Crédito:Journal of the American Chemical Society (2024). DOI:10.1021/jacs.3c11238 A indústria química global é uma grande consumidora de combustíveis fósseis e contribuidora para as alterações climáticas; no entanto, uma nova investigação da Universidade Curtin identificou como o sector poderia limpar as suas credenciais verdes sujando-se.
O artigo, "A incrustação do isolador no condutor amplifica as taxas de eletrólise aquosa", foi publicado no Journal of the American Chemical Society .
A maioria das reações químicas que envolvem eletricidade e materiais orgânicos não podem ser realizadas de forma eficiente usando água porque os materiais orgânicos não se dissolvem bem, forçando a indústria a usar combustíveis fósseis para fornecer calor em vez de eletricidade ou a usar substâncias alternativas à água, que agregam meio ambiente e segurança riscos.
No entanto, uma equipe de pesquisadores liderada pela professora associada Simone Ciampi, da Escola de Ciências Moleculares e da Vida de Curtin, descobriu que as reações químicas na água podem ser dramaticamente aceleradas pela adição de um material resistente à água a um eletrodo - um processo conhecido como "incrustação". ."
“A incrustação vai completamente contra a sabedoria convencional, que diz que é preciso ter instrumentos limpos para tornar os processos que utilizam um eletrodo tão eficientes quanto possível”, disse o professor Ciampi.
“Mas quando adicionamos materiais resistentes à água, como plástico ou óleo, descobrimos que as reações acontecem nessas áreas até seis vezes mais rápido do que nas áreas ‘limpas’ do eletrodo.
"Descobrimos que mesmo o uso de cola doméstica melhorou a velocidade de reação em 22%."
Co-líder do estudo e Ph.D. o candidato Harry Rodriguez disse que a chave era o material orgânico sendo atraído por outros materiais resistentes à água.
“Se o material for hidrofóbico – o que significa que não gosta de água – ele vai querer sair, então será atraído para um ambiente hidrofóbico, como óleo, plástico ou cola em um eletrodo”, disse ele.
Rodriguez disse que a indústria química está ansiosa para usar água sempre que possível, apesar dos desafios.
“Se os produtos químicos orgânicos fossem fabricados em água usando os métodos industriais atuais, o rendimento seria muito baixo”, disse ele.
“Mas as empresas ainda querem usar água se for viável, porque os produtos químicos que utilizam atualmente para estas reações são caros e inflamáveis, por isso há preocupações e complicações potenciais sobre segurança e armazenamento.
“Além dos benefícios ambientais, o uso da água contorna muitos desses problemas”.
O professor Ciampi disse que ainda levará algum tempo até que o método seja replicável em grande escala, mas a jornada em direção a uma indústria química mais limpa poderia ser acelerada através da colaboração com outras áreas de especialização.
“Por exemplo, a indústria de mineração usa bolhas como forma de separar minerais o tempo todo”, disse ele.
"Existe uma riqueza de conhecimento que poderia ser combinada com a eletroquímica para levar este método a uma escala maior e então ter um impacto real."
