Os cientistas há muito lutam para gerar e armazenar hidrogênio, o tipo que pode um dia fornecer a espinha dorsal para células de combustível de energia renovável que fazem nossos carros se moverem, aquecer nossas casas e ajudar a produzir alimentos, de uma forma que também não acelere a mudança climática ou prejudique o meio ambiente.

Em pesquisa publicada no início deste ano no Jornal da American Chemical Society , químicos do USC Loker Hydrocarbon Research Institute descreveram um método neutro em carbono para fazer exatamente isso, com uma ajudinha do álcool mais simples conhecido pelo homem:o metanol.

Autor sênior G. K. Surya Prakash, Olah, vencedor do Prêmio Nobel de Química de 1994, em seu último artigo importante e sua equipe no USC Dornsife College of Letters, Artes e Ciências criaram uma maneira de produzir e armazenar hidrogênio a partir do metanol, sem produção simultânea de monóxido de carbono ou dióxido de carbono, aprisionando-o em derivados orgânicos de amônia chamados aminas.

O conhecido processo de reforma a vapor geralmente usado para extrair hidrogênio do metanol, chamado de reformador de metanol, tradicionalmente produz monóxido de carbono e dióxido de carbono como parte desse processo de extração. O dióxido de carbono é um gás de efeito estufa que causa o aquecimento global e a acidificação dos oceanos.

A pesquisa demonstra apenas mais uma maneira pela qual o carbono foi liberado do ciclo de criação e armazenamento de combustíveis por meio do metanol, apoiando a visão de longa data de Olah e Prakash de uma "economia do metanol" completamente renovável.

Reduzindo a dependência de combustíveis fósseis emissores de carbono

"A Economia do Metanol" é um conceito que a equipe de Olah-Prakash começou a refinar em meados da década de 1990, logo após o tempo em que Olah se tornou o primeiro ganhador do Nobel da USC por suas contribuições aos carbocatos, o nome que o próprio Olah cunhou para os íons que têm um átomo de carbono carregado positivamente.

De acordo com Olah e Prakash, o objetivo de uma economia baseada no metanol seria desenvolver fontes renováveis ​​de energia, liderado pelo metanol, que poderia mitigar o problema das mudanças climáticas causadas pelas emissões de carbono, bem como a dependência dos EUA de outros países para energia, particularmente óleo.

A necessidade de compensar o consumo de petróleo bruto só cresceu nas décadas intermediárias, desde que Olah e Prakash começaram suas pesquisas. Naquela hora, o consumo global de petróleo foi de cerca de 70 milhões de barris; esse número deve ser de cerca de 100 milhões já no próximo ano.

Países como a China já começaram a transição do petróleo. No início do século, o uso de metanol lá era insignificante, mas agora é responsável por mais de 500, 000 barris por dia, embora grande parte dele seja à base de carvão, que pode criar seu próprio escoamento de carbono problemático.

A pesquisa de Prakash, Olah e sua equipe têm se concentrado em encontrar uma maneira de extrair combustível de hidrogênio do metanol de maneiras que não sejam apenas neutras em carbono, mas pode até ser carbono positivo.

As raízes de um futuro livre de carbono

Metanol, às vezes chamado de "álcool de madeira, "é o álcool mais simples que pode ser produzido, exigindo apenas água, dióxido de carbono e energia.

Enquanto o metanol armazena metade da energia da gasolina tradicional à base de petróleo, a luz que arde com a metade do brilho também arde de forma mais limpa, sem fuligem, partículas ou outro resíduo. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental, a combustão do metanol também geralmente produz gases de efeito estufa menos deletérios na forma de óxidos de nitrogênio.

O metanol se biodegrada rapidamente. É tradicionalmente produzido a partir de gás natural e pode ser corrosivo para tubos e invólucros de automóveis mais antigos, embora muito menos para as novas gerações de automóveis. O metanol é um combustível mais eficiente para substituir a gasolina ou o diesel, mas fornece menos milhas por galão por causa de sua densidade de energia mais baixa.

O metanol também é valorizado há muito tempo pelos pilotos de carros de corrida por sua octanagem mais elevada em pistas mais curtas e por produzir fumaça mais clara, evitando engavetamento. Também, ao contrário da gasolina típica à base de petróleo, a água é eficaz no combate a incêndios à base de metanol, embora esses fogos de queima limpa muitas vezes pareçam invisíveis à luz do dia. Contudo, aditivos também podem ser facilmente adicionados ao metanol para aumentar a visibilidade.

O metanol também já é empregado na produção de produtos químicos brutos de todos os produtos e produtos químicos à base de petróleo.

Em uma prova de sua elegância, simplicidade e onipresença, o metanol ocorre naturalmente em pequenas quantidades na atmosfera da Terra, e há até enormes nuvens flutuando nas regiões de formação de estrelas do espaço. Olah, Prakash e seus colegas publicaram pesquisas no ano passado examinando as diferenças entre a formação de metanol tanto terrestre quanto extraterrestre.

Prakash, que trabalhou com Olah por mais de 40 anos, disse "Olah era um químico gigante e um grande visionário que tinha uma abordagem profética para resolver problemas difíceis. Ele tinha uma memória notável e era bastante intuitivo. Ele era muito culto, ele conhecia história e filosofia e apreciava música e artes. Ele era um leitor voraz. Ele pode ser descrito como um homem da Renascença. "