Catalisador barato converte CO2 diretamente em etanol

Redação do Site Inovação Tecnológica -  24/10/2016

Protótipo do conversor de CO2 em etanol (esquerda) e detalhe do nanocatalisador, feito de metais de baixo custo. [Imagem: ORNL]

Combustão reversa

Esta pequena célula transforma diretamente dióxido de carbono (CO2), um gás de efeito estufa, em etanol, um combustível que pode ser utilizado em automóveis.

Esta conversão direta é um sonho antigo da comunidade científica e, quando totalmente desenvolvida, poderá ajudar a enfrentar o problema da contribuição humana ao aquecimento global ou servir como meio de armazenamento temporário de energia para fontes intermitentes, como a solar e a eólica.

A inovação foi possível graças a um catalisador formado por carbono, cobre e nitrogênio que, sob ação de uma corrente elétrica, dispara uma complexa reação química que essencialmente reverte o processo de combustão.

"Nós descobrimos, de certa forma por acaso, que esse material funcionava. Nós estávamos tentando estudar o primeiro passo da reação quando nos demos conta de que o catalisador estava fazendo sozinho a reação inteira," disse Adam Rondinone, do Laboratório Nacional Oak Ridge, nos EUA.

CO2 vira etanol

O catalisador forma estruturas em nanoescala que aumentam sua área útil e dispensa o uso de metais raros, como a platina, que tem inviabilizado economicamente processos desse tipo.

Com os inúmeros pontos de reação, a solução com dióxido de carbono dissolvido em água transforma-se em etanol com um rendimento de 63%. Esta é outra vantagem em relação a técnicas similares, que geralmente produzem vários produtos diferentes em pequenas quantidades: a célula experimental produz apenas etanol puro.

Como a técnica usa apenas materiais de baixo custo e opera a temperatura ambiente em água, os pesquisadores acreditam que ela poderá ser escalonada para aplicações industrialmente relevantes.

Bibliografia:

High-Selectivity Electrochemical Conversion of CO2 to Ethanol using a Copper Nanoparticle/N-Doped Graphene Electrode
Yang Song, Rui Peng, Dale K. Hensley, Peter V. Bonnesen, Liangbo Liang, Zili Wu, Harry M. Meyer III, Miaofang Chi, Cheng Ma, Bobby G. Sumpter, Adam J. Rondinone
ChemistrySelect
DOI: 10.1002/slct.201601169