Uma colaboração global, liderada por pesquisadores da UNSW, Universidade de Nova Gales do Sul, mostrou como o gálio líquido pode ser usado para ajudar a atingir a importante meta de emissão líquida zero de carbono.
Engenheiros da UNSW ajudaram a descobrir uma nova maneira barata de capturar e converter as emissões de CO2 usando metal líquido.
O processo pode ser feito em temperatura ambiente e usa gálio líquido para converter o dióxido de carbono em oxigênio e um produto de carbono sólido de alto valor que pode mais tarde ser usado em baterias, construção ou fabricação de aeronaves.
Uma equipe da Escola de Engenharia Química, liderada pelo Professor Kourosh Kalantar-Zadeh, trabalhou em colaboração com pesquisadores da University of California, Los Angeles (UCLA), North Carolina State University, RMIT, University of Melbourne, Queensland University of Technology e o Síncrotron Australiano (ANSTO).
Suas descobertas foram publicadas na revista Advanced Materials e o professor Kalantar-Zadeh e sua equipe dizem que a nova tecnologia tem o potencial de ser usada em uma ampla variedade de maneiras para reduzir significativamente os níveis de gases de efeito estufa na atmosfera.
“Vemos aplicações industriais muito fortes no que diz respeito à descarbonização. Esta tecnologia oferece um processo sem precedentes para capturar e converter CO2 a um custo excepcionalmente competitivo”, disse Junma Tang, a primeira autora do artigo.
“As aplicações podem ser em carros para converter gases poluentes de exaustão, ou mesmo em uma escala muito maior em locais industriais onde as emissões de CO2 podem ser imediatamente capturadas e processadas usando esta tecnologia.
“Já escalamos esse sistema para dimensões de dois litros e meio, que podem lidar com cerca de 0,1 litro de CO2 por minuto. E testamos isso funcionando continuamente por um mês inteiro e a eficiência do sistema o fez não degradar.”
O processo recém-descoberto dissolve o gás CO2 capturado em um solvente em torno de nanopartículas de gálio, que existem no estado líquido acima de 30°C.
O reator também contém barras de prata sólida de tamanho nano que são a chave para gerar as reações triboeletroquímicas que ocorrem uma vez que a energia mecânica (por exemplo, agitação/mistura) é introduzida.
Uma reação triboeletroquímica ocorre em interfaces sólido-líquido devido ao atrito entre as duas superfícies, com um campo elétrico também criado que desencadeia uma reação química.
As reações quebram o dióxido de carbono em gás oxigênio, bem como em folhas carbonosas que ‘flutuam’ na superfície do recipiente devido às diferenças de densidade e podem, portanto, ser facilmente extraídas.
Em seu artigo, a equipe de pesquisa mostra uma eficiência de 92 por cento na conversão de uma tonelada de CO2 conforme descrito, usando apenas 230 kWh de energia. Eles estimam que isso equivale a um custo de cerca de US$ 100 por tonelada de CO2.
Para comercializar a pesquisa, uma empresa spin-out chamada LM Plus foi estabelecida com o apoio do UNSW’s Knowledge Exchange – um programa que ajuda a transformar descobertas de pesquisas em inovações bem-sucedidas para beneficiar a sociedade, junto com o investimento inicial da Uniseed.
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