102024010097 REATOR FOTOELETROQUÍMICO EM "U" CATALISADO COM GRAFENO VEGETAL E PROCESSO DE PRODUÇÃO DE H2 E O2 DE ALTA PUREZA
Depósito: 21/05/2024
Destaque: I Prêmio Campus Salvador de Pesquisa e Extensão, edição 2023
Inventor: FRANCISLEI SANTA ANNA SANTOS
Titular: INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA BAHIA - IFBA (BR/BA)
Vencedor na categoria docente do I Prêmio Campus Salvador de Pesquisa e Extensão, edição 2023, Francislei Santos ainda colhe os frutos de suas investigações científicas. Criador do primeiro reator fotoeletroquímico em formato de letra U do mundo, o invento foi apresentado no Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia (CONTECC) também em 2023, tendo sido selecionado entre mais de 100 trabalhos inscritos, recorda o docente. A tecnologia utiliza grafeno vegetal e luz solar para viabilizar a produção de hidrogênio verde (H₂V) e oxigênio verde (O₂V) de alta pureza. A partir dela, explica Francislei, não é necessário o uso de membranas, o que ajuda na redução de custos e torna a ideia uma alternativa sustentável para o setor energético. Segundo Francislei: "Minha inspiração para desenvolver o reator fotoeletroquímico em "U" surgiu de maneira inesperada. Em 2015, publiquei um pedido de patente para um reator que produz hidrogênio a partir da urina humana, utilizando uma placa fotovoltaica. A ideia nasceu da observação da capacidade da energia solar de se converter em energia química. Já em 2023, ao adicionar grafeno vegetal ao processo, percebi que estava diante de algo inédito. Essa descoberta abriu novas perspectivas para a produção de hidrogênio verde, possibilitando avanços significativos no setor energético sustentável [...] As principais vantagens incluem: operação em temperatura ambiente, reduzindo os custos operacionais; uso de catalisador de grafeno vegetal, desenvolvido com tecnologia 100% brasileira; ausência de membranas, simplificando o processo de produção; utilização de energia renovável, aproveitando luz solar como fonte primária. Essa tecnologia pode ser aplicada na produção de combustíveis, fabricação de aço, síntese de polímeros, entre outras indústrias estratégicas".
Francislei é Doutor em engenharia de biomateriais pelo Programa de Pós-graduação em Engenharia de Biomateriais (PPGBIOMAT) pela Universidade Federal de Lavras (UFLA), Francislei se capacitou também no Green Hydrogen Course da Universidade Técnica de Colônia (TH Köln), e coleciona um título de Doutor Honoris Causa em Engenharia Química e Industrial pela Emill Brunner University além de prêmios como o Ozires Silva.
Resumo: 102024010097 Reator Fotoeletroquímico em U catalisado com grafeno vegetal e processo de produção de gás hidrogênio (H2) e gás oxigênio (O2) de alta pureza e baixo carbono, constituinte de um sistema de reator eletrolítico para a produção de gás HIDROGÊNIO VERDE SUSTENTÁVEL DE BAIXO CARBONO. O invento é caracterizado por conter uma placa fotovoltaica (A1) e uma célula fotoeletroquímico em U (A5), catalisado com grafeno vegetal (A6) em suspensão hidroalcoólica. O sistema contém dois eletrodos inertes de grafita natural (A4) imersos no eletrólito (A6). O reator em U inclui dois compartimentos de descarga dos gases (A3) em ângulo O igual a 45º com a horizontal do plano YX. O produto em U contém um estabilizador estacionário (A7) é alimentado continuamente com energia renovável conectado via condutores elétricos (A2). O invento também é um processo de produção de H2 e O2 (A3) de alta pureza. O processo opera em Condição Normal de Temperatura e Pressão - CNTP, baixo custo energético e operacional. As anterioridades do invento são os pedidos BR102015032448-0 e BR102016012475-1 do mesmo autor. Indica-se que a presente invenção se refere ao campo da engenharia química e sustentabilidade. Mais especificamente, trata- se de um reator fotoeletroquímico em U que utiliza grafeno vegetal para produção de H2 e O2 de alta pureza e baixo carbono, com aplicações em descarbonização industrial nos setores têxtil, biomedicina, saúde, agricultura, industrial, eletrônicos, ambiental e energia (...).
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