Será possível transformar CO2 em combustíveis sustentáveis? Descubra!

O dióxido de carbono, ou CO2, é considerado um dos maiores vilões do meio ambiente, responsável por grande parte do aquecimento global e tantos desequilíbrios ambientais. O mesmo sai dos escapamentos de carros, das chaminés das indústrias e até nas nossas respirações. E os cientistas querem mudar esse cenário, transformando um problema em oportunidade. Como? Convertendo esse gás, através de um processo chamado hidrogenação, em produtos químicos e combustíveis renováveis, como metanol e metano. Falamos mais sobre isso no artigo a seguir, do Engenharia 360!

Uso de catalisadores na produção de metanol

Antes de explicarmos a hidrogenação do dióxido de carbono, precisamos falar sobre metanol. Esse combustível, antes obtido apenas a partir de fontes fósseis, tornou-se viável produzir a partir do CO2. Isso foi ainda nos anos de 1940, com o catalisador CuZnAL (CZA), sinônimo de eficiência para a indústria, mas com diversas limitações, como a baixa seletividade. Sempre incomodou os cientistas o problema da agregação das partículas catalíticas que ocorre ao longo do tempo. Por isso, os pesquisadores passaram a trabalhar em uma solução ainda mais eficaz e durável.

Os novos catalisadores, mais promissores que os CZAs, são responsáveis por quebrar as ligações fortes do CO2 e permitir a formação de novas substâncias, como metanol com alta eficiência. Eles são compostos por cobre, óxido de zinco, óxido de manganês e um suporte especial chamado KIT-6; há também modelos à base de óxido de índio. Ademais, pode operar em temperatura relativamente baixa (180 ºC).

Explicando o processo de hidrogenação do CO2

A hidrogenação propõe pegar o que antes era puro prejuízo ambiental e transformá-lo em energia limpa e renovável!

O processo de hidrogenação de CO2 é químico e envolve a combinação de dióxido de carbono com hidrogênio sob condições controladas para produção de compostos orgânicos, como o metanol, além de metano e outros hidrocarbonetos mais complexos. Aliás, nesse contexto, os catalisadores são responsáveis por acelerar as reações de modo eficiente e econômico.

O metanol resultante pode ser usado em uma ampla gama de aplicações, desde plásticos, solventes industriais e combustíveis líquidos. Já o metano, injetado em soluções para substituir gasolina e combustíveis de aviação e transporte marítimo – que são meios de transporte responsáveis por uma parcela significativa das emissões globais de gases de efeito estufa.

A saber, os chamados e-combustíveis, ou combustíveis sintéticos gerados a partir da hidrogenação do CO2, surgem como grandes alternativas aos combustíveis fósseis. Eles são especialmente relevantes em setores difíceis de eletrificar.

Perspectivas para um futuro sustentável

As notícias são ótimas no setor de pesquisa para o desenvolvimento de novos catalisadores para a produção de metanol a partir de CO2. Um exemplo é o consórcio internacional liderado por especialistas de instituições como a Universidade de São Paulo, University College London e Universidades da França, Itália e Estados Unidos, que estão analisando diferentes abordagens de hidrogenação. Segundo consta seu testemunho, o auxílio de Inteligência Artificial, computação quântica e outras tecnologias deve acelerar a descoberta de soluções mais duráveis e eficientes.

Neste momento, os cientistas estão focados em entender como capturar o CO2 de fontes industriais ou diretamente do ar e usá-lo como matéria-prima para a produção de diversos produtos e combustíveis – ou seja, criar soluções reais para um problema ambiental. No Brasil, quem lidera essa pesquisa junto da UPS é o Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI) em parceria com a FAPESP e a Shell.

Os desafios incluem o uso exclusivo de energia renovável no processo, a redução do custo de novos catalisadores e a compreensão aprofundada das reações ao nível molecular, sítios ativos e mecanismos envolvidos.

Veja Também:

Combustíveis Sustentáveis: saiba mais sobre o Biodiesel

SAF: O Combustível Sustentável para a Aviação

Fontes: CNN Brasil, Agência FAPESP.

Imagens: Todos os Créditos reservados aos respectivos proprietários (sem direitos autorais pretendidos). Caso eventualmente você se considere titular de direitos sobre algumas das imagens em questão, por favor entre em contato com [email protected] para que possa ser atribuído o respectivo crédito ou providenciada a sua remoção, conforme o caso.