Processos foto(eletro)assistidos emparelhados divergentes para armazenamento energético

Descrição

A transição energética global e a demanda por fontes limpas exigem soluções inovadoras não apenas para a geração, mas também para o armazenamento seguro de energia. Uma vez que o gás hidrogênio (H2) enfrenta desafios logísticos e de segurança devido à sua alta fugacidade, o armazenamento químico em Carreadores Orgânicos Líquidos de Hidrogênio (LOHCs), como o ácido fórmico, e em vetores energéticos estáveis, como a amônia verde (NH3), surge como uma alternativa promissora. Aproveitando o vasto potencial de irradiação solar da região Nordeste, este projeto propõe o desenvolvimento de processos foto(eletro)assistidos emparelhados divergentes. O sistema integrará, em diferentes compartimentos, a valorização do glicerol no processo oxidativo e a redução de íons nitrato em amônia no processo redutivo. Ambos os processos promovem a economia circular: 1. Glicerol, por atuar como principal e abundante subproduto da indústria do biodiesel; 2. Íons nitrato, classificados como contaminantes emergentes de águas residuais provenientes de processos de nitretação e do amplo uso de ácido nítrico na indústria. Para viabilizar este processo fotoeletroredutivo, serão desenvolvidos e otimizados fotoeletrodos nanoestruturados, baseados em filmes finos de semicondutores do tipo n (WO3 atuando como fotoanodo) e do tipo p (CuxO/MoS2 atuando como fotocatodo), de modo a maximizar a eficiência termodinâmica e a seletividade reacional. A implementação destes semicondutores para o armazenamento químico de hidrogênio de forma emparelhada promoverá economia energética, a consolidação da economia circular e a sustentabilidade. Adicionalmente, a proposta gera valor agregado ao beneficiar resíduos industriais e ambientais, impulsionando o desenvolvimento de tecnologia nacional alinhada às prioridades estratégicas de Ciência, Tecnologia e Inovação para a diversificação segura da matriz energética brasileira.