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.