Dois dos obstáculos para a disseminação do emprego das células a combustível são: a obtenção do H2 de forma sustentável e a dificuldade de armazenamento do H2 (g), visto que pressões muito elevadas do gás são necessárias para a obtenção de densidades energéticas consideradas viáveis para a aplicação veicular. Tradicionalmente, a maioria do H2 empregado no mundo é produzida pela reforma do metano de origem fóssil, processo que resulta em intensa geração de CO2. Por esse motivo, tem-se buscado otimizar a produção do denominado hidrogênio verde, obtido por meio da eletrólise da água, utilizando-se energia elétrica gerada de maneira sustentável (por exemplo, a partir de placas de energia solar). No processo, uma corrente elétrica é aplicada a uma solução aquosa (usualmente uma solução de NaOH), de forma que as semirreações representadas a seguir ocorrem nos eletrodos.
catodo: 2 H3O+ + 2 e– → H2 + 2 H2O
anodo: 2 OH− → H2O + ½ O2 + 2 e–
Tendo como referência o texto precedente, sabendo que a constante universal dos gases vale 0,082 atm!$ \cdot !$L!$ \cdot !$mol-1!$ \cdot !$K-1, a constante de Faraday, 96.500 C!$ \cdot !$mol-1, a constante de autoprotólise da água, 1,0 !$ \times !$ 10-14, e assumindo que todos os gases e soluções envolvidos se comportem idealmente, julgue o item que se segue.
Considere-se que um automóvel movido a H2 (g) possua um reservatório com capacidade para 100 L do gás e apresente um consumo médio de 1,0 kg de H2 a cada 100 km percorridos. Considere-se, também, que, no momento do abastecimento com o gás, o reservatório esteja na temperatura de 300 K. Nessas condições, para que o automóvel possa percorrer 600 km sem necessitar de novo abastecimento, o gás deverá estar armazenado a uma pressão superior a 600 atm.
