Notícia

Novo material pode capturar dióxido de carbono

Fonte

Universidade de Kyoto

Data

sábado, 2 novembro 2019 11:55

Áreas

Mudanças climáticas. Sustentabilidade. Tecnologias.

Um novo material que pode capturar seletivamente moléculas de dióxido de carbono (CO₂) e convertê-las eficientemente em materiais orgânicos úteis foi desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Kyoto, no Japão, juntamente com cientistas da Universidade de Tóquio e da Universidade Jiangsu Normal,na China. Os resultados foram publicados na revista científica Nature Communications.

O consumo humano de combustíveis fósseis resultou no aumento das emissões globais de CO₂, levando a sérios problemas associados ao aquecimento global e às mudanças climáticas. Uma maneira possível de neutralizar isso é capturar e sequestrar carbono da atmosfera, mas os métodos atuais consomem muita energia. A baixa reatividade do CO2 dificulta sua captura e conversão.

“Projetamos com sucesso um material poroso que possui alta afinidade com as moléculas de CO₂ e pode convertê-lo rápida e efetivamente em materiais orgânicos”, diz o Dr. Ken-ichi Otake, químico do Instituto de Ciências de Materiais Celulares Integrados (iCeMS) da Universidade de Kyoto. O material é um polímero de coordenação poroso (PCP, também conhecido como MOF – estrutura metal-orgânica), uma estrutura que consiste em íons zinco-metal. Os pesquisadores testaram o material usando análise estrutural de raios-X e descobriram que ele pode capturar seletivamente apenas moléculas de CO₂ com dez vezes mais eficiência do que outros PCPs.

O material possui um componente orgânico com uma estrutura molecular semelhante à hélice e, à medida que as moléculas de CO₂ se aproximam da estrutura, elas giram e se reorganizam para permitir a captura de CO₂, resultando em pequenas alterações nos canais moleculares dentro do PCP – isso permite que ele atue como peneira molecular capaz de reconhecer moléculas por tamanho e forma. O PCP também é reciclável; a eficiência do catalisador não diminuiu mesmo após 10 ciclos de reação.

“Uma das abordagens mais verdes para a captura de carbono é reciclar o dióxido de carbono em produtos químicos de alto valor, como carbonatos cíclicos, que podem ser usados ​​em aplicações petroquímicas e farmacêuticas”, diz o Dr. Susumu Kitagawa, químico de materiais da Universidade de Kyoto.

Após a captura do carbono, o material convertido pode ser usado para fabricar poliuretano, um material com uma ampla variedade de aplicações, incluindo roupas, eletrodomésticos e embalagens. Este trabalho destaca o potencial dos polímeros de coordenação porosos para capturar dióxido de carbono e converter em materiais úteis, abrindo caminho para futuras pesquisas em materiais de captura de carbono.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Kyoto (em inglês).

Fonte: Universidade de Kyoto. Imagem: Freepik.