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Estudo sugere rota energeticamente eficiente para capturar e converter CO2

Fonte

MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

sábado, 9 setembro 2023 13:00

Áreas

Carbono. Ciência Ambiental. Economia. Engenharia Ambiental. Indústria. Materiais. Mudanças Climáticas. Negócios. Química. Sustentabilidade. Tecnologias.

Na corrida para reduzir as emissões de gases do efeito estufa em todo o mundo, cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, procuram tecnologias de captura de carbono para descarbonizar as industrias que emitem mais.

As indústrias do aço, cimento e produtos químicos são especialmente difíceis de descarbonizar, uma vez que o carbono e os combustíveis fósseis são ingredientes inerentes à sua produção. As tecnologias que possam capturar as emissões de carbono e convertê-las em formas que realimentem o processo de produção poderiam ajudar a reduzir as emissões globais destes setores ‘difíceis de reduzir [as emissões]’.

Mas até agora, as tecnologias experimentais que capturam e convertem dióxido de carbono fazem isso como dois processos separados, o que requer uma enorme quantidade de energia para funcionar. A equipe do MIT procurou combinar os dois processos num sistema integrado e muito mais eficiente em termos energéticos, que poderia potencialmente funcionar com energia renovável para capturar e converter dióxido de carbono de fontes industriais concentradas.

Em um estudo publicado na revista científica ACS Catalysis, os pesquisadores revelaram o funcionamento oculto de como o dióxido de carbono pode ser capturado e convertido através de um único processo eletroquímico. O processo envolve o uso de um eletrodo para atrair o dióxido de carbono liberado de um sorvente e convertê-lo em uma forma reduzida e reutilizável.

Outras pesquisas relataram demonstrações semelhantes, mas os mecanismos que conduzem a reação eletroquímica permaneceram obscuros. A equipe do MIT realizou extensos experimentos para determinar esse fator e descobriu que, no final, tudo se resumia à pressão parcial do dióxido de carbono. Em outras palavras, quanto mais puro o dióxido de carbono entrar em contato com o eletrodo, mais eficientemente o eletrodo poderá capturar e converter a molécula.

O conhecimento deste fator principal, ou ‘espécie ativa’, pode ajudar os cientistas a sintonizar e otimizar sistemas eletroquímicos semelhantes para capturar e converter eficientemente o dióxido de carbono num processo integrado.

Os resultados do estudo implicam que, embora estes sistemas eletroquímicos provavelmente não funcionem em ambientes muito diluídos (por exemplo, para capturar e converter emissões de carbono diretamente do ar), eles seriam adequados para as emissões altamente concentradas geradas por processos industriais, particularmente aqueles que não têm nenhuma alternativa renovável óbvia.

“Podemos e devemos mudar para energias renováveis para a produção de eletricidade. Mas descarbonizar profundamente indústrias como a produção de cimento ou aço é um desafio e levará mais tempo”, afirmou a Dra. Betar Gallant, coautora do estudo e professora do MIT. “Mesmo que nos livremos de todas as nossas centrais elétricas, precisamos de algumas soluções para lidar com as emissões de outras indústrias em curto prazo, antes de podermos descarbonizá-las totalmente. É aí que vemos um ponto ideal, onde algo como este sistema poderia caber”.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (em inglês).

Fonte: Jennifer Chu, MIT News. Imagem: indústria do aço. Fonte: Alfred Palmer via Wikimedia Commons.