Geração de hidrogênio a partir da degradação fotoeletroquímica da água baseada em nanomateriais

Resumo O hidrogênio é potencialmente um dos combustíveis mais atraentes e ambientalmente amigáveis para aplicações de energia. A geração, armazenamento e utilização segura e eficiente de hidrogênio representam grandes desafios para seu uso generalizado. A geração de hidrogênio a partir da degradação da água representa um sonho de consumo na ciência e tecnologia da energia, pois a água é a fonte de hidrogênio mais abundante na Terra. Entre os diferentes métodos, a geração de hidrogênio a partir da degradação fotoeletroquímica (PEC) da água usando semicondutores como fotoeletrodos é uma das abordagens mais escaláveis e econômicas. Em comparação com materiais em massa, os semicondutores nanostruturados oferecem vantagens potenciais na aplicação PEC devido à sua grande área de superfície e propriedades dependentes do tamanho, como aumento do coeficiente de absorção, aumento da energia da banda proibida e redução da taxa de espalhamento de portadores. Este artigo fornece uma visão geral de algumas atividades de pesquisa recentes na área de geração de hidrogênio a partir da degradação PEC da água com base em materiais semicondutores nanostruturados, com ênfase particular em óxidos metálicos. Tanto questões científicas quanto técnicas são analisadas e revisadas criticamente.