Captura de dióxido de carbono através de um processo eletroquímico
A Fundação Carl Zeiss financia com 1,8 milhões de euros um projeto interdisciplinar sobre captura e armazenamento de CO2 na Universidade de Jena
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Não só a redução dasemissões de CO2 é considerada uma medida importante para diminuir o teor de dióxido de carbono na atmosfera terrestre, como também a captura e armazenamento do gás com efeito de estufa do ar. Assim, o atual governo alemão também estabeleceu como objetivo o desenvolvimento de tecnologiasde captura e armazenamento deCO2 no seu acordo de coligação. Em particular, considera a captura direta do ar (DAC) como uma "tecnologia futura promissora para nivelar as emissões negativas". Os cientistas da Universidade Friedrich Schiller de Jena querem agora desenvolver um método para filtrar o dióxido de carbono do ar através de processos electroquímicos com matérias-primas renováveis. No âmbito do seu programa CZS Nexus, a Fundação Carl Zeiss financia o grupo de investigação júnior liderado pelo químico Dr. Tilmann J. Neubert com cerca de 1,8 milhões de euros durante cinco anos.
Ligar e desligara ligação de CO2
"Estamos a concentrar-nos num método baseado em processos de comutação electroquímicos", explica o químico da Universidade de Jena. "Queremos desenvolver uma célula semelhante a uma bateria que contenha uma molécula funcional que possa ser ligada e desligada, ligando e libertando dióxido de carbono no processo". Para isso, a equipa pretende utilizar principalmente as chamadas quinonas - moléculas orgânicas que consistem num anel de seis átomos de carbono com dois átomos de oxigénio ligados em dois cantos opostos por uma ligação dupla, que também se encontram em muitas substâncias naturais, como as plantas. Se forem adicionados electrões a este composto, os átomos de oxigénio ficam carregados negativamente e atraem assim o carbono ligeiramente carregado positivamente noCO2 - o dióxido de carbono acumula-se. Se este mecanismo for desativado, é novamente libertado e pode assim ser enriquecido.
"Ao contrário dos métodos habituais, que utilizam pressão ou calor, por exemplo, esta tecnologia é muito eficiente em termos energéticos e pode ser facilmente combinada com eletricidade proveniente de fontes de energia renováveis", afirma Tilmann Neubert. Esta abordagem tem, portanto, o potencial de tornar o CAD muito mais económico.
Superar dois desafios
Para que o processo previsto seja eficiente e sustentável, os cientistas de Jena têm de resolver dois problemas fundamentais: Em primeiro lugar, o sistema só funcionará eficazmente a longo prazo se conseguirem reduzir a quantidade de oxigénio que as moléculas também encontram. Isto porque o oxigénio pode remover electrões do processo e desencadear reacções secundárias indesejáveis. Em segundo lugar, muitos componentes, como os electrólitos destas células, ainda se baseiam frequentemente em solventes não sustentáveis - é necessário encontrar alternativas aquosas para este efeito.
"Se ultrapassarmos estes dois desafios, estou muito confiante de que conseguiremos capturar maisCO2 do que aquele que é produzido pelo processo, permitindo assim emissões negativas", afirma o investigador da Universidade de Jena. "A longo prazo, temos de concetualizar a emissão, captura, armazenamento e reutilização do dióxido de carbono como uma economia circular, em que todos os componentes que colocamos no processo devem ser também circulares e renováveis - desde os solventes aos materiais activos".
Para poder demonstrar claramente que o método que a sua equipa vai desenvolver é mais ecológico, era importante para Tilmann Neubert integrar também colegas da área da engenharia ambiental no projeto interdisciplinar. "Queremos ser capazes de calcular a pegada de carbono de cada etapa de forma clara e completa, a fim de enfatizar a natureza sustentável da tecnologia do futuro", diz ele.
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