A energia do hidrogénio é amplamente considerada como uma das fontes de energia limpa mais promissoras para o futuro, e o carvão ativado, como material poroso multifuncional, desempenha um papel indispensável na cadeia da indústria do hidrogénio, incluindo a produção, purificação, armazenamento e aplicações de células de combustível de hidrogénio.
Na purificação de hidrogênio, o carvão ativado apresenta excelente desempenho de adsorção. Ele pode remover com eficácia vestígios de impurezas, como monóxido de carbono, sulfetos, matéria orgânica e umidade do gás hidrogênio. Essas impurezas são altamente tóxicas para as células a combustível de membrana de troca de prótons e podem causar degradação irreversível de catalisadores e membranas. Ao usar sistemas de purificação de carvão ativado, o hidrogênio de alta pureza necessário para células de combustível pode ser obtido de forma eficiente, garantindo assim a estabilidade e a vida útil dos sistemas de geração de energia.
Para o armazenamento de hidrogênio, o carvão ativado oferece uma solução de armazenamento físico segura e econômica. Com área de superfície específica ultra-alta e estrutura de poros controlável, ele pode adsorver moléculas de hidrogênio sob pressão baixa ou moderada. Em comparação com o armazenamento tradicional de hidrogênio de alta-pressão, o armazenamento de hidrogênio-baseado em carvão ativado é mais seguro e controlável, mostrando grande potencial no armazenamento de hidrogênio a bordo e no armazenamento estacionário de energia.
Em dispositivos de células de combustível, o carvão ativado é frequentemente usado como um excelente suporte catalítico. Sua alta condutividade e grande área superficial ajudam a dispersar uniformemente os catalisadores de metais nobres, melhorando a atividade catalítica e reduzindo custos. Enquanto isso, materiais de carvão ativado também são usados em estruturas de eletrodos para melhorar a transferência de massa e a condutividade elétrica.
Com o rápido desenvolvimento da infraestrutura global de energia de hidrogênio e dos veículos com células de combustível, o carbono ativado de alto-desempenho continuará a ser um material de apoio essencial, promovendo a aplicação em grande-escala de sistemas de energia de hidrogênio limpo.
