Cientistas russos desenvolveram um novo catalisador altamente eficiente para o processamento industrial de dióxido de carbono que torna o processo simples e barato. Cientistas da Universidade MISIS, da Universidade Estadual Lomonosov de Moscou e do Instituto Zelinsky de Química Orgânica participaram do estudo. Os resultados foram publicados em Materiais .
Uma das maneiras promissoras de processar o dióxido de carbono relacionado ao gás de efeito estufa é através da reação de sua interação com o hidrogênio. Segundo os cientistas, os produtos valiosos dessa reação podem ser o gás de síntese, diversos hidrocarbonetos e álcoois amplamente utilizados na indústria química. Equipes científicas em todo o mundo estão lutando para encontrar catalisadores suficientemente eficientes e duráveis ​​(compostos que aceleram o curso dessa reação química) que permitirão a ampliação do processamento de dióxido de carbono para uma economia verde.

Cientistas da Universidade MISIS, juntamente com seus colegas da Universidade Estadual Lomonosov de Moscou e do Instituto Zelinsky de Química Orgânica, desenvolveram um novo método simplificado de produção de catalisadores industriais de cobalto-níquel para processamento de dióxido de carbono.

"Nossos catalisadores são uma liga a granel com superfície porosa e grãos em nanoescala que formam partículas espumosas de alta atividade. Devido a essa estrutura e à interação sinérgica do Co com o Ni, os catalisadores são caracterizados por uma interação mais intensa com o CO₂ moléculas e alta estabilidade, em comparação com análogos existentes (elemento ativo disperso em um carreador cerâmico)", explicou Sergey Roslyakov, pesquisador sênior da NUST MISIS.

Os cientistas se concentraram em três problemas:explorar as possibilidades de utilização plena do dióxido de carbono (que potencializa o efeito estufa no planeta), além de simplificar a produção de catalisadores eficazes e criar catalisadores com base nas matérias-primas disponíveis.

"Nosso trabalho se destaca pela síntese rápida e simples de material via combustão de sol-gel reativos. Em nossa abordagem, basta aplicar uma energia insignificante para aquecer um pequeno volume da amostra, de até um milímetro cúbico, e então a síntese prossegue em um modo autossustentável sem custos adicionais de energia", disse Roslyakov.

O uso de métodos de síntese não padronizados reduziu significativamente os custos de energia e recursos na produção e uso dos catalisadores. Segundo os autores, o cobalto contribui para a formação de uma microestrutura porosa e esponjosa do catalisador e também triplica as propriedades catalíticas do níquel.

Como todo o volume do catalisador consiste em uma liga metálica, ele possui uma condutividade térmica muito maior em comparação com os carreadores cerâmicos. Como eles explicam, isso aumenta significativamente a estabilidade do material durante o uso a longo prazo.

"Simplificamos o método de preparação de materiais, evitando etapas longas e não triviais de fusão, pulverização, limpeza, aplicação de componentes ativos no transportador formador de estrutura e outros. Apesar do processo de síntese simplificado e da composição do catalisador, obtiveram uma tecnologia competitiva para a conversão catalítica de dióxido de carbono", acrescentou Roslyakov.

No futuro, a equipa científica pretende continuar a procura de novos catalisadores eficazes e estáveis. + Explorar mais

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