Dissulfeto de molibdênio sob o microscópio eletrônico de varredura. Crédito:Universidade de Tecnologia de Viena
Por razões de proteção do clima, o dióxido de carbono não deve ser liberado na atmosfera. Onde quer que a formação de dióxido de carbono não possa ser evitada, ele deve ser capturado e convertido em outras substâncias.
A melhor solução possível é criar substâncias que tenham valor e possam ser vendidas. Um novo método para isso foi desenvolvido na TU Wien (Viena):Com a ajuda de um material catalisador especial feito de enxofre e molibdênio, o metanol líquido é produzido a partir de CO
2 . A nova tecnologia já foi patenteada e, em conjunto com parceiros industriais, o processo deve agora ser ampliado para escala industrial.
Lucro com gás residual É precisamente onde o dióxido de carbono ocorre em concentração máxima – por exemplo, diretamente no fluxo de gases de exaustão de grandes plantas industriais – que ele pode ser usado com mais eficiência. A ideia de converter dióxido de carbono em produtos valiosos não é nova. No entanto, é uma tarefa difícil e complexa. Às vezes CO
2 tem que ser enriquecido e separado de antemão, o que causa custos adicionais e entrada de energia.
"Para converter o dióxido de carbono, catalisadores à base de cobre têm sido usados até agora", diz a Prof. Karin Föttinger do Instituto de Química de Materiais da TU Wien. "No entanto, eles têm a grande desvantagem de não serem robustos. Se houver certas outras substâncias no fluxo de gases de escape além do dióxido de carbono, por exemplo enxofre, o catalisador perde rapidamente sua atividade. Diz-se que o catalisador está envenenado."
Karin Föttinger e seu grupo de pesquisa, portanto, partiram para encontrar um material melhor. "Se você quiser usar esses métodos não apenas no laboratório, mas também em larga escala na indústria, precisará de um catalisador que talvez seja um pouco menos ativo, mas robusto, durável e confiável", explica Föttinger. "Você quer ser capaz de processar gases residuais industriais bastante comuns sem pré-tratamento."
A fórmula vencedora:Enxofre e molibdênio A equipe de pesquisa da TU Wien conseguiu mostrar que os catalisadores à base de enxofre e molibdênio atendem a esses requisitos. Elementos adicionais especiais, como o manganês, garantem que o dióxido de carbono, que na verdade é muito pouco reativo, seja ativado e convertido. Ao escolher esses elementos adicionais, as propriedades dos catalisadores podem ser adaptadas com precisão à área de aplicação desejada. Desta forma, o metanol pode agora ser produzido a partir de gases residuais contendo CO
2 .
"O metanol é um produto atraente. Ele é líquido à temperatura ambiente, portanto pode ser armazenado sem problemas. É necessário na indústria, até agora era normalmente produzido a partir de matérias-primas fósseis", diz Karin Föttinger. "Mas também é possível usar nossos catalisadores para produzir outras moléculas, como álcoois superiores. Ainda estamos trabalhando para descobrir exatamente a melhor forma de escolher parâmetros como pressão e temperatura para produzir diferentes produtos."
O método já foi patenteado e agora será ampliado para escala industrial em colaboração com empresas parceiras. "Já estamos trabalhando com empresas e, ao mesmo tempo, buscamos outras possíveis colaborações", diz Karin Föttinger. Desta forma, os novos catalisadores devem dar uma importante contribuição para tornar a indústria neutra em relação ao clima e fechar os ciclos de materiais.
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