR : Nanopó branco

VELOCIDADE ESPACIAL HORARIA DO GÁS (GHSV) : 20.000 a 75.000 h-1

FAIXA DE TEMPERATURA DE FUNCIONAMENTO : 25 a 600ºC

DESULFURAÇÃO : 360 g de enxofre por grama de nanocatalisador

CAPACIDADE MÉDIA DE ADSORÇÃO (AMÓNIA) POR GRAMA DE NANOCATALISADOR : 1,8 - 3,6 mg NH3 g-1

BENEFÍCIOS : Absorvente de H2S, SOx e NH3, nanocatalisador de hidrodessulfurização e hidrodesnitrogenação, remoção de metil mercaptano e sulfureto de carbonilo (COS), estabilização de asfalteno em óleo em condições ácidas, bloqueio de UV, antibacteriano e antifúngico no escuro, inibidor de acidez/corrosão, agente anti-incrustante, retardador de chama sem halogéneo, absorvente de CO e CO2.

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QUANTIDADE | PREÇO

25 gramas (0,88 oz.) | € 3.815 Captura aprox. 9 kg de Enxofre

250 gramas (8.81 oz.) | € 37.000 Captura aprox. 90 kg de Enxofre

1 kg (2,2 lb) | € 147.000 Captura aprox. 360 kg de Enxofre

PEDIDOS A GRANEL: A partir de 1 tonelada | CONTATO trade@nanoarc.org

CCO | Depurador de gases de combustão catalítico*

NANOARQUITETURA : < 25 nm nanopartículas ocas esféricas

SUPERFÍCIE ESPECÍFICA : 388000 cm²/g

COR : Nanopó branco

VELOCIDADE ESPACIAL HORARIA DO GÁS (GHSV) : 21.000 h-1

FAIXA DE TEMPERATURA DE FUNCIONAMENTO : 25 a 800ºC

DESULFURAÇÃO : 220 g de enxofre por grama de nanocatalisador

BENEFÍCIOS : Nanocatalisador para dessulfuração de gases de combustão eliminando SO2 e NO2 nocivos.

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QUANTIDADE | PREÇO

25 gramas (0,88 oz.) | € 2.365 Captura aprox. 5.5 kg de Enxofre

250 gramas (8.81 oz.) | € 22.000 Captura aprox. 55 kg de Enxofre

1 kg (2,2 lb) | € 87.000 Captura aprox. 220 kg de Enxofre

PEDIDOS A GRANEL: A partir de 1 tonelada | CONTATO trade@nanoarc.org

MAG-O

COR : Nanopó branco

SUPERFÍCIE ESPECÍFICA : 359300 cm²/g

VELOCIDADE ESPACIAL HORARIA DO GÁS (GHSV) : 1.200 a 4.000 h-1

FAIXA DE TEMPERATURA DE FUNCIONAMENTO : 25 a 700ºC

DESULFURAÇÃO (FUMO HÚMIDO) : 204 g de enxofre por grama de nanocatalisador

CAPACIDADE MÉDIA DE ADSORÇÃO (AMÓNIA) POR GRAMA DE NANOCATALISADOR : 0,45 - 0,92 mg NH3 g-1

BENEFÍCIOS : Nano-sorvente eficaz para SO2 (combustão húmida), remoção de metilmercaptano, hidrólise a temperatura ambiente de sulfureto de carbonilo (COS), propionaldeído, benzaldeído, amoníaco, dimetilamina, N-nitrosodietilamina e metanol. Supressão de fumo e retardador de chama.

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QUANTIDADE | PREÇO

25 gramas (0,88 oz.) | € 2.500 Captura aprox. 5.1 kg de Enxofre

250 gramas (8.81 oz.) | € 24.000 Captura aprox. 51 kg de Enxofre

1 kg (2,2 lb) | € 95.000 Captura aprox. 204 kg de Enxofre

PEDIDOS A GRANEL: A partir de 1 tonelada | CONTATO trade@nanoarc.org

MAG-R | BLACKROSE

NANOARQUITETURA : Folhas/Flocos atomicamente finos (espessura < 1 nm)

SUPERFÍCIE ESPECÍFICA : 495500 cm²/g

COR : Nanopó preto/castanho-negro

BENEFÍCIOS : Extração de arsénio, eliminação de asfaltenos, decomposição de H2O2, absorção de H2S, nanocatalisador de desidrogenação, nanocatalisador de amoníaco, decomposição de p-nitrofenol (p-NP).

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