Cientistas criam ‘folha artificial’ que transforma carbono em combustível

Os cientistas criaram uma “folha artificial” para combater as mudanças climáticas, convertendo de maneira barata o dióxido de carbono (CO2) nocivo em um combustível alternativo útil.

A nova tecnologia, descrita em um artigo publicado hoje na revista Nature Energy , foi inspirada na maneira como as plantas usam a energia da luz solar para transformar dióxido de carbono em alimento.

“Chamamos de folha artificial porque imita folhas reais e o processo de fotossíntese”, disse Yimin Wu, professor de engenharia da Universidade de Waterloo, que liderou a pesquisa. “Uma folha produz glicose e oxigênio. Produzimos metanol e oxigênio”.

Fazer o metanol a partir do dióxido de carbono, o principal contribuinte para o aquecimento global , reduziria as emissões de gases de efeito estufa e forneceria um substituto para os combustíveis fósseis que os criam.

A chave do processo é um pó vermelho otimizado e barato chamado óxido cuproso.

Projetado para ter o maior número possível de partículas de oito lados, o pó é criado por uma reação química quando quatro substâncias – glicose, acetato de cobre, hidróxido de sódio e dodecil sulfato de sódio – são adicionadas à água que foi aquecida a uma temperatura específica.

O pó então serve como catalisador, ou gatilho, para outra reação química quando é misturado com água na qual o dióxido de carbono é soprado e um feixe de luz branca é direcionado com um simulador solar.

“Esta é a reação química que descobrimos”, disse Wu, que trabalha no projeto desde 2015. “Ninguém fez isso antes”.

A reação produz oxigênio, como na fotossíntese, além de converter dióxido de carbono na solução de água em pó em metanol. O metanol é coletado quando evapora quando a solução é aquecida.

Os próximos passos da pesquisa incluem aumentar o rendimento de metanol e comercializar o processo patenteado para converter dióxido de carbono coletado das principais fontes de gases de efeito estufa, como usinas de energia, veículos e perfuração de petróleo.

“Estou extremamente empolgado com o potencial dessa descoberta para mudar o jogo”, disse Wu, professor de engenharia mecânica e mecatrônica e membro do Instituto Waterloo de Nanotecnologia. “A mudança climática é um problema urgente e podemos ajudar a reduzir as emissões de CO2, além de criar um combustível alternativo”.

Wu colaborou no trabalho, locais ativos dependentes de faceta de um único fotocatalisador de partículas de Cu2O para redução de CO2 em metanol, com Tijana Rajh e outros pesquisadores do Argonne National Laboratory em Illinois, bem como cientistas da California State University, Northridge e Universidade da cidade de Hong Kong.



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