A presente invenção é um produto industrial que consiste em uma membrana produzida com quitosana, nanocelulose e óxido de grafeno, para ser utilizada em células de eletrólise microbial na produção de hidrogênio verde de alta qualidade de forma sustentável. A ideia surgiu como uma solução para os problemas das tecnologias atuais na área de hidrogênio verde, que são feitas através de membranas PEM caras e pouco sustentáveis, como o NAFION.  

A produção de hidrogênio verde é uma alternativa promissora para a geração de energia limpa e renovável, sem a emissão de gases poluentes. A eletrólise é um processo utilizado para produzir hidrogênio verde a partir de água, usando eletricidade. A membrana de condução protônica é um elemento importante nas células de eletrólise, pois separa o hidrogênio do oxigênio, permitindo que apenas o hidrogênio seja coletado.  

A quitosana é um polímero natural derivado da quitina, que é encontrada nos exoesqueletos de crustáceos, como caranguejos e camarões. A nanocelulose é um material derivado da celulose, que é a substância orgânica mais abundante na Terra. O óxido de grafeno é uma forma de grafeno oxidado, que é um material com alta condutividade elétrica.  

A combinação desses materiais resulta em uma membrana composta com propriedades mecânicas e elétricas únicas. A quitosana e a nanocelulose fornecem resistência mecânica à membrana, enquanto o óxido de grafeno aumenta a condutividade elétrica. Além disso, a quitosana é um material biocompatível, o que significa que é seguro para uso em aplicações médicas.  

Uma das vantagens deste produto é que a quitosana é um material de origem animal com alta disponibilidade na natureza e que é proveniente do descarte de exoesqueletos de crustáceos, tornando-o uma alternativa sustentável e economicamente viável. Além disso, a membrana composta resultante é altamente eficiente na separação de hidrogênio e oxigênio, produzindo hidrogênio verde altamente purificado para uso em diversas aplicações.