Hidrogênio é gerado a partir do ácido fórmico, com uso direto em automóveis

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=acido-formico-produz-hidrogenio-para-uso-direto-em-automoveis&id=010115080516

Cientistas alemães desenvolveram um processo que retira hidrogênio diretamente do ácido fórmico, em uma reação que ocorre em temperatura ambiente. O hidrogênio liberado pode ser utilizado diretamente em células a combustível.

Hidrogênio sob demanda

O fornecimento de hidrogênio sob demanda apresenta-se como a melhor alternativa para a utilização dessa fonte de energia limpa em automóveis, já que sua pressurização em tanques é inviável (veja Armazenamento sólido de hidrogênio tem mais um avanço e Carros a hidrogênio poderão utilizar combustível sólido).

Para isto, será necessário desenvolver tecnologias que permitam o acoplamento de uma unidade produtora de hidrogênio - retirando-o de um material sólido ou líquido - à célula a combustível.

Entre os materiais mais pesquisados para esse casamento estão o metano e o metanol, além das fontes renováveis, como a biomassa e os produtos de sua fermentação, como o bioetanol. O problema é que a extração do hidrogênio a partir desses materiais somente funciona sob temperaturas acima dos 200 °C, o que acaba consumindo uma porção considerável da energia produzida.

Hidrogênio a partir do ácido fórmico

O novo processo retira o hidrogênio do ácido fórmico (HCO₂H) na presença de uma amina (N,N-dimetilhexilamina) e utilizando um catalisador disponível comercialmente, à base de rutênio ([RuCl₂(PPH₃)₂]).

Segundo os pesquisadores, um simples filtro de carvão ativado é suficiente para purificar o hidrogênio de forma a torná-lo diretamente utilizável pela célula a combustível.

Armazenamento líquido de hidrogênio

O uso do ácido fórmico como meio de "armazenamento" do hidrogênio permite a utilização de uma tecnologia de células a combustível já bastante desenvolvida (as chamadas células hidrogênio/oxigênio), além de combiná-la com o já tradicional uso de combustíveis líquidos para automóveis.

O ácido fórmico não é tóxico e pode ser armazenado facilmente. Como ele pode ser produzido cataliticamente a partir do CO₂, em princípio o processo todo é neutro em termos de emissão de dióxido de carbono.

Bibliografia:
Controlled generation of hydrogen from formic acid amine adducts at room...
Bjorn Loges, Albert Boddien, Henrik Junge, Matthias Beller
Angewandte Chemie International Edition
May 2008
Vol.: 47, No. 21, 3962-3965
DOI: 10.1002/anie.200705972

"Mistério do papel rasgado" é desvendado por físicos

Fonte: http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=-misterio-do-papel-rasgado--e-desvendado-por-fisicos&id=010160080516

Quando você tenta retirar um papel colado sobre uma superfície, um cartaz ou um papel de parede, por exemplo, invariavelmente você acabará tendo nas mãos um pedaço rasgado do adesivo que terá sempre a forma triangular. Mas por que um triângulo?

Curioso e importante

Uma equipe de físicos franceses e chilenos se uniu para tentar desvendar este que é conhecido como o "mistério do papel rasgado", ou "mistério do papel de parede". E eles conseguiram.

Muito longe de ser uma mera curiosidade sem sentido, a resposta para esta pergunta tem grandes implicações em campos de altíssima tecnologia, como a dos filmes finos e de novos materiais nanotecnológicos.

Fórmula matemática

Os físicos demonstraram que o formato triangular do pedaço de papel rasgado obedece a três elementos fundamentais: a força do adesivo, a flexibilidade do papel e sua resistência ao rasgamento.

Eles então construíram uma fórmula matemática que permite a caracterização de uma dessas propriedades a partir das outras duas. Em termos práticos, a fórmula permite, por exemplo, que os cientistas saibam a qualidade do adesivo e a resistência do material simplesmente medindo o ângulo do triângulo formado quando o material é rasgado.

Ferramenta industrial

Os engenheiros de materiais poderão utilizar a nova fórmula como uma ferramenta para calcular uma das propriedades quando as outras duas forem conhecidas. Isto será particularmente útil na caracterização de filmes ultrafinos, elementos fundamentais nas pesquisas de biotecnologia e na fabricação de sistemas nas escalas micrométrica e nanométrica.

Estas películas, várias delas construídas molécula por molécula, em um processo de automontagem, já estão presentes em dispositivos como disparadores de air-bags e microespelhos utilizados em projetores de vídeo.

A explicação da Física

Para estudar o fenômeno com precisão, os físicos criaram um pequeno aparelho (veja a foto), sobre cuja superfície é colado o adesivo. A seguir são feitos dois cortes paralelos no adesivo e o aparelho puxa a aba resultante com uma força constante e precisamente controlada.

Os pesquisadores registraram o formato do pedaço rasgado de adesivo e as forças envolvidas no processo, repetindo a experiência para adesivos com diferentes propriedades mecânicas.

Eles descobriram que a fatia do papel que está sendo rasgada acumula energia elástica - se ela for solta, ela tenderá a se desdobrar. O sistema tende a dissipar essa energia minimizando o tamanho da dobra.

Isso faz com que os rasgos laterais tendam naturalmente rumo às áreas do sistema onde eles são mais solicitados, ou seja, àquelas áreas contendo a maior quantidade de energia elástica - justamente a parte dobrada do papel. Ao tender para o mesmo ponto, elas gradualmente reduzem o tamanho da aba, fazendo com que ela assuma um formato triangular.