Cientistas desenvolveram um dispositivo que captura o dióxido de carbono (CO2) e converte em materiais para energia e fabricação.
Fonte: ScienceDaily (Traduzido para o português)
Gases de escape de fornos domésticos, lareiras e instalações industriais liberam dióxido de carbono (CO2) no ar, contribuindo para a poluição. Cientistas relataram na ACS Energy Letters, que desenvolveram um novo tipo de eletrodo projetado para resolver este problema, capturando CO2 diretamente do ar transformando-o em um produto químico útil chamado de ácido fórmico. Durante os testes, o sistema se saiu melhor que as tecnologias de eletrodo existentes quando foi exposto a gases de combustão simulado e quando operou com níveis de CO2 semelhantes ao encontrado na atmosfera.
“Este trabalho mostra que a captura e a conversão do carbono não precisam ser tratados como passos separados. Integrando ambas as funções em um único eletrodo, nós demonstramos um caminho mais simples para o uso de CO2 sobre condições realistas”, explica Wonyong Choi, um autor correpondente do estudo.
Retirar dióxido de carbono do ar pode parecer simples, pois as plantas o fazem naturalmente. O maior desafio está em transformar o gás capturado em algo útil, um passo essencial para que as tecnologias de captura de carbono sejam adotadas. Em uma exaustão industrial real, geralmente, o CO2 é misturado com outros gases, incluindo nitrogênio e oxigênio. A maioria dos sistemas de conversão existentes apenas funcionam de forma eficiente quando o dióxido de carbono já foi separado e concentrado, limitando a praticidade.
Para superar este obstáculo, Donglai Pan, Myoung Hwan Oh, Wonyong Choi e seus colegas propuseram construir um sistema que opere nestas condições realistas. A meta era criar um dispositivo capaz de lidar com o gás produzido e converter pequenas quantidades de CO2 capturado em um produto valioso.
A equipe de pesquisa projetou um eletrodo que permite um gás passar por ele, capturar o dióxido de carbono, e ao mesmo tempo, convertê-lo. O dispositivo é feito de 3 camadas: o material que captura CO2, uma folha de papel carbono permeável a gases e uma camada catalizadora de óxido de estânio. Juntos, estes componentes permitem uma conversão do gás de dióxido de carbono em ácido fórmico.
O ácido fórmico é um produto químico usado em várias aplicações, incluindo células a combustível e outros processos industriais. Produzindo diretamente dos gases de escape pode tornar a reutilização do carbono mais prática e econômica.
Ao ser testado com puro gás de CO2, o novo eletrodo apresentou ser 40% mais eficiente que os eletrodos atuais de conversão de carbono em condições similares de laboratório. A vantagem se tornou ainda mais clara quando pesquisadores usaram uma simulação de gás com 15% de CO2, 8% de oxigênio e 77% de nitrogênio. Nestas condições, o novo sistema continuou a gerar quantidades significativas de ácido fórmico, enquanto outras tecnologias produziam muito pouco.
O eletrodo também provou ser capaz de capturar dióxido de carbono em condições similares às encontradas na atmosfera, mostrando que pode funcionar no ar ambiente. Segundo os pesquisadores, esta aproximação oferece um caminho promissor para integrar a captura de carbono em aplicações industriais reais. Eles também sugerem que projetos semelhantes podem eventualmente serem adaptados para capturar e converter outros gases de efeito estufa, incluindo o metano.
Não se deve remover todo o dióxido de carbono da atmosfera, pois as plantas precisam deste gás. Deve-se remover apenas o excesso de CO2.
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