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Estudo analisa catalisadores constituídos de nanopartículas de cobre na transformação de monóxido de carbono em gás carbônico
O monóxido de carbono (CO) é um gás tóxico formado a partir da queima de matéria orgânica, como gasolina e vegetação. Antes de chegar na atmosfera, é preciso que ele seja eliminado e, para isso, é possível transformá-lo em gás carbônico através da oxidação, isto é, a reação do gás com oxigênio. Para acelerar esse processo, usam-se catalisadores, que geralmente são constituídos de platina, paládio ou ródio, compostos caros e escassos.
Em artigo publicado na revista científica Small – e destacado na capa do periódico –, pesquisadores dos Institutos de Química e Física e do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) avaliaram catalisadores constituídos de nanopartículas de cobre aplicadas na reação de oxidação de CO. Foi descoberto que é possível alterar a forma das nanopartículas de cobre previamente à reação catalítica, aumentando a eficiência do processo.
A pesquisa iniciou no Trabalho de Conclusão de Curso e foi tema da dissertação de mestrado de Lívia Pugens Matte, atualmente doutoranda no Programa de Pós-graduação em Física da UFRGS. Com orientação do professor Dr. Fabiano Bernardi, diretor do Centro de Nanociência e Nanotecnologia (CNANO) e responsável pelo Laboratório de Física de Nanoestruturas do Instituto de Física da UFRGS, o estudo foi desenvolvido com o objetivo de buscar uma alternativa aos catalisadores utilizados atualmente. “A ideia original era aumentar a eficiência por conta da importância da reação catalítica e baratear [o processo]”, relatou o pesquisador.
Contribuição para o meio ambiente
A reação catalítica da oxidação do monóxido de carbono é muito importante também do ponto de vista ambiental, pois, se liberado em alta concentração na atmosfera, o CO contribui para o agravamento do efeito estufa. Em veículos automotivos, por exemplo, os escapamentos possuem catalisadores que transformam o monóxido de carbono em dióxido de carbono (CO2), que é menos poluente. Esse processo também é aplicado em exaustores industriais, que são aparelhos usados para eliminar calor, impurezas, odores, gases e outras substâncias tóxicas de um ambiente. “As pessoas tentam transformar CO em CO2, e o motivo é que, em primeiro lugar, o CO é tóxico. Para o meio ambiente em específico, esse gás também está associado ao efeito estufa: quando o CO vai para a atmosfera, ele encontra radicais OH, que vêm da quebra da água. Ao combinar CO com OH indiretamente, se aumenta a concentração de metano na atmosfera”, destacou o professor.
O professor Fabiano complementou que o metano (CH4) é ainda mais prejudicial ao ambiente do que o dióxido de carbono. Como, porém, se tem mais dióxido de carbono na atmosfera, esse gás acaba gerando mais consequências no efeito estufa do que o metano. Por isso, os estudos que envolvam a busca por catalisadores mais baratos e mais eficientes são tão importantes.
Os próximos passos incluem dar seguimento ao trabalho e deixar os catalisadores cada vez melhores. “Certamente nesses trabalhos com reações catalíticas ou associadas a isso, a ideia é complementar esse novo método de ativação do catalisador, visando esse efeito para outros sistemas. E, claro, a melhora da performance dos catalisadores”, completou o pesquisador.
Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).
Acesse a notícia completa na página do Ciência-Jornal da Universidade/UFRGS.
Fonte: Geovana Benites, Ciência-Jornal da Universidade/UFRGS.
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