A crescente preocupação sobre os impactos ambientais associados à utilização de combustíveis fósseis que, também em razão da crescente demanda energética global, vem ganhado escala e tem desafiado pesquisas ao desenvolvimento de fontes energéticas não convencionais. Nos últimos anos, pesquisas relacionadas ao aproveitamento de bagaço de cana-de-açúcar têm sido intensificadas, principalmente com enfoque na produção de etanol de segunda geração (E2G). Impõe-se, pois, a diversificação de opções energéticas para o aproveitamento da glicose proveniente do hidrolisado celulósico do bagaço de cana-de-açúcar. Por outro lado, as fotocélulas a combustível (PFC) têm atraído interesse especial pela sua capacidade de aproveitar a energia solar e a energia da biomassa simultaneamente para a geração de eletricidade. Assim, o emprego de fotoanodos à base do semicondutor W-BiVO4/V2O5 tem recentemente se apresentado como uma alternativa em dispositivos fotoeletroquímicos. Diferentes estratégias foram utilizadas para conseguir a melhora física do material semicondutor e elevadas densidades de fotocorrente no dispositivo. Nesse sentido, a utilização de sequestradores de buracos que podem ser utilizados, por sua vez, como combustíveis em PFC, apresentam-se como uma alternativa, que, além de possíveis melhoras físicas do semicondutor, podem incrementar a fotocorrente e, consequentemente, melhorar os parâmetros de desempenho das PFC. A presente pesquisa tem por objetivo o desenvolvimento de uma PFC capaz de aproveitar glicose (Glc) e H2O2, com a finalidade de gerar eletricidade para ser aproveitada em dispositivos elétricos. Metodologicamente a pesquisa está baseada, num primeiro momento, na síntese e caracterização do semicondutor W-BiVO4/V2O5; posteriormente, os testes fotoeletroquímicos buscam atingir parâmetros ótimos de geração de fotocorrente. Finalmente, os melhores sistemas baseados na utilização da Glc e H2O2 foram testados para avaliar os parâmetros de desempenho da PFC, a partir do qual pode ser realizado o teste robusto e pode-se propor um sistema em configurações de 1,5 V e 12 V, visando a geração de eletricidade. Para os experimentos foi utilizada lâmpada de Xe, 100 mW cm -2 . Os resultados mostram que a utilização de Glc e H2O2 de forma isolada incrementou notavelmente a geração de fotocorrente em 103% e 46%, respectivamente, em referência à utilização da amostra que serve de referência (branco). Por outro lado, o uso simultâneo de Glc/H2O2 revela uma sinergia que permite potencializar a geração de fotocorrente, devido ao sequestro de buracos, oxidação da Glc e, consequentemente, injeção de elétrons ao sistema, permitindo um incremento da fotocorrente de 1700%. Baseado nestes resultados foram alcançados parâmetros de desempenho numa PFC de voltagem de circuito aberto, Voc de 0,48 V, corrente de curto circuito, Jsc de 9,28 mA cm -2 , potência da fotocélula, Pmax de 1,16 mW cm -2 , com uma eficiência de conversão de energia solar em energia elétrica, η de 1,16%, sendo estes resultados muito superiores às pesquisas que envo...
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