No projeto de pesquisa cooperativo EPSYLON financiado pelo Ministério Federal Alemão de Educação e Pesquisa, cientistas da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) e da Evonik Performance Materials GmbH desenvolveram um método de síntese eletro-orgânico de última geração e inovador.

Os resultados de suas pesquisas, apresentado na edição da semana passada da Avanços da Ciência , permitem o uso da eletrossíntese como uma química verde sustentável para aplicações técnicas. O método permite que o operador reaja com flexibilidade ao fornecimento de eletricidade disponível. Além disso, o operador não precisa mais depender de aparelhos de eletrólise customizados e pode usar uma variedade de equipamentos.

O método foi desenvolvido há mais de 160 anos pelo químico alemão Hermann Kolbe. Embora os métodos de síntese eletroquímica sejam usados ​​na indústria química, até agora, esta tem sido uma tecnologia de nicho. Uma razão é que as condições de eletrólise devem ser controladas de forma muito precisa e a entrada de corrente uniforme é essencial. Devido à sofisticada infraestrutura técnica necessária, a opção de eletrossíntese permaneceu fora do alcance da maioria dos químicos. Hoje, o potencial verde da eletroquímica foi redescoberto. Torna a química sustentável e ecológica possível com meios muito simples, particularmente com o uso de energia excedente de fontes renováveis, como eólica ou solar.

A eletroquímica é um método versátil e poderoso para produzir compostos químicos ou para efetuar mudanças químicas nas moléculas. Para simplificar, elétrons substituem reagentes caros e tóxicos. O desperdício desnecessário pode ser evitado e a reação pode ser interrompida a qualquer momento simplesmente desligando a energia. Outra vantagem sobre a síntese clássica é que muitas etapas individuais são mais facilmente implementadas por eletroquímica. Em alguns casos, isso pode encurtar a síntese em várias etapas. Contudo, as eletrólises geralmente requerem uma janela estreita de densidade de corrente e longos tempos de reação. Além disso, a seletividade e a escalabilidade são mais difíceis ou mesmo impossíveis.

A chave para o sucesso do grupo de pesquisa da Johannes Gutenberg University Mainz é o uso de um sistema eletrolítico exclusivo. As eletrólises aqui têm estabilidade extremamente alta para variação na densidade de corrente, permitindo a operação em uma janela de densidade de corrente com uma largura que se estende por mais de duas ordens de magnitude, sem perda de produtividade ou seletividade. Se o fornecimento de energia atual permitir, a eletrólise pode ser realizada em um curto espaço de tempo com densidade de corrente muito alta.