Um artigo de pesquisadores ligados ao CDMF e publicado na revista Separation and Purification Technology apresentou um estudo que aplicou fotoeletrocatálise para converter sulfeto de hidrogênio (H2S), também chamdo de gás sulfídrico, em gás hidrogênio (H2). O sulfeto de hidrogênio, gás muito tóxico e corrosivo, é comum em emissões industriais e causa riscos ambientais e operacionais. Há diferentes métodos para convertê-lo em hidrogênio, “especialmente envolvendo processos eletrocatalíticos e sistemas fotoeletroquímicos, além de abordagens como absorção química, processos biológicos e fotocatálise”, explicou Roberta Yonara, primeira autora do artigo.
O estudo do CDMF teve alguns diferenciais: o uso de óxido de tungstênio (WO₃) como fotoânodo; um semicondutor que pode operar sob luz visível; irradiação por LED, que é uma fonte de luz eficiente e de baixo consumo energético e também pode ser substituída por luz solar; além do desenvolvimento de um reator fotoeletroquímico em fluxo, mais próximo de condições aplicáveis em escala real do que os equipamentos convencionalmente usados em laboratório.
O experimento teve três etapas. Na primeira, gerou-se sinteticamente um fluxo gasoso poluído com H2S, que era conduzido ao compartimento que continha o anolito (ou seja o eletrólito adjacente ao ânodo), misturando-se com ele. A segunda etapa envolveu a fotoeletrodegradação da mistura gasosa em um dos lados de uma célula fotoeletroquímica de dois compartimentos separados por uma membrana trocadora de prótons. O fotoânodo de WO3, irradiado com LED, promoveu a oxidação de espécies sulfídicas, levando à conversão de H2S em óxidos de enxofre (SO3 e SO4) e polissulfetos. Enquanto isso, do lado do cátodo, no católito, ocorria a geração do H2 a partir da redução da água (H2O). Na terceira etapa, o fluxo de gás H2S que não foi adsorvido no eletrólito para a reação de oxidação era deslocado para um compartimento de “saída” contendo NaOH.
“Os resultados obtidos demonstraram uma remoção significativa de H₂S ao mesmo tempo em que possibilitaram a geração de hidrogênio (H₂), evidenciando o caráter bifuncional da tecnologia”, avaliou Roberta.
Além dela, assinam o artigo “Enhancing hydrogen sulfide removal through photoelectrochemistry with WO3 photoanodes under blue LED irradiation” Alberto Rodríguez-Gómez, Caio V.S. Almeida, Lucia H. Mascaro e Manuel A. Rodrigo.
CDMF
Com sede na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e dirigido pelo Prof. Dr. Elson Longo, o CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e recebe também investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), a partir do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN).
