Reator microfluídico aproveita luz solar e calor residual para gerar hidrogênio com 28% de eficiência

Pesquisadores da National Taiwan University e da National Tsing Hua University apresentaram um dispositivo capaz de transformar simultaneamente luz solar e calor desperdiçado em hidrogênio, alcançando eficiência de conversão solar-para-hidrogênio de 28%.

Descrito na edição de 10 de fevereiro de 2026 da revista Advanced Energy Materials, o sistema integra nanomateriais, engenharia microfluídica e tecnologia termoelétrica em uma estrutura compacta.

Como funciona

O núcleo do reator reúne dois componentes principais:

  • Ti₃C₂ (titulizado como MXene), material bidimensional altamente condutor;
  • CdS (sulfeto de cádmio), semicondutor responsável pela absorção de luz.

A heteroestrutura Ti₃C₂/CdS aprimora a separação e o transporte de cargas geradas pela iluminação, aumentando a taxa de produção de hidrogênio. O fluxo de água passa por um microcanal que maximiza o contato entre luz, catalisador e reagente, elevando ainda mais o rendimento.

Recuperação de calor

Durante a operação, parte da radiação solar é convertida em calor. Em vez de dissipar essa energia, um gerador termoelétrico embutido converte o calor residual em eletricidade adicional, que alimenta o próprio processo de eletrólise.

Benefícios adicionais

Além de produzir hidrogênio, o dispositivo degrada contaminantes presentes na água, atuando simultaneamente como sistema de purificação. O formato compacto e autossuficiente permite uso descentralizado, especialmente em áreas que necessitam de energia limpa e tratamento de água.

“Esta tecnologia possibilita o aproveitamento conjunto de luz solar e calor residual para gerar hidrogênio de forma eficiente”, destacou o coautor Zong-Hong Lin, professor de engenharia biomédica da National Taiwan University.

O artigo que descreve a pesquisa foi intitulado “Thermoelectric Assisted Cascaded Microreactor for Solar Hydrogen Production Using Ti₃C₂CdS Heterostructure Photoelectrocatalysis”.

Com informações de Nanowerk

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