Sintesis e estudos físico-químicos de tungstatos nanoestruturados e sua aplicação na geração de hidrogênio

Descrição

A América Latina e o Caribe ocupam uma posição estratégica no cenário geopolítico global. Detentores de vastas reservas de minerais críticos e de um potencial singular para geração de energia renovável, países como Brasil, Chile, Argentina, Peru, Bolívia, México e Colômbia possuem recursos essenciais para sustentar a transição energética mundial. No entanto, a região ainda convive com um desafio histórico, pois embora seja rica em recursos minerais estratégicos, grande parte desses materiais ainda é exportada na forma bruta ou com baixo nível de beneficiamento, enquanto tecnologias de maior valor agregado continuam sendo majoritariamente importadas. Entre esses recursos, destaca-se o tungstênio, metal estratégico com aplicações em setores de alta tecnologia, como energia, eletrônica, defesa, aeroespacial e catálise [1]. Neste contexto, a presente proposta propõe uma abordagem integrada que conecta mineração estratégica, síntese sustentável de materiais avançados e produção de hidrogênio verde, utilizando o minério scheelita (CaWO4;) como matéria-prima para o desenvolvimento de novas soluções tecnológicas. Dessa forma o projeto promove o desenvolvimento da cadeia produtiva nacional e a independência tecnológica do setor. Isso, particularmente, é importante para o Brasil não só em relação ao setor de mineração, mas também para os setores de petróleo e gás, usinagem, segurança e energia, por exemplo. Nosso propósito vai além da produção de conhecimento em laboratório. Buscamos transformar recursos minerais regionais em materiais nanoestruturados de alto desempenho, capazes de atuar como eletro e fotocatalisadores eficientes para as reações de evolução de hidrogênio e de oxigênio, etapas fundamentais para a produção sustentável de hidrogênio verde. Ao investigar a relação entre composição química, estrutura cristalina, propriedades eletrônicas e desempenho eletrocatalítico desses novos tungstatos de metais de transição, esta proposta explora uma fronteira científica ainda pouco investigada: o desenvolvimento de materiais funcionais obtidos diretamente a partir de fontes minerais naturais. A proposta integra de forma multidisciplinar áreas estratégicas do conhecimento, incluindo processamento mineral, química de materiais, nanociência, eletroquímica avançada e tecnologias de conversão de energia [2,3].