NOVO MATERIAL CONVERTE CO2 EM COMBUSTÍVEL LIMPO COM EFICIÊNCIA SEM PRECEDENTES

Um novo material feito de camadas microscópicas de cobalto pode converter o gás dióxido de carbono em formiato – um combustível que pode ser queimado sem subprodutos tóxicos e utilizado como uma fonte de energia limpa.

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Desenvolvido por uma equipe de pesquisadores na China, o material poderia ser uma maneira de lidar com as 36 gigatoneladas de CO2 que lançamos na atmosfera a cada ano devido ao uso de combustíveis fósseis. Os cientistas vêm lutando há décadas para chegar a uma maneira energéticamente eficiente para transformar o CO2 em algo útil, e os primeiros testes para este novo material é uma das opções mais promissoras que temos visto até agora.

“Isso representa um avanço científico fundamental”, segundo Karthish Manthiram, engenheiro químico do Instituto de Tecnologia da Califórnia que não estava envolvido na pesquisa, ma contou a William Herkewitz na Popular Mechanics.

“Certamente será um ano longo de processos antes que este é trabalhado seja um dispositivo bem sucedido, e comercial. Mas nesta fase de desenvolvimento, por todas as métricas imagináveis, esta reação parece muito positiva”.

O material é de apenas quatro átomos de espessura, e é composto de camadas ultra-finas de puro cobalto metálico e um óxido de cobalto-cobalto ligado a metais. Quando ele é submetido ao processo de eletrorredução, que envolve a alimentação de uma pequena corrente eléctrica através do material para alterar a estrutura molecular do CO2, e assim, produzir um combustível de queima limpa.

Como Herkewitz explica, quando uma corrente elétrica é aplicada ao nanomaterial cobalto, que faz com que as moléculas no interior do material interajam com as moléculas de CO2 que estão rodando livremente através dele. Isso faz com que os átomos de hidrogênio se anexam a átomos de carbono do CO2, o que leva um elétron extra a ser impelido para um dos seus átomos de oxigênio. “Com isso, o CO2 se torna CHOO-, ou formiato”, diz ele.

Os testes de laboratório com o material confirmaram que ele pode manter estáveis as “densidades de corrente de cerca de 10 miliamperes de formiato por centímetro quadrado ao longo de 40 horas, com cerca de 90% de formiato de seletividade a um sobrepotencial de apenas 0,24 volts”.

Eu sei que você quer, mas não perca o bom senso sobre o que tudo isso realmente significa.

Esta “sobretensão” é a quantidade de energia perdida devido à lentidão de reações eletroquímicas sustentadas por eletrodos. Quanto menor a sobretensão, melhor, mas a fim de fazer algo eficiente, tem que manter esse pequeno sobrepotencial ao mesmo tempo, mantendo a taxa de combustível de produção. Este é o lugar onde muitas tentativas de eletrorredução CO2 ficaram aquém no passado.

Manthiram, que esta trabalhando no próprio projeto e em suas próprias soluções na eletrorredução do CO2, disse à Popular Mechanics que este novo material não só pode sustentar a baixa sobretensão ao mesmo tempo, como atinge uma taxa elevada de produção do formiato e consegue manter tudo estável também. “É muito raro e difícil de encontrar um material que satisfaz todas as três restrições”, disse ele, acrescentando que este material é “o melhor que já vimos” até agora.

A equipe, a partir de Hefei Laboratório Nacional de Ciências Físicas da China, descreve o material na revista Nature. O próximo passo será o de demonstrar como ele pode ser incorporado em tecnologia comercial para que possamos começar a usar o CO2 que está flutuando ao redor em nossa atmosfera, causando problemas.

Fonte: Science Alert

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