A maioria dos métodos de combate às mudanças climáticas tem a ver com a redução das emissões de gases causadores do efeito estufa: inventando usinas elétricas mais limpas, projetando carros mais ecológicos. Depois, há o campo de pesquisadores que se concentram em extrair gases da atmosfera, uma vez que já foram liberados.
A chamada “captura de dióxido de carbono” tem sido controversa, muitas vezes considerada impraticável ou inadequada. No entanto, como os esforços globais para reduzir as emissões se mostraram difíceis e às vezes decepcionantes, a abordagem parece cada vez mais atraente.
Uma nova invenção, de cientistas da Universidade da Califórnia, em Berkeley, oferece uma nova abordagem à captura de carbono. Os pesquisadores criaram um nanomaterial que destrói o dióxido de carbono, dividindo-o em oxigênio e monóxido de carbono.
Os cientistas há muito tentam se livrar do dióxido de carbono, dividindo sua molécula. Essas tentativas de divisão podem ser intensivas em energia, o que anula o propósito ambiental. Assim, os pesquisadores usaram vários catalisadores para acelerar a reação, reduzindo a quantidade de eletricidade necessária para dividir as moléculas. Muitos cientistas se concentraram em porfirinas, moléculas orgânicas em forma de anel, para fazer essas reações acontecerem. Embora as porfirinas possam ter vários átomos em seus centros, as usadas para este fim são porfirinas de cobalto, que são especialmente ativas cataliticamente. Quando essas porfirinas são adicionadas a uma solução com dois eletrodos, um eletrólito e um pouco de dióxido de carbono dissolvido, as porfirinas são atraídas para o eletrólito. Isso faz com que os elétrons se movam para o dióxido de carbono, dividindo-o em monóxido de carbono e oxigênio. Mas essa abordagem não foi perfeita. As porfirinas se aglutinam e perdem a eficácia ao longo do tempo, e as soluções usadas para fazer o processo acontecer são ambientalmente questionáveis.
Os pesquisadores de Berkeley parecem ter encontrado uma nova maneira de lidar com isso, criando um nanomaterial poroso que liga as porfirinas a uma substância semelhante a uma malha. Isso é chamado de estrutura orgânica covalente (COF). O dióxido de carbono se infiltra através do COF, dividindo-se em monóxido de carbono e oxigênio com muito pouca energia adicionada. Funciona cerca de 60 vezes mais eficientemente do que dividindo o dióxido de carbono usando porfirinas flutuantes. A pesquisa foi relatada na revista Science .
Uma imagem ampliada do COF (Ciência) Então, o que pode ser feito com o oxigênio e o monóxido de carbono criado pelo processo?
"O monóxido de carbono é importante porque é uma das matérias-primas da indústria química, que produz combustíveis com base no monóxido de carbono", diz Christian Diercks, um dos principais pesquisadores do estudo. “A ideia é basicamente usar o dióxido de carbono, que é um resíduo, e transformá-lo em combustível.”
No futuro, as fábricas poderiam usar folhas desses nanomateriais em torno de áreas produtoras de dióxido de carbono, como chaminés, transformando-as diretamente em monóxido de carbono como combustível. Mas este é um longo caminho pela estrada.
"Se você realmente quer que algo como redução de dióxido de carbono aconteça em grande escala, eu acho que você sempre precisa de incentivos do governo", diz Diercks, "porque sempre leva muito tempo para a indústria buscar novas idéias como essa".
Até agora, o laboratório só fez o material em pequenas quantidades, 30 miligramas de cada vez. Leva vários dias para produzir, então o processo precisará se tornar mais eficiente para ser implementado em um nível industrial. O próximo passo dos pesquisadores é procurar maneiras de transformar mais eficientemente o monóxido de carbono em combustível.
