p Os engenheiros químicos da UNSW Sydney desenvolveram uma nova tecnologia que ajuda a converter as emissões prejudiciais de dióxido de carbono em blocos de construção químicos para fazer produtos industriais úteis como combustível e plásticos. p E se validado em um ambiente industrial e adotado em grande escala, o processo pode dar ao mundo espaço para respirar enquanto faz a transição para uma economia verde.

p Em um artigo publicado hoje na revista Materiais de energia avançada , O Dr. Rahman Daiyan e a Dra. Emma Lovell da Escola de Engenharia Química da UNSW detalham uma maneira de criar nanopartículas que promovem a conversão de dióxido de carbono residual em componentes industriais úteis.

p Chama aberta

p Os pesquisadores, que realizaram seu trabalho no Laboratório de Pesquisa de Partículas e Catálise liderado pela Professora Rose Amal da Scientia, mostram que ao fazer óxido de zinco em temperaturas muito altas usando uma técnica chamada pirólise por spray de chama (FSP), eles podem criar nanopartículas que atuam como catalisadores para transformar o dióxido de carbono em 'gás de síntese' - uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono usada na fabricação de produtos industriais. Os pesquisadores afirmam que este método é mais barato e escalável para os requisitos da indústria pesada do que o que está disponível hoje.

p "Usamos uma chama aberta, que queima a 2.000 graus, para criar nanopartículas de óxido de zinco que podem então ser usadas para converter CO ₂ , usando eletricidade, em gás de síntese, "diz o Dr. Lovell.

p "Syngas é frequentemente considerado o equivalente químico do Lego porque os dois blocos de construção - hidrogênio e monóxido de carbono - podem ser usados ​​em proporções diferentes para fazer coisas como o diesel sintético, metanol, álcool ou plásticos, que são precursores industriais muito importantes.

p "Então, essencialmente, o que estamos fazendo é converter CO ₂ nesses precursores que podem ser usados ​​para fazer todos esses produtos químicos industriais vitais. "

p Fechando o ciclo

p Em um ambiente industrial, um eletrolisador contendo as partículas de óxido de zinco produzidas por FSP poderia ser usado para converter o CO residual ₂ em permutações úteis de gás de síntese, diz o Dr. Daiyan.

p "Resíduos de CO ₂ de dizer, uma usina de energia ou fábrica de cimento, pode ser passado por este eletrolisador, e dentro temos nosso material de óxido de zinco pulverizado com chama na forma de um eletrodo. Quando passamos o CO residual ₂ no, é processado usando eletricidade e é liberado de uma saída como gás de síntese em uma mistura de CO e hidrogênio, " ele diz.

p Os pesquisadores dizem com efeito, eles estão fechando o ciclo do carbono em processos industriais que criam gases de efeito estufa prejudiciais. E ao fazer pequenos ajustes na forma como as nanopartículas são queimadas pela técnica FSP, eles podem determinar a eventual mistura dos blocos de construção do gás de síntese produzidos pela conversão do dióxido de carbono.

p "No momento, você gera gás de síntese usando gás natural - então, a partir de combustíveis fósseis, "Dr. Daiyan diz." Mas estamos usando dióxido de carbono residual e, em seguida, convertendo-o em gás de síntese em uma proporção que depende da indústria em que você deseja usá-lo. "

p Por exemplo, uma razão de um para um entre o monóxido de carbono e o hidrogênio se presta ao gás de síntese que pode ser usado como combustível. Mas uma proporção de quatro partes de monóxido de carbono e uma parte de hidrogênio é adequada para a criação de plásticos, Dr. Daiyan diz.

p Barato e acessível

p Ao escolher o óxido de zinco como catalisador, os pesquisadores garantiram que sua solução permaneceu uma alternativa mais barata do que o que foi tentado anteriormente neste espaço.

p "Tentativas anteriores usaram materiais caros, como paládio, mas este é o primeiro caso em que um material muito barato e abundante, extraído localmente na Austrália, foi aplicada com sucesso ao problema da conversão de dióxido de carbono residual, "Dr. Daiyan diz.

p O Dr. Lovell acrescenta que o que também torna esse método atraente é o uso do sistema de chama FSP para criar e controlar esses materiais valiosos.

p "Isso significa que pode ser usado industrialmente, pode ser escalado, é super rápido de fazer os materiais e muito eficaz, " ela diz.

p "Não precisamos nos preocupar com técnicas de síntese complicadas que usam metais e precursores realmente caros - podemos queimá-los e em 10 minutos teremos essas partículas prontas para usar. E, controlando como as queimamos, podemos controlar essas proporções de blocos de construção de gás de síntese desejados. "

p Aumentando a escala

p Enquanto a dupla já construiu um eletrolisador que foi testado com resíduos de CO ₂ gás que contém contaminantes, escalar a tecnologia até o ponto em que ela pudesse converter todo o dióxido de carbono residual emitido por uma usina de energia ainda é um caminho no futuro.

p "A ideia é que podemos pegar uma fonte pontual de CO ₂ , como uma usina a carvão, uma usina de gás, ou mesmo uma mina de gás natural onde você libera uma grande quantidade de CO puro ₂ e podemos essencialmente adaptar essa tecnologia no back-end dessas fábricas. Então você poderia capturar aquele CO produzido ₂ e convertê-lo em algo extremamente valioso para a indústria, "diz o Dr. Lovell.

p O próximo projeto do grupo será testar seus nanomateriais em um ambiente de gás de combustão para garantir que sejam tolerantes às condições adversas e outros produtos químicos encontrados em gases residuais industriais.