{"id":1960,"date":"2022-03-24T15:18:18","date_gmt":"2022-03-24T18:18:18","guid":{"rendered":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/?p=1960"},"modified":"2022-08-04T15:19:48","modified_gmt":"2022-08-04T18:19:48","slug":"cientistas-da-usp-estao-perto-de-transformar-gas-carbonico-em-combustiveis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/2022\/03\/24\/cientistas-da-usp-estao-perto-de-transformar-gas-carbonico-em-combustiveis\/","title":{"rendered":"Cientistas da USP est\u00e3o perto de transformar g\u00e1s carb\u00f4nico em combust\u00edveis"},"content":{"rendered":"

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A pesquisa foi destaque em duas publica\u00e7\u00f5es estrangeiras.<\/p>\n

Mesmo submetido a alta press\u00e3o, um novo catalisador \u00e0 base de n\u00edquel, zinco e carbono conseguiu transformar di\u00f3xido de carbono (CO2), um dos principais gases de efeito estufa (GEE), em mon\u00f3xido de carbono (CO), um importante intermedi\u00e1rio para gerar produtos de valor agregado. \u201cO resultado da nossa pesquisa mostra que estamos cada vez mais pr\u00f3ximos de produzir, por meio da cat\u00e1lise, derivados de petr\u00f3leo, como pl\u00e1sticos e combust\u00edveis\u201d, comemora Liane Rossi, professora do Instituto de Qu\u00edmica (IQ) da USP e coordenadora do estudo realizado no \u00e2mbito do Fapesp Shell Research Centre for Gas Innovation (RCGI).<\/div>\n
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Recentemente, a pesquisa mereceu destaque em duas publica\u00e7\u00f5es estrangeiras. Uma delas \u00e9 a revista cient\u00edfica European Journal of Inorganic Chemistry (Eur JIC) que na edi\u00e7\u00e3o de novembro passado concedeu capa ao artigo\u00a0Zeolitic-Imidazolate Framework Derived Intermetallic Nickel Zinc Carbide Material as a Selective Catalyst for CO2 to CO Reduction at High Pressure<\/a>, assinado pela equipe de pesquisadores da USP. Voltado ao p\u00fablico em geral e n\u00e3o apenas acad\u00eamico, o site ChemistryViews tamb\u00e9m repercutiu a not\u00edcia.<\/p>\n

O trabalho publicado \u00e9 um desdobramento de um estudo anterior, coordenado pela professora. Na oportunidade, os pesquisadores descobriram que um catalisador de n\u00edquel teve melhor desempenho ap\u00f3s ser submetido a alta temperatura (800 graus Celsius), em atmosfera de CO2 e hidrog\u00eanio (H2) ou ent\u00e3o de metano ou propano. \u201cEsse processo possibilitava um excelente catalisador para a redu\u00e7\u00e3o de CO2: ele gerava exclusivamente CO, sem sinal do produto menos desej\u00e1vel, que \u00e9 o metano (CH4)\u201d, aponta Liane. O resultado foi publicado no Journal of the American Chemical Society, em mar\u00e7o do ano passado.<\/p>\n

Entretanto, os pesquisadores n\u00e3o obtiveram \u00eaxito ao testar esse mesmo catalisador em condi\u00e7\u00f5es de alta press\u00e3o (entre 20 e 100 bar) para tentar adequar as condi\u00e7\u00f5es de rea\u00e7\u00e3o \u00e0quelas exigidas para a posterior transforma\u00e7\u00e3o de CO em produtos l\u00edquidos. \u201cQuando for\u00e7amos as condi\u00e7\u00f5es para maiores press\u00f5es percebemos que al\u00e9m de CO era tamb\u00e9m produzido muito metano\u201d, comenta Liane. \u201cE isso \u00e9 um problema porque quer\u00edamos obter apenas o CO: por ser mais reativo, ele \u00e9 capaz de formar l\u00edquidos de longas cadeias de carbono e hidrog\u00eanio e, desta forma, gerar produtos de valor agregado. O metano, ao contr\u00e1rio, n\u00e3o tem a mesma facilidade de se transformar em produtos l\u00edquidos.\u201d<\/p>\n

A solu\u00e7\u00e3o surgiu por meio de um catalisador \u00e0 base de n\u00edquel, zinco e carbono desenvolvido por N\u00e1gila Maluf, doutoranda no IQ e integrante da equipe de pesquisadores coordenada pela professora Liane. \u201cEssa combina\u00e7\u00e3o muda a forma como as mol\u00e9culas interagem na superf\u00edcie do catalisador, se comparado ao n\u00edquel puro\u201d, observa. Os experimentos aconteceram em dois grupos de pesquisa do IQ: o Laborat\u00f3rio de Nanomateriais e Cat\u00e1lise, coordenado por Liane, e o Laborat\u00f3rio de Carbono Sustent\u00e1vel, coordenado pelo professor Pedro Vidinha, coautor do trabalho. Da fase de testes tamb\u00e9m participaram o Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos (IFSC) da USP e o Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), dos Estados Unidos.<\/p>\n

De acordo com a pesquisadora, os catalisadores t\u00eam amplo emprego na ind\u00fastria, mas tamb\u00e9m s\u00e3o usados no dia a dia para purificar a exaust\u00e3o dos autom\u00f3veis. \u201cOs catalisadores s\u00e3o subst\u00e2ncias que promovem rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas entre duas ou mais mol\u00e9culas. Eles podem ser, por exemplo, enzimas ou superf\u00edcies met\u00e1licas, como \u00e9 o caso desse estudo. Os catalisadores em geral t\u00eam a fun\u00e7\u00e3o de acelerar a rea\u00e7\u00e3o entre mol\u00e9culas que n\u00e3o iriam reagir naturalmente, ou que reagiriam apenas muito lentamente\u201d, explica.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, os catalisadores tamb\u00e9m t\u00eam a fun\u00e7\u00e3o de selecionar um caminho de rea\u00e7\u00e3o, ou seja, direcionar a rea\u00e7\u00e3o para fornecer o produto desejado. \u201cAs mol\u00e9culas, ao serem submetidas ao catalisador em determinada temperatura, se ligam a ele e sofrem um processo que envolve a quebra e a forma\u00e7\u00e3o de novas liga\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas, possibilitando que novos compostos sejam formados e assim abandonem o catalisador\u201d, relata Liane. \u201cAs rea\u00e7\u00f5es entre gases tamb\u00e9m podem ser beneficiadas pelo aumento da press\u00e3o, como no experimento que estamos fazendo. Isso porque os processos j\u00e1 conhecidos para transformar CO em l\u00edquidos, como \u00e1lcoois, hidrocarbonetos ou olefinas, ocorrem em reatores pressurizados.\u201d<\/p>\n

De acordo com a professora, o \u00eaxito na etapa de transforma\u00e7\u00e3o do CO2 em CO em alta press\u00e3o \u00e9 importante justamente para fazer a integra\u00e7\u00e3o com etapas subsequentes, que v\u00e3o empregar esse produto intermedi\u00e1rio (CO) com outros catalisadores para ent\u00e3o gerar os produtos l\u00edquidos. \u201cQuanto mais semelhantes as condi\u00e7\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o das duas etapas, melhor para o processo, pois podemos avaliar o uso de dois catalisadores em um mesmo reator. De qualquer forma, para que esse processo seja vi\u00e1vel do ponto de vista comercial precisamos utilizar a alta press\u00e3o\u201d, aponta Liane.<\/p>\n

A equipe de pesquisadores se prepara agora para dar prosseguimento ao estudo. \u201cO pr\u00f3ximo passo \u00e9 utilizar no mesmo reator dois catalisadores diferentes. Um deles \u00e9 esse \u00e0 base de n\u00edquel, zinco e carbono; o outro, \u00e0 base de ferro ou cobre\u201d, conta a professora. De acordo com Liane, esse segundo catalisador deve favorecer a rea\u00e7\u00e3o entre as mol\u00e9culas de CO e H2 para produzir \u00e1lcoois ou hidrocarbonetos, que s\u00e3o os produtos de valor agregado. \u201cIsso vai ser poss\u00edvel por meio da s\u00edntese Fischer-Tropsch, processo descoberto na d\u00e9cada de 1920 capaz de produzir combust\u00edveis sint\u00e9ticos, mas que nunca decolou para uso industrial, devido \u00e0 concorr\u00eancia com os produtos mais baratos obtidos diretamente do petr\u00f3leo. Agora, com o aquecimento global e um interesse mundial em processos de mitiga\u00e7\u00e3o das emiss\u00f5es de CO2, a hist\u00f3ria pode ser diferente.\u201d<\/p>\n

Sobre o RCGI<\/b>\u00a0\u2013 O Research Centre for Greenhouse Gas Innovation (RCGI) \u00e9 um Centro de Pesquisa em Engenharia, criado em 2015, com financiamento da Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (Fapesp) e da Shell. As pesquisas do RCGI s\u00e3o focadas em inova\u00e7\u00f5es que possibilitem ao Brasil atingir os compromissos assumidos no Acordo de Paris, no \u00e2mbito das NDCs \u2013 Nationally Determined Contributions. Os projetos de pesquisa \u2013 19, no total \u2013 est\u00e3o ancorados em cinco programas: NBS (Nature Based Solutions); CCU (Carbon Capture and Utilization); BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage); GHG (Greenhouse Gases) e Advocacy. Atualmente, o centro conta com cerca de 400 pesquisadores. Saiba mais\u00a0aqui<\/a>.<\/p>\n

Fonte: Jornal da USP<\/p>\n

Foto: Jornal da USP – Pixabay<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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