Reator converte dióxido de carbono em combustível líquido puro

Método desenvolvido em universidade do Texas transforma o mais comum gás do efeito estufa em combustíveis valiosos

Xia (esquerda) e Wang trabalham no reator catalítico: conversão do CO2 em produtos úteis. Foto: Jeff Fitlow

O dióxido de carbono, mais conhecido gás de efeito estufa, pode ser reaproveitado de modo eficiente e ecológico com um  que usa eletricidade renovável para produzir combustíveis líquidos puros. O novo método, desenvolvido na Universidade Rice (EUA), é descrito hoje (3 de setembro) na revista “Nature Energy”.

O reator catalítico desenvolvido pelo laboratório do engenheiro químico e biomolecular Haotian Wang, da Universidade Rice, usa dióxido de carbono (CO2) como matéria-prima e, em seu protótipo mais recente, produz concentrações altamente purificadas e altas de ácido fórmico.

O ácido fórmico (ou ácido metanoico) produzido por dispositivos tradicionais de CO2 precisa de etapas de purificação dispendiosas e que consomem muita energia, disse Wang. A produção direta de soluções de ácido fórmico puro ajudará a promover tecnologias comerciais de conversão de CO2.

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Wang e seu grupo buscam tecnologias que transformam gases de efeito estufa em produtos úteis. Nos testes, o novo eletrocatalisador alcançou uma eficiência de conversão de energia de cerca de 42%. Isso significa que quase metade da energia elétrica pode ser armazenada em ácido fórmico como combustível líquido.

Vantagens

“O ácido fórmico é um transportador de energia”, disse Wang. “É uma célula combustível que pode gerar eletricidade e emitir dióxido de carbono – que você pode pegar e reciclar novamente.”

“Também é fundamental na indústria de engenharia química como matéria-prima para outros produtos químicos, e um material de armazenamento de hidrogênio que pode conter quase 1.000 vezes a energia do mesmo volume desse gás, difícil de comprimir”, acrescentou. “Atualmente, esse é um grande desafio para os carros a célula de hidrogênio.”

Dois avanços tornaram possível o novo dispositivo, disse Chuan Xia, principal autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado em Rice. O primeiro desenvolvimento foi o de um catalisador robusto e bidimensional de bismuto, e o segundo, de um eletrólito de estado sólido que elimina a necessidade de sal como parte da reação.

Com seu reator atual, o laboratório de Wang gerou ácido fórmico continuamente por 100 horas com degradação insignificante dos componentes do reator, incluindo os catalisadores em nanoescala. Wang sugeriu que o reator poderia ser facilmente reequipado para produzir produtos de maior valor, como ácido acético, etanol ou propanol.

“O cenário geral é que a redução de dióxido de carbono é muito importante por seu efeito no aquecimento global e também na síntese química verde”, disse Wang. “Se a eletricidade vier de fontes renováveis, como o sol ou o vento, podemos criar um ciclo que transforma dióxido de carbono em algo importante sem emitir mais desse gás.”