Baterias de neutralização: uma máquina ácido-base

Resumo

Este projeto envolve o desenvolvimento de uma máquina capaz de realizar trabalho quando operada entre um reservatório ácido e outro básico, em duas etapas tamponadas e duas outras isotérmicas com fronteiras permeáveis à matéria. O armazenamento de energia ou trabalho elétrico realizado a partir das baterias de neutralização estão associados à variação de entropia promovida pela variação de pH das soluções eletrolíticas e da temperatura associada à entalpia de neutralização. O processo de neutralização de soluções ácidas pode ser realizada com o uso de eletrodos de intercalação, propiciando o aumento de entropia e, consequentemente, a diminuição de energia livre. Diferentemente de outras fontes de energia, até mesmo como as de baixo impacto ambiental, as baterias de neutralização contribuem para o desenvolvimento sustentável, visto que trabalho elétrico pode ser obtido a partir do tratamento de efluentes ácidos. Uma prática que pode ser lucrativa para a indústria e, ao mesmo tempo, contribui para a preservação ambiental. Eletrodos à base de polioxometalatos e policianometalatos, com propriedades de armazenamento de prótons e íons sódio serão sintetizados e investigados, visando a sua utilização como eletrodos nessas baterias. Os materiais serão investigados a partir de técnicas eletroquímicas e modelos termodinâmicos para a determinação da faixa de pH de soluções ácidas com maior captação de energia à baixo custo de investimento no processo de neutralização.