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Dissertação

Ionic liquids for enhancing alkaline water electrolysis EVALUATED

Detalhes: A eletrólise alcalina é uma tecnologia madura para produzir hidrogénio sem recurso a combustíveis fósseis. O uso de eletricidade proveniente de fontes renováveis permite produzir hidrogénio verde, ajudando a economia a mudar de fontes de energia baseadas no carbono para fontes de energia verdes e sustentáveis. No entanto, 96% da produção de hidrogénio é baseada na reformação com vapor de água, utilizando combustíveis fósseis. Para tornar a eletrólise competitiva em relação à reforma a vapor, é essencial aumentar a eficiência das reações de evolução de hidrogénio e oxigénio (HER e OER). Além disso, usando elétrodos adequados, a sobretensão de ativação pode ser diminuída por meio de aditivos eletrolíticos, como líquidos iónicos à temperatura ambiente (RTILs). Sabe-se que é possível aumentar a cinética da HER na presença de RTILs em soluções ácidas e alcalinas. Como os RTILs podem ser modificados, este estudo examinou o efeito na cinética da HER e OER de novos tipos de RTILs, nomeadamente: cloreto de 3-etil-1-metilimidazólio; cloreto de 3-butil-1-metilimidazólio; cloreto de 3-(2-metoxietil)-1-metilimidazólio; e cloreto de 3-(2-etoxietil)-1-metilimidazólio. Voltametria cíclica, voltametria de varredura linear e cronoamperometria foram realizadas a diferentes temperaturas (entre 25 e 80 ºC) usando elétrodos de Pt para estudar o efeito da adição de uma pequena quantidade (1 vol.%) dos RTILs listados na cinética da HER e da OER em solução alcalina. Determinaram-se vários parâmetros cinéticos. Adicionalmente, mediu-se o volume de gás produzido num eletrolisador alcalino de pequena escala para comparar a produção numa solução de 8 M KOH antes e após adição do RTIL selecionado.
Keywords: Líquidos Iónicos à temperatura ambiente, eletrólise alcalina, HER, OER, aditivos eletrolíticos

Discussão: outubro 22, 2020, 10:30