Pesquisadores da Rice University foram capazes de redirecionar um gás do efeito estufa para um combustível líquido mais ecológico.
Desenvolvido pelo laboratório de engenharia química e biomolecular da Universidade de Rice, EUA, Haotian Wang e uma equipe de cientistas, a partir de um reator catalítico que por sua vez usa dióxido de carbono como matéria-prima e produz concentrações purificadas de ácido fórmico. Atualmente, o ácido fórmico produzido por meios tradicionais é caro e requer muita energia.
O trabalho de Rice poderá impulsionar o uso de tecnologias de conversão
O sistema criado pelos pesquisadores da Rice poderá ajudar a impulsionar comercialmente o uso de tecnologias de conversão para dióxido de carbono.
“O ácido fórmico é um transportador de energia. É um combustível de célula combustível que pode gerar eletricidade e emitir dióxido de carbono – que você pode pegar e reciclar novamente”, disse Wang em um comunicado à imprensa anunciando a pesquisa.” 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 de gás hidrogênio, difícil de comprimir. Atualmente, esse é um grande desafio para os carros com células a combustível de hidrogênio.” Continua Wang.
O novo sistema é resultado de Wang e da equipe da Brown School of Engineering, da Rice, para encontrar tecnologias úteis que podem transformar gases do efeito estufa em produtos. A equipe conseguiu atingir uma eficiência de conversão de energia de cerca de 42% com este teste.
Os próprios desenvolvimentos dos pesquisadores tornaram isso possível
Chuan Xia, principal autor do estudo, publicado na Nature Energy, disse que o desenvolvimento de um catalisador bidimensional de bismuto e o desenvolvimento de um eletrólito de estado sólido que remove a necessidade de sal para obter uma reação fizeram com que a conversão do gás do efeito de estufa em algo mais ecológico possível. Uma vez que o processo foi aperfeiçoado, os cientistas trabalharam com o Laboratório Nacional Brookhaven para assistir o processo em andamento.
“A espectroscopia de absorção de raios-X, uma poderosa técnica disponível na Inner Shell Spectroscopy (ISS) da National Synchrotron Light Source II da Brookhaven Lab, nos permite investigar a estrutura eletrônica dos eletrocatalisadores em operação – ou seja, durante o processo químico real”, disse o coautor Eli Stavitski, principal cientista da ISS. “Neste trabalho, seguimos os estados de oxidação do bismuto em diferentes potenciais e conseguimos identificar o estado ativo do catalisador durante a redução de dióxido de carbono”.
Impactos gerais
O laboratório foi capaz de gerar ácido fórmico continuamente por 100 horas, com pouco em degradação dos componentes do reator. Os cientistas veem seu trabalho tendo um impacto maior no meio ambiente.
“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 loop que transforma dióxido de carbono em algo importante sem emitir mais”. Conclui.
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