Uma equipe formada por pesquisadores da China, Estados Unidos da América e Rússia descobriu um novo tipo de gelo. E não é um gelo qualquer, pois é uma forma sólida de um composto de hidrogênio, o que significa que a descoberta tem grande potencial para viabilizar o uso deste que é limpo por excelência.
O pesquisador Yu Wang e seus colegas descreveram a estrutura e as propriedades de um clatrato hidratado de hidrogênio que se forma a temperatura ambiente (24ºC) e sob pressão relativamente baixa (1,2 GPa).
Os hidratos de hidrogênio estão entre as soluções sendo pesquisadas para o armazenamento e o transporte de hidrogênio, rumo a Economia do Hidrogênio.
As propriedades físicas do gelo variam muito. Por exemplo, ligações de hidrogênio tornam-se simétricas em pressões elevadas, sendo praticamente impossível distinguir uma única molécula de água; enquanto em baixas pressões causam a chamada desordem dos prótons, colocando as moléculas de água em muitas orientações espaciais possíveis dentro da estrutura cristalina do gelo. Todo o gelo ao nosso redor, dos cubos em sua geladeira aos flocos de neve, é sempre próton-desordenado.
O gelo pode incorporar, formando ligações químicas, moléculas de xenônio, cloro, dióxido de carbono ou metano e formar hidratos, que geralmente têm uma estrutura diferente do gelo puro, sendo a maior parte do gás natural da Terra existe na forma de hidratos gasosos.
O grupo de pesquisadores citado se concentrou nos hidratos de hidrogênio, que são muito promissores, mas tipicamente exigem pressões elevadas para se manterem estáveis.
De fato, a estrutura cristalina dos hidratos de hidrogênio depende fortemente da pressão. Em baixas pressões, tais compostos possuem grandes cavidades, cada uma acomodando moléculas de hidrogênio. À medida que a pressão aumenta, a estrutura se torna mais densa, com mais moléculas de hidrogênio empacotadas na estrutura do cristal, embora seus ‘graus de liberdade’ sejam significativamente menores.
Por tudo isso que tal projeto está sendo considerado como uma grata surpresa, pois encontrar um hidrato de hidrogênio com três moléculas de água por molécula de hidrogênio não é nada simples. A equipe conseguiu demonstrar que a desordem dos prótons ocorre à temperatura ambiente, explicando assim os resultados obtidos por difração de raios X e também do espectro Raman e que foram obtidos neste experimento.
É mais um passo para a chamada Economia do Hidrogênio!
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Fonte: Inovação Tecnológica e Artigo Novel Hydrogen Clathrate Hydrate. Revista: Physical Review Letters.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.255702.
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