p O estudante de engenharia química da Universidade de Cincinnati, Tianyu Zhang, mostra um frasco de grafeno usado como catalisador para converter dióxido de carbono em metano. Crédito:Andrew Higley / UC Creative
p Engenheiros da Universidade de Cincinnati estão desenvolvendo novas maneiras de converter gases de efeito estufa em combustível para lidar com a mudança climática e levar os astronautas de Marte para casa. p O professor assistente Jingjie Wu da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas da UC e seus alunos usaram um catalisador de carbono em um reator para converter dióxido de carbono em metano. Conhecida como a "reação de Sabatier" do falecido químico francês Paul Sabatier, é um processo que a Estação Espacial Internacional usa para limpar o dióxido de carbono do ar que os astronautas respiram e gerar combustível de foguete para manter a estação em órbita alta.
p Mas Wu está pensando muito maior.
p A atmosfera marciana é composta quase inteiramente de dióxido de carbono. Os astronautas podem economizar metade do combustível de que precisam para uma viagem de volta para casa, fazendo o que precisam no planeta vermelho assim que chegarem, Disse Wu.
p "É como um posto de gasolina em Marte. Você poderia facilmente bombear dióxido de carbono através deste reator e produzir metano para um foguete, "Wu disse.
p O estudo da UC foi publicado na revista
Nature Communications com colaboradores da Rice University, Universidade de Xangai e Universidade de Ciência e Tecnologia do Leste da China.
p Wu começou sua carreira em engenharia química estudando células de combustível para veículos elétricos, mas começou a estudar a conversão de dióxido de carbono em seu laboratório de engenharia química há cerca de 10 anos.
p Um reator experimental usa pontos quânticos de grafeno como catalisador para converter dióxido de carbono em metano. Crédito:Andrew Higley / UC Creative
p “Percebi que os gases de efeito estufa seriam um grande problema na sociedade, "Disse Wu." Muitos países perceberam que o dióxido de carbono é um grande problema para o desenvolvimento sustentável de nossa sociedade. É por isso que acho que precisamos alcançar a neutralidade de carbono. "
p A administração Biden estabeleceu uma meta de alcançar uma redução de 50% nos poluentes de gases de efeito estufa até 2030 e uma economia que depende de energia renovável até 2050.
p "Isso significa que teremos que reciclar dióxido de carbono, "Wu disse.
p Wu e seus alunos, incluindo o autor principal e candidato ao doutorado da UC Tianyu Zhang, estão experimentando diferentes catalisadores, como pontos quânticos de grafeno - camadas de carbono de apenas nanômetros - que podem aumentar a produção de metano.
p Wu disse que o processo promete ajudar a mitigar as mudanças climáticas. Mas também tem uma grande vantagem comercial na produção de combustível como subproduto.
p Jingjie Wu, professor assistente de engenharia química da UC, A esquerda e a estudante de doutorado Tianyu Zhang estão experimentando diferentes catalisadores para converter dióxido de carbono em combustível armazenável para lidar com a mudança climática. Crédito:Andrew Higley / UC Creative
p "O processo é 100 vezes mais produtivo do que há apenas 10 anos. Você pode imaginar que o progresso virá cada vez mais rápido, "Disse Wu." Nos próximos 10 anos, teremos muitas empresas iniciantes para comercializar essa técnica. "
p Os alunos de Wu estão usando diferentes catalisadores para produzir não apenas metano, mas etileno. Chamado de produto químico mais importante do mundo, o etileno é usado na fabricação de plásticos, borracha, roupas sintéticas e outros produtos.
p “A energia verde será muito importante. No futuro, representará um grande mercado. Então eu queria trabalhar nisso, "Disse Zhang.
p Sintetizar combustível a partir de dióxido de carbono se torna ainda mais comercialmente viável quando combinado com energia renovável, como solar ou eólica, Disse Wu.
p "No momento, temos excesso de energia verde que simplesmente jogamos fora. Podemos armazenar esse excesso de energia renovável em produtos químicos, " ele disse.
p O engenheiro químico da UC, Jingjie Wu, está experimentando diferentes catalisadores para converter dióxido de carbono em combustíveis como o metano para lidar com a mudança climática. Crédito:Andrew Higley / UC Creative
p O processo é escalonável para uso em usinas de energia que podem gerar toneladas de dióxido de carbono. E é eficiente, pois a conversão pode ocorrer exatamente onde o excesso de dióxido de carbono é produzido.
p Wu disse que os avanços na produção de combustível a partir do dióxido de carbono o deixam mais confiante de que os humanos colocarão os pés em Marte durante sua vida.
p "Neste momento, se você quiser voltar de Marte, você precisaria trazer o dobro de combustível, que é muito pesado, "disse ele." E no futuro, você precisará de outros combustíveis. Portanto, podemos produzir metanol a partir do dióxido de carbono e usá-lo para produzir outros materiais a jusante. Então, talvez um dia possamos viver em Marte. "