A caminho do futuro: a nanotecnologia na produção de hidrogénio verde

Devido à necessidade crescente de encontrar energias alternativas aos combustíveis fósseis e de resolver os problemas ambientais face á crise climática que estamos a viver, o hidrogénio (H2) verde tem-se tornado numa solução energética de extrema relevância, representando um combustível limpo e de baixo custo. As células fotoelectroquímicas para produzir hidrogénio diretamente a partir de recursos sustentáveis e limpos, como a luz solar e a água, têm-se tornado numa das formas alternativas mais promissoras de converter energia solar em energia química. Os avanços rápidos na nanotecnologia permitiram a produção e o desenvolvimento de nanoestruturas que podem atender a esse tipo de demanda. Um dos maiores desafios é encontrar um material (do tipo semicondutor) adequado, que cumpra todos os requisitos para formar um dispositivo fotoelectroquímico sustentável, que reúna eficiência, baixo custo, estabilidade, não-toxicidade que seja escalável. Entre várias possibilidades existentes, materiais de baixo custo e de grande abundância no nosso planeta como o óxido de ferro (hematite --Fe2O3) ou trióxido de tungsténio (WO3), têm atraído cada vez mais atenção na comunidade científica. Por reunirem excelentes propriedades, a comunidade científica tem-se debruçado na sua adequação usando a nanotecnologia. Num contexto atual da nossa sociedade, nesta palestra serão apresentados os problemas da crise climática que estamos a viver, como o hidrogénio verde poderá ajudar na resposta esta problemática usando como veículo a Física dos Materiais– Nanotecnologia. / Due to the growing need to find alternative energies to fossil fuels and to solve environmental problems in the climate crisis that we are now facing, green hydrogen (H2) has become an extremely relevant energy solution, representing a clean and low-cost fuel. Photoelectrochemical cells to produce hydrogen directly from sustainable and clean resources such as sunlight and water have become one of the most promising alternatives to converting solar energy into chemical energy. Rapid advances in nanotechnology have allowed the production and development of nanostructures to meet this type of demand. One of the great challenges is to find a suitable material (of the semiconductor type) that meets all the requirements to form a sustainable photoelectrochemical device, which combines efficiency, low cost, stability, and non-toxicity that is scalable. Among several existing possibilities, low-cost materials that are highly abundant on our planet, such as iron oxide (hematite --Fe2O3) or tungsten trioxide (WO3), have attracted increasing attention from the scientific community. Due to their excellent properties, the scientific community has focused on their suitability using nanotechnology. In the current context of our society, this lecture will present the problems of the climate crisis that we are experiencing and how green hydrogen can help respond to this problem using the Physics of Materials – Nanotechnology.