CIÊNCIA & TECNOLOGIA
DESCOBERTA UMA NOVA FORMA DE PRODUZIR HIDROGÉNIO EM GRANDE ESCALA
Investigadores no Japão apresentaram uma forma de poupar o uso do metal raro irídio na produção de hidrogénio, o que pode permitir a produção do gás em larga escala, indica um estudo esta quinta-feira divulgado.
A produção de hidrogénio “verde” em grande escala, importante para a transição energética para tecnologias sustentáveis, é difícil porque requer irídio, um metal extremamente raro, mas o método apresentado pelos investigadores liderados por Ryuhei Nakamura, do Centro RIKEN para a Ciência dos Recursos Sustentáveis (CSRS), no Japão, reduz em 95% a quantidade de irídio necessária para a reação química, sem alterar a taxa de produção de hidrogénio.
Os investigadores conseguiram estabilizar a produção de hidrogénio verde (assim chamado se for gerado com recurso a energias renováveis) a um nível relativamente elevado, utilizando uma forma de óxido de manganês como catalisador da reação química de eletrólise que extrai hidrogénio da água. No entanto, reconhecem que ainda faltam muitos anos para se conseguir uma produção a nível industrial desta forma.
“Esta descoberta poderá revolucionar a nossa capacidade de produzir hidrogénio ecológico e ajudar a criar uma economia de hidrogénio neutra em termos de carbono”, dizem os investigadores no estudo que será publicado na sexta-feira na revista Science, lembrando que o hidrogénio é uma fonte de energia renovável e que existe em larga escala, embora a sua produção ainda não rivalize com os combustíveis fósseis.
Para extrair hidrogénio da água é preciso um catalisador que provoca uma reação química. Os catalisadores mais eficientes são metais raros, sendo o irídio o mais eficiente, mas tão raro que usá-lo para que o hidrogénio alcance uma escala de produção de energia da ordem dos terawatts, tal como hoje é produzida a partir de combustíveis fósseis, serão precisos 40 anos, disse Shuang Kong, coautor da investigação.
“Precisamos de uma forma de preencher a lacuna entre os eletrolisadores baseados em metais raros e os baseados em metais comuns (…) para o hidrogénio verde ser completamente sustentável”, disse Ryuhei Nakamura.
A técnica apresentada no estudo faz isso, combinando manganês com irídio. Os investigadores descobriram que espalhar átomos de irídio em óxido de manganês permite manter o ritmo de produção de hidrogénio no mesmo nível de quando é utilizado apenas irídio, mas com 95% menos irídio.
Com o novo catalisador, a produção contínua de hidrogénio foi possível durante mais de 3.000 horas (cerca de quatro meses) com uma eficiência de 82% sem degradação.
“A interação inesperada entre o óxido de manganês e o irídio foi a chave do nosso sucesso”, afirmou o coautor do estudo Ailong Li.
CIÊNCIA & TECNOLOGIA
MARTE TEVE PERÍODOS QUENTES E ÁGUA DURANTE 40 MILHÕES DE ANOS
Cientistas de Harvard determinaram os mecanismos químicos através dos quais Marte era capaz de manter calor suficiente nos seus primórdios para sustentar água e possivelmente vida.
Cientistas de Harvard determinaram os mecanismos químicos através dos quais Marte era capaz de manter calor suficiente nos seus primórdios para sustentar água e possivelmente vida.
O facto de atualmente Marte ser frio e seco mas ter tido rios e lagos há vários milhares de milhões de anos intriga os cientistas há décadas.
“Tem sido um verdadeiro mistério que houvesse água líquida em Marte, porque Marte está mais longe do Sol e, além disso, o Sol era mais fraco no início”, explicou, em comunicado, Danica Adams, investigadora de pós-doutoramento da NASA na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson (SEAS) de Harvard e principal autora do novo artigo publicado na Nature Geoscience.
Anteriormente, existia a teoria de que o hidrogénio era o ingrediente mágico que, quando misturado com o dióxido de carbono da atmosfera marciana, desencadeava episódios de aquecimento global. Mas a vida útil do hidrogénio atmosférico é curta, pelo que foi necessária uma análise mais detalhada.
Agora, Adams, o professor Robin Wordsworth de Ciências Ambientais e Engenharia na SEAS, e a sua equipa realizaram modelação fotoquímica (semelhante aos métodos utilizados hoje em dia para rastrear poluentes atmosféricos) para preencher os detalhes da relação da atmosfera marciana primitiva com o hidrogénio e como este relacionamento mudou ao longo do tempo.
“Marte antiga é um mundo perdido, mas pode ser reconstruído em detalhe se fizermos as perguntas certas”, frisou Wordsworth.
“Este estudo sintetiza a química atmosférica e o clima pela primeira vez para fazer algumas previsões surpreendentes que podem ser testadas quando trouxermos rochas de Marte para a Terra”, acrescentou.
Adams modificou um modelo chamado CINETICA para simular como uma combinação de hidrogénio e outros gases que reagem com o solo e o ar controlavam o clima marciano primitivo.
Descobriu que durante os períodos Noachiano e Hesperian, entre há 4 e 3 mil milhões de anos, Marte passou por períodos quentes episódicos ao longo de cerca de 40 milhões de anos, com cada evento a durar 100.000 anos ou mais.
Estas estimativas são consistentes com as características geológicas de Marte atualmente. Os períodos quentes e húmidos eram causados pela hidratação da crosta, ou perda de água do solo, que fornecia hidrogénio suficiente para se acumular na atmosfera durante milhões de anos.
“Identificámos escalas de tempo para todas estas alternâncias. E descrevemos todas as peças no mesmo modelo fotoquímico”, sublinhou Adams.
O trabalho de modelação fornece novas perspetivas potenciais sobre as condições que sustentaram a química prebiótica (os fundamentos da vida posterior como a conhecemos) durante os períodos quentes, e os desafios para a persistência dessa vida durante os intervalos frios e oxidativos.
Adams e outros cientistas estão a começar a trabalhar para encontrar evidências destas alternâncias utilizando modelos químicos isotópicos e planeiam comparar estes resultados com rochas da próxima missão Mars Sample Return (MRS).
Como Marte não possui placas tectónicas, ao contrário da Terra, a superfície visível atualmente é semelhante à de antigamente, tornando a sua história dos lagos e rios muito mais intrigante, realçou ainda.
CIÊNCIA & TECNOLOGIA
ASTEROIDE BENNU REVELOU EXISTÊNCIA DE MOLÉCULAS DE ADN
Cientistas japoneses detetaram numa amostra do asteroide Bennu as moléculas necessárias para a formação de ADN e ARN, suportando a teoria de que os asteroides podem ter transportado, por impacto, os blocos de construção da vida para a Terra.
Cientistas japoneses detetaram numa amostra do asteroide Bennu as moléculas necessárias para a formação de ADN e ARN, suportando a teoria de que os asteroides podem ter transportado, por impacto, os blocos de construção da vida para a Terra.
De acordo com o trabalho publicado esta quarta-feira na revista científica Nature Astronomy, as amostras analisadas revelaram a presença das cinco bases nitrogenadas — adenina, guanina, citosina, timina e uracilo — necessárias para a construção de ADN e ARN.
Foram igualmente identificados pelos investigadores da Universidade Hokkaido, no Japão, os compostos xantina, hipoxantina e ácido nicotínico (vitamina B3).
Uma amostra de 121,6 gramas do asteroide Bennu chegou à Terra em 2023 à “boleia” da missão Osiris-Rex, da agência espacial norte-americana (NASA).
Tratou-se da maior amostra extraterrestre recolhida e enviada para a Terra.
Segundo uma das teses, os asteroides (corpos rochosos do Sistema Solar) contribuíram com água e componentes químicos essenciais para a vida na Terra há milhares de milhões de anos.
Embora os meteoritos na Terra provenham de asteroides, a interpretação dos seus dados “é desafiante” face à “exposição à humidade” da atmosfera e a “uma biosfera descontrolada”, refere a Universidade Hokkaido em comunicado, assinalando que “amostras imaculadas recolhidas de asteroides no espaço são os candidatos ideais”.
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