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No Canadá, pesquisadores tentam usar dióxido de carbono para construir um futuro verde

Fonte

Universidade Queen’s

Data

sexta-feira, 21 outubro 2022 11:15

O dióxido de carbono (CO₂) é fundamental para a forma como vivemos, mas também é um dos principais poluentes do mundo. Há décadas, tanto pesquisadores quanto ativistas climáticos vêm alertando sobre os danos que pode causar ao planeta.

Planos e metas de sustentabilidade geralmente se concentram na redução das emissões de CO₂, o que é crucial para evitar uma catástrofe climática. Uma abordagem diferente e complementar também está no horizonte: capturar dióxido de carbono da atmosfera e transformá-lo em produtos úteis e sustentáveis.

O Dr. Cao Thang Dinh, professor do Departamento de Engenharia Química da Universidade Queen’s, no Canadá, desenvolveu tecnologia para capturar e converter CO₂ em produtos químicos e combustíveis valiosos usando energia renovável. Recentemente, o pesquisador foi entrevistado pelo Queen’s Gazette, o portal de notícias da Universidade Queen’s, sobre seus projetos de pesquisa atuais e os planos para criar soluções que promovam um futuro mais verde:

Queen’s Gazette: Quais são seus objetivos gerais de pesquisa?

O foco atual do meu laboratório é a tecnologia de conversão de dióxido de carbono, que tem múltiplas vantagens e potencial para resolver alguns dos principais problemas mundiais.

Em todo o mundo, emitimos cerca de 40 milhões de toneladas de CO₂ por ano, e um dos nossos maiores desafios é como reduzir os níveis de CO₂ no ar. Estamos trabalhando em uma tecnologia que nos permitirá fazer exatamente isso. Nosso primeiro objetivo é converter dióxido de carbono em produtos químicos como metano, metanol e etanol, que podem ser usados ​​como combustíveis.

Um segundo objetivo é desenvolver tecnologia para usar o dióxido de carbono como precursor para produzir outros produtos químicos, como polímeros – grandes moléculas que usamos para produzir plásticos, nylon, silicone e outros materiais. Atualmente fabricamos polímeros a partir de precursores de combustíveis fósseis. Se pudermos usar CO₂, podemos tornar esses materiais mais sustentáveis.

Por fim, um aspecto importante de nossa pesquisa é que estamos procurando maneiras de converter eletricidade e fontes de energia verde, como energia eólica ou solar, em combustível líquido que possa ser facilmente armazenado nas infraestruturas atuais. Isso resolveria outro grande desafio.

Queen’s Gazette: Quais são os principais desafios no desenvolvimento de uma nova tecnologia de conversão de dióxido de carbono?

Melhorar a eficiência é um deles. Produzimos CO₂ sempre que queimamos combustíveis, e o CO₂ é uma molécula muito estável. Para convertê-lo em algo novo, precisamos de energia: produzir um litro de combustível a partir de CO₂ requer muita eletricidade, portanto, a alta eficiência energética é um requisito crítico.

O outro desafio é como controlar a conversão de CO₂ nas moléculas desejadas. O dióxido de carbono pode ser convertido em muitas moléculas diferentes em um único processo. Esta é uma grande oportunidade para produzir uma variedade de produtos. No entanto, precisamos ter certeza de que estamos sendo seletivos no que estamos produzindo – caso contrário, teremos que gastar muita energia purificando o produto final.

Queen’s Gazette: Em que a tecnologia que está sendo proposta é diferente das tecnologias existentes?

Existem grupos de pesquisa trabalhando em tecnologia para capturar dióxido de carbono do ar ou de gases de exaustão de usinas. E há tecnologia para conversão de CO₂. Mas o que estamos tentando alcançar é combinar os dois processos no mesmo sistema para reduzir significativamente a quantidade de energia necessária para captura e conversão de CO₂.

Construímos um sistema integrado capaz de capturar e converter dióxido de carbono, com maior eficiência energética. Também estamos trabalhando em soluções para melhorar a seletividade na conversão de CO₂ para diversos produtos.

Queen’s Gazette: Quando podemos esperar que essa nova tecnologia esteja disponível?

Isso dependerá do tipo de moléculas que esperamos produzir a partir do CO₂. Para moléculas mais simples, como monóxido de carbono ou ácido fórmico, a tecnologia já está avançada e existem algumas startups trabalhando para disponibilizar essa tecnologia, embora ainda seja uma tecnologia cara. Eu diria que nos próximos três a cinco anos veremos o aumento de produtos usando essa tecnologia.

Para produtos mais complexos, pode levar mais tempo.

Queremos usar essa tecnologia para produzir combustíveis como o etanol ou um precursor para fazer plásticos como o polietileno. Como exemplo, poderia ser usado para produzir garrafas plásticas, que é um mercado enorme. No entanto, a tecnologia para fazer isso ainda não está avançada.

Queen’s Gazette: Existem outras áreas em que seu trabalho tem impacto potencial?

Sim. Podemos aplicar os mesmos princípios que usamos na conversão de dióxido de carbono em outras moléculas. Temos um projeto com um parceiro industrial onde convertemos o oxigênio do ar em peróxido de hidrogênio e depois o incorporamos a um sistema de tratamento de efluentes. Também estamos explorando como produzir diferentes produtos químicos para fins agrícolas. Um projeto em que estamos trabalhando é converter CO₂ e nitrogênio do ar para produzir ureia – um fertilizante amplamente utilizado.

O que mais te empolga sobre a possibilidade dessa tecnologia?

Imagine que possamos produzir combustíveis, materiais e fertilizantes de forma sustentável e distribuída a partir de energia solar, eólica, ar e água, que estão disponíveis em quase todos os lugares. Isso proporcionaria acesso a energia limpa, água e alimentos para todos – um mundo verdadeiramente sustentável.

Acesse a notícia completa na página da Universidade Queen’s (em inglês).

Fonte: Catarina Chagas, Coordenadora de Iniciativas Estratégicas da Universidade Queen’s.