Nanossilício para produzir hidrogênio

Nanopartículas de silício podem ser feitas para reagir instantaneamente com água para produzir hidrogênio sem aplicação de calor, luz ou eletricidade . Produção de hidrogênio As técnicas tradicionais para dividir a água para produzir hidrogênio incluem eletrólise, termólise e fotocatálise. Mas o silício em massa abundantemente disponível na Terra pode reagir lentamente com a água para produzir hidrogênio, liberando dois moles de gás hidrogênio por mol de silício sem liberar qualquer dióxido de carbono. Nanosilicon As nanopartículas de silício, devido à sua alta proporção entre superfície e volume, podem gerar hidrogênio rapidamente do que o silício em massa devido à alta taxa de reação. Pesquisadores da University at Buffalo (SUNY) em Nova York desenvolveram essa técnica. Por exemplo, nanopartículas de 10 nm de tamanho podem produzir hidrogênio em menos de um minuto, o que é 1000 vezes mais rápido na produção de hidrogênio do que o silício em massa e nanopartículas de 100 nm de diâmetro podem produzir em 45 minutos. Durante a reação de produção de hidrogênio, as partículas de silício de 10 nm reduzem de tamanho, mas não mudam de forma, enquanto as partículas de 100 nm não reduzem uniformemente de tamanho, mas formam conchas ocas ou cápsulas com paredes de algumas monocamadas de silício que então desacelerar a reação água-silício devido à formação de uma camada extra através da qual os reagentes devem se difundir. Aplicativos De acordo com os pesquisadores, essa tecnologia pode ser usada para alimentar pequenos dispositivos portáteis e pode até substituir geradores volumosos a gasolina ou diesel no futuro, e um gerador de silício típico poderia incluir uma pequena célula a combustível de hidrogênio e alguns cartuchos de plástico de nanopólver de silício, para os quais a água seria ser adicionado quando necessário, para produzir energia. A eficiência geral da produção de hidrogênio pode ser bastante competitiva com baterias primárias e outras fontes de energia portátil. Nanobalões Além disso, nanobalões ocos podem ser produzidos pela reação das partículas maiores de silício, pela mistura com outros materiais, como hidretos alcalinos, para fazer ânodos para baterias de íons de lítio. Os hidretos de metais alcalinos reagem com a água para liberar hidrogênio e produzir hidróxidos de metais alcalinos como o hidróxido de sódio, necessários para catalisar a reação do silício com a água, tornando-os estáveis ​​devido ao revestimento de nanopartículas de silício.