Notícia

Cientistas transformam emissões de carbono em energia utilizável

Fonte

Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Ulsan 

Data

sábado, 15 dezembro 2018 12:35

Áreas

Tecnologias. Energia. Sustentabilidade. Inovação.

Pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Ulsan (UNIST), da Coreia do Sul,  desenvolveram um sistema que produz eletricidade e hidrogênio (H2), eliminando o dióxido de carbono (CO2), que é o principal causador do aquecimento global.

A descoberta foi liderada pelo professor Dr. Guntae Kim, da Escola de Energia e Engenharia Química do UNIST, em colaboração com o professor Dr. Jaephil Cho, do Departamento de Engenharia de Energia e o professor Dr. Meilin Liu, da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais do Instituto de Tecnologia da Geórgia (Georgia Tech), nos Estados Unidos.

A equipe de cientistas apresentou uma célula híbrida Na-CO2, que pode continuamente produzir energia elétrica e hidrogênio através da conversão eficiente de CO2, com operação estável por mais de 1.000 horas a partir da dissolução espontânea de CO2 em solução aquosa. “As tecnologias de captura, utilização e sequestro de carbono (CCUS) receberam recentemente muita atenção por fornecer um caminho para lidar com as mudanças climáticas globais”, diz o professor Kim. “A chave para essa tecnologia é a fácil conversão de moléculas de CO2 quimicamente estáveis ​​em outros materiais. Nosso novo sistema resolveu esse problema com o mecanismo de dissolução de CO2”, explica o especialista.

Muitas das emissões de CO2 são absorvidas pelo oceano e se transformam em acidez. Os pesquisadores se concentraram nesse fenômeno e tiveram a ideia de juntar o CO2 na água para induzir uma reação eletroquímica. Se a acidez aumenta, o número de prótons aumenta, o que aumenta o poder de atrair elétrons. Se um sistema de bateria for criado com base nesse fenômeno, a eletricidade pode ser produzida pela remoção do CO2.

O sistema híbrido Na-CO2, assim como uma célula a combustível, consiste de um cátodo (sódio metálico), separador (NASICON) e ânodo (catalisador). Ao contrário de outras baterias, os catalisadores estão contidos na água e são conectados por um fio condutor a um cátodo. Quando o CO2 é injetado na água, a reação é iniciada, eliminando o CO2 e criando eletricidade e H2. Neste momento, a eficiência de conversão do CO2 é cerca de 50%.

“Esta célula híbrida de Na-CO2, que adota tecnologias CCUS eficientes, não utiliza apenas CO2 como recurso para gerar energia elétrica, mas também produz a fonte de energia limpa, o hidrogênio”, diz o Dr. Jeongwon Kim, um dos autores da pesquisa.

Em particular, este sistema mostrou estabilidade a ponto de operar por mais de mil horas sem danificar os eletrodos. O sistema pode ser aplicado para remover CO2, induzindo reações químicas voluntárias. “Esta pesquisa levará a pesquisas derivadas e será capaz de produzir H2 e eletricidade de forma mais eficaz quando os eletrólitos, o separador, o projeto do sistema e os eletrocatalisadores forem aprimorados”, conclui o professor Kim.

Os resultados foram publicados na revista científica iScience.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do UNIST (em inglês).

Fonte: Joo Hyeon Heo, UNIST. Imagem: Reprodução, UNIST.