Nova técnica transforma CO2 em metanol: avanço sustentável na produção de combustível ecológico

Tempo de leitura: 2 minutos
Por Alex Morales
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Reator químico convertendo CO2 em metanol de forma sustentável.

São PauloPesquisadores descobriram uma nova forma de produzir combustível sustentável transformando dióxido de carbono em metanol. Esse método pode ajudar a reduzir gases de efeito estufa e oferecer uma alternativa de combustível melhor.

Uma equipe de químicos, parte de uma colaboração internacional, publicou suas descobertas na revista Nature Catalysis. Eles desenvolveram uma técnica utilizando nanotubos de carbono e moléculas de ftalocianina de cobalto (CoPc). Veja como funciona:

  • As moléculas de CoPc são distribuídas uniformemente nos nanotubos de carbono.
  • Uma solução eletrolítica é aplicada na superfície.
  • Uma corrente elétrica é passada pela solução.
  • As moléculas de CoPc convertem dióxido de carbono em metanol.

Cientistas utilizaram uma técnica especial chamada espectroscopia vibracional para observar uma reação química em tempo real. Descobriram que a produção de metanol depende fortemente das condições ao redor. Ajustando a configuração do CoPc em nanotubos de carbono, a equipe conseguiu aumentar a produção de metanol em oito vezes. Isso é significativo, pois o metanol possui alto teor energético e pode ser usado como combustível alternativo para diversos veículos e para geração de energia.

Esta descoberta explica como os catalisadores funcionam em nível molecular. Robert Baker, da Universidade Estadual de Ohio, destacou que compreender as reações químicas é essencial. Isso auxilia os pesquisadores a aprimorar o processo de forma mais eficiente.

Este método utiliza partículas carregadas positivamente chamadas cátions para aumentar a produção de metanol. Quansong Zhu, o autor principal, explicou que essas partículas interagem diretamente com as moléculas, tornando o processo mais eficiente.

Avanços na observação de moléculas reagindo em tempo real são extremamente oportunos. A necessidade de fontes de energia sustentáveis é urgente. Essa nova capacidade pode melhorar outros processos catalíticos, não apenas para metanol, mas também para outros produtos valiosos.

Além de ser um combustível econômico, o metanol produzido a partir de eletricidade renovável possui diversas utilidades:

  • Aquecimento
  • Geração de energia
  • Pesquisas avançadas em química

Esta pesquisa foi viabilizada com o apoio da Fundação Nacional de Ciências (NSF) e da Fundação Binacional de Ciência Estados Unidos-Israel (BSF). Cientistas da Universidade de Yale, Universidade Hebraica de Jerusalém, e Universidade de Binghamton também contribuíram para o estudo.

Melhorias em catalisadores podem revolucionar a produção de energia. Impulsionados por essa descoberta, cientistas iniciaram novos projetos e continuam trabalhando, pois há inúmeras aplicações potenciais.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41929-024-01190-9

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Quansong Zhu, Conor L. Rooney, Hadar Shema, Christina Zeng, Julien A. Panetier, Elad Gross, Hailiang Wang, L. Robert Baker. The solvation environment of molecularly dispersed cobalt phthalocyanine determines methanol selectivity during electrocatalytic CO2 reduction. Nature Catalysis, 2024; DOI: 10.1038/s41929-024-01190-9
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