Esta imagem mostra como o dióxido de carbono pode ser eletroquimicamente convertido em polímero valioso e precursores de drogas. Crédito:Karin Calvinho / Rutgers University-New Brunswick
Os cientistas da Rutgers desenvolveram catalisadores que podem converter dióxido de carbono - a principal causa do aquecimento global - em plásticos, tecidos, resinas e outros produtos.
Os eletrocatalisadores são os primeiros materiais, além de enzimas, que pode transformar dióxido de carbono e água em blocos de construção de carbono contendo um, dois, três ou quatro átomos de carbono com mais de 99 por cento de eficiência. Dois dos produtos criados pelos pesquisadores - metilglioxal (C3) e 2, 3-furandiol (C4) - pode ser usado como precursores para plásticos, adesivos e produtos farmacêuticos. O formaldeído tóxico pode ser substituído por metilglioxal, o que é mais seguro.
A descoberta, com base na química da fotossíntese artificial, é detalhado no jornal Energia e Ciência Ambiental .
"Nosso avanço pode levar à conversão de dióxido de carbono em produtos e matérias-primas valiosas nas indústrias química e farmacêutica, "disse o autor sênior do estudo, Charles Dismukes, Professor ilustre do Departamento de Química e Biologia Química e do Departamento de Bioquímica e Microbiologia da Rutgers University-New Brunswick. Ele também é o principal investigador do Rutgers 'Waksman Institute of Microbiology.
Anteriormente, cientistas mostraram que o dióxido de carbono pode ser eletroquimicamente convertido em metanol, etanol, metano e etileno com rendimentos relativamente altos. Mas essa produção é ineficiente e muito cara para ser comercialmente viável, de acordo com o autor principal do estudo, Karin Calvinho, estudante de doutorado em química na Rutgers 'School of Graduate Studies.
Contudo, dióxido de carbono e água podem ser convertidos eletroquimicamente em uma ampla gama de produtos à base de carbono, usando cinco catalisadores feitos de níquel e fósforo, que são baratos e abundantes, ela disse. A escolha do catalisador e outras condições determinam quantos átomos de carbono podem ser unidos para formar moléculas ou até mesmo gerar polímeros mais longos. Em geral, quanto mais longa a cadeia de carbono, mais valioso é o produto.
Com base em sua pesquisa, os cientistas da Rutgers ganharam patentes para os eletrocatalisadores e formaram o RenewCO 2 , uma empresa start-up. A próxima etapa é aprender mais sobre a reação química subjacente, para que possa ser usado para produzir outros produtos valiosos, como dióis, que são amplamente utilizados na indústria de polímeros, ou hidrocarbonetos que podem ser usados como combustíveis renováveis. Os especialistas da Rutgers estão projetando, construção e teste de eletrolisadores para uso comercial.