Estudo preliminar da eficiência da eletrólise alcalina da água para produção de hidrogênio utilizando eletrodo ultrassônico

Abstract

Este estudo apresenta uma pesquisa sobre o aumento da eficiência da eletrólise alcalina da água para produção de hidrogênio verde, utilizando eletrodo ultrassônico. O objetivo do trabalho foi investigar a eficiência da eletrólise alcalina da água utilizando eletrodos ultrassônicos, com foco na produção de hidrogênio verde e na sustentabilidade ambiental. A metodologia envolveu a utilização de uma célula eletrolítica de aço inoxidável, eletrodos de aço inoxidável 316L, e solução eletrolítica de KOH a 30% (p/p). Foi utilizado um gerador de ultrassom com potência de 20W e frequência de 40kHz, aplicando-se ultrassom diretamente ao eletrodo. A coleta de hidrogênio produzido foi realizada através de um sistema de deslocamento de água. O planejamento experimental seguiu um delineamento fatorial completo, com análise dos dados por meio de variância (ANOVA) e comparação de médias (Tukey). Foi evidenciado que a aplicação de ultrassom diretamente no eletrodo pode melhorar significativamente a eficiência da eletrólise, reduzindo a sobretensão e as resistências, e acelerando a formação de microbolhas de hidrogênio, resultando em um aumento de até 28% na produção de hidrogênio. Destaca-se a importância de otimizar parâmetros como a frequência e intensidade ultrassônica e a concentração do eletrólito, oferecendo uma abordagem promissora para tornar a produção de hidrogênio verde mais viável e econômica. Sugere-se a exploração de diferentes materiais de eletrodos e a integração desta tecnologia em sistemas de fontes renováveis de energia para futuras pesquisas.