Um rápido, método verde e de uma etapa para a produção de esferas porosas de carbono, que são um componente vital para a tecnologia de captura de carbono e para novas formas de armazenamento de energia renovável, foi desenvolvido por pesquisadores da Swansea University.

O método produz esferas com boa capacidade de captura de carbono, e funciona com eficácia em grande escala.

As esferas de carbono variam em tamanho de nanômetros a micrômetros. Na última década, eles começaram a desempenhar um papel importante em áreas como armazenamento e conversão de energia, catálise, adsorção e armazenamento de gás, entrega de drogas e enzimas, e tratamento de água.

Eles também estão no centro da tecnologia de captura de carbono, que retém carbono em vez de emiti-lo na atmosfera, ajudando assim a enfrentar as alterações climáticas.

O problema é que os métodos existentes de fazer esferas de carbono têm desvantagens. Eles podem ser caros ou pouco práticos, ou eles produzem esferas que funcionam mal na captura de carbono. Alguns usam biomassa, tornando-os mais ecológicos, mas eles requerem uma substância química para ativá-los.

Este é o lugar onde o trabalho da equipe Swansea, baseado no Instituto de Pesquisa de Segurança Energética da Universidade, representa um grande avanço. Ele aponta o caminho para um melhor, maneira mais limpa e verde de produzir esferas de carbono.

A equipe adaptou um método existente conhecido como CVD - deposição química de vapor. Isso envolve o uso de calor para aplicar um revestimento a um material. Usando ácido piromelítico como fonte de carbono e oxigênio, eles aplicaram o método CVD em diferentes temperaturas, de 600-900 ° C. Eles então estudaram a eficiência com que as esferas estavam capturando CO ₂ em diferentes pressões e temperaturas

Eles descobriram que:

• 800 ° C foi a temperatura ideal para a formação de esferas de carbono
• Os ultramicroporos nas esferas que foram produzidos lhes deram uma alta capacidade de captura de carbono tanto na atmosfera como em pressões mais baixas.
• A área de superfície específica e o volume total de poros foram influenciados pela temperatura de deposição, levando a uma mudança apreciável na capacidade geral de captura de dióxido de carbono
• Na pressão atmosférica, o CO mais alto ₂ capacidades de adsorção, medido em milimolares por grama, para as melhores esferas de carbono, estavam em torno de 4,0 a 0 ° C e 2,9 a 25 ° C.

Esta nova abordagem traz várias vantagens sobre os métodos existentes de produção de esferas de carbono. É livre de álcalis e não precisa de um catalisador para acionar a formação das esferas. Ele usa uma matéria-prima barata e segura que está prontamente disponível no mercado. Não há necessidade de solventes para purificar o material. É também um procedimento rápido e seguro.

Dr. Saeid Khodabakhshi do Instituto de Pesquisa de Segurança Energética da Swansea University, quem liderou a pesquisa, disse:

“As esferas de carbono estão rapidamente se tornando produtos vitais para um futuro verde e sustentável. Nossa pesquisa mostra uma maneira verde e sustentável de produzi-las.

Demonstramos um cofre, maneira limpa e rápida de produzir as esferas. Crucialmente, os microporos em nossas esferas significam que eles funcionam muito bem na captura de carbono. Ao contrário de outros métodos CVD, nosso procedimento pode produzir esferas em grande escala sem depender de gases perigosos e insumos líquidos.

As esferas de carbono também estão sendo examinadas para uso potencial em baterias e supercapacitores. Então, com o tempo, eles podem se tornar essenciais para o armazenamento de energia renovável, assim como já o são para a captura de carbono. "