Uma equipe de pesquisa, afiliada à UNIST, criou uma rota inovadora de fabricação de hidrocarbonetos, usando um dispositivo de moagem de bolas disponível comercialmente. O novo método tem potencial comercial, pois utiliza carvão vegetal derivado de madeira natural para produzir metano (CH₄ ), o principal componente hidrocarbonado do gás natural.
Publicado na edição de março de 2022 da Angewandte Chemie International Edition , esse avanço foi liderado pelo professor Jong-Beom Baek na Escola de Energia e Engenharia Química da UNIST.

"Usando a colisão mecânica criada pela técnica de moagem de bolas, podemos facilmente decompor o carvão para produzir metano", disse o professor Baek. "Esperamos que esse método possa até permitir a produção de metano a partir do carvão, um combustível fóssil semelhante ao carvão."

Neste estudo, a equipe de pesquisa demonstrou um método mecanoquímico que resulta em uma taxa de reação mais rápida e uma nova rota de síntese. A taxa de reação foi drasticamente aumentada em até 4 ordens de grandeza em comparação com o método térmico tradicional. Simultaneamente, a reação exibiu seletividade muito alta (99,8% CH₄ , versus 80% em condições térmicas) com um catalisador de cobalto, observou a equipe de pesquisa.

Além disso, seu estudo demonstrou que esse aumento extremo na taxa de reação se origina da ativação contínua de espécies reativas de carbono via mecanoquímica. A alta seletividade está intimamente relacionada à ativação em baixas temperaturas, nas quais hidrocarbonetos mais elevados são difíceis de formar. De acordo com a equipe de pesquisa, espera-se que este trabalho avance nos estudos de hidrogaseificação de carbono e outras reações sólido-gás.

"Nosso trabalho apresenta um novo método de hidrogaseificação de carbono, com altas taxas em baixas temperaturas. Os hidrocarbonetos sintetizados são neutros em carbono", observou a equipe de pesquisa. "Todo o ciclo, desde a produção de biomassa até a hidrogaseificação de carbono mecanoquímica (CHG) e, finalmente, a utilização de metano é um processo de emissão líquida de dióxido de carbono zero e pode ser parcialmente negativo".

De acordo com a equipe de pesquisa, essa é uma perspectiva importante para substituir as reservas limitadas de gás natural com carbono positivo e evitar o aquecimento global. "Nossas descobertas podem ser usadas como um método não oxidativo para regenerar catalisadores envenenados por coque, o que é frequentemente necessário na produção industrial em larga escala", observou o professor Baek. "Este método não apenas evita a agregação ao queimar o carbono devido à natureza altamente exotérmica da reação, mas também reduz o tamanho do catalisador ao mesmo tempo". + Explorar mais

Novo método converte dióxido de carbono em metano em baixas temperaturas