Modelo bola-e-vara de dióxido de carbono. Crédito:Wikipédia
Uma equipe internacional de cientistas está usando materiais porosos, semelhantes a esponjas, que podem reter dióxido de carbono em suas cavidades enquanto permitem que outros gases, como nitrogênio, passem.
Os materiais são feitos de açúcar e sais de metais alcalinos de baixo custo, de modo que seriam baratos o suficiente para implantação em larga escala e poderiam ser particularmente eficazes para limitar os danos ambientais das usinas a carvão.
O artigo da equipe é publicado em
Angewandte Chemie , uma publicação da Sociedade Alemã de Química. Phillip Milner, professor assistente de química e biologia química da Universidade de Cornell, liderou a colaboração.
Nos últimos 100 anos, o principal método de captura de carbono em química tem sido um processo conhecido como depuração de amina. As aminas são compostos orgânicos derivados da amônia que contêm nitrogênio. Em uma solução aquosa, eles são capazes de remover seletivamente o dióxido de carbono de misturas gasosas. No entanto, o oxigênio os degrada a cada ciclo, o que significa que mais e mais material precisaria ser produzido, aumentando assim o custo.
Em vez de tentar descobrir como superar o problema da oxidação nas aminas, o laboratório de Milner vem experimentando uma família diferente de materiais e projetando-os especificamente para a captura de dióxido de carbono.
O novo projeto se concentra em materiais semelhantes a esponjas contendo sítios de hidróxido em seus poros. Normalmente, as soluções de sais de hidróxido reagem reversivelmente com o dióxido de carbono e formam sais de bicarbonato, como bicarbonato de sódio, aprisionando o dióxido de carbono. Mas, para regenerar o sal de hidróxido, o material precisa ser aquecido de 500 a 800 graus Celsius – não é tarefa fácil e também não é barata.
A autora principal e estudante de doutorado Mary Zick descobriu que, incorporando feixes de moléculas de açúcar chamadas ciclodextrinas como iniciador e fervendo-os com sais de metais alcalinos em água, ela poderia criar um material semelhante a uma esponja que é crivado de cavidades nas quais o dióxido de carbono se liga fortemente. mas no qual outros gases, como o nitrogênio, passam facilmente.
"As emissões de carvão ainda são o principal contribuinte antropogênico para as emissões de dióxido de carbono no mundo", disse Milner. "O que é bom neste trabalho é que Mary não apenas encontrou um material útil para a captura de dióxido de carbono do gás de combustão de carvão, mas também delineou as relações estrutura-propriedade que nos permitirão projetar materiais para outras aplicações, como capturar CO
2 de usinas termelétricas a gás natural, bem como talvez até do ar, que é um dos grandes desafios do nosso tempo."
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