Um novo método para armazenar e processar cloreto de hidrogênio
Pressão de vapor do líquido iônico bicloreto em comparação com o líquido iônico tricloreto, HCl liquefeito sob pressão e Cl liquefeito sob pressão2 . (A) Armazenamento reversível e liberação de cloreto de hidrogênio usando o sistema bicloreto. (B) A pressão de vapor de HCl dependente da temperatura do sistema de bicloreto dependente da carga de HCl (esquerda) e, para comparação, as pressões de vapor dependentes da temperatura do tricloreto, HCl gasoso e Cl gasoso2 (certo). Crédito:Avanços da Ciência (2024). DOI:10.1126/sciadv.adn5353 Uma equipe de pesquisa da Freie Universität Berlin desenvolveu com sucesso um método para armazenar e eletrólise de cloreto de hidrogênio gasoso na forma de um líquido iônico. O método permite que o cloreto de hidrogênio criado como subproduto nos processos tradicionais de cloração seja recuperado e reciclado de maneira mais segura.
Este desenvolvimento também representa uma importante contribuição para tornar a indústria química mais sustentável e oferecer soluções energéticas alternativas. Os resultados do estudo foram publicados recentemente na revista Science Advances sob o título "Líquidos iônicos à base de bicloreto para armazenamento, processamento e eletrólise combinados de cloreto de hidrogênio".
O cloreto de hidrogênio (HCl) é um subproduto importante da indústria química – e pode ser eletrolisado para gerar hidrogênio e cloro. O cloro é um dos produtos químicos de base mais importantes, necessário para a produção de polímeros indispensáveis, como poliuretanos e policarbonatos, enquanto o hidrogénio pode ser a chave para a energia do futuro.
No entanto, para que este processamento ocorra, o HCl deve primeiro ser transportado de forma segura das fábricas industriais para instalações especiais de eletrólise alimentadas por energia verde. Devido à natureza tecnicamente exigente do seu transporte seguro, tais aplicações para HCl têm sido largamente evitadas até à data. Como tal, o potencial deste recurso valioso só foi parcialmente realizado até agora.
Liderada pelo professor de química inorgânica Sebastian Hasenstab-Riedel e em colaboração com parceiros da Technische Universität Berlin, uma equipe de pesquisadores da Freie Universität Berlin desenvolveu um método seguro de armazenamento de HCl. Ao convertê-lo em um líquido iônico, o cloreto de hidrogênio pode ser manuseado com mais segurança em seu estado anidro (sem água).
Os pesquisadores descobriram que o gás HCl pode ser ligado com segurança ao sal cloreto de trietilmetilamônio para criar um líquido iônico chamado “bicloreto” em condições ambientais. Ele também pode então ser liberado com segurança deste bicloreto após transporte ou armazenamento. Esta abordagem não só é mais segura do que as técnicas tradicionais, como a sua eletrólise também promete ser mais eficiente energeticamente do que os sistemas tradicionais. Além disso, o bicloreto também pode ser usado para sintetizar outros produtos químicos básicos que podem então ser usados para fabricar plásticos ou silicones.
“O cloro e o cloreto de hidrogénio estão a ganhar importância quando se trata de inaugurar um futuro mais sustentável para a indústria química com utilização intensiva de energia”, afirma Hasenstab-Riedel. Ele ressalta que a tecnologia desenvolvida por sua equipe oferece condições ideais para armazenar e transportar cloreto de hidrogênio de forma econômica e segura.
“Isto representa um passo importante para a produção de cloro de uma forma mais sustentável, por exemplo, com eletricidade produzida através de energias renováveis”, afirma Hasenstab-Riedel. Além disso, devido à importância industrial do cloro, este sistema também poderia desempenhar um papel importante na estabilização da rede elétrica, apoiando assim uma transição para práticas energéticas mais sustentáveis. A capacidade de armazenar cloreto de hidrogênio como líquidos iônicos abre caminho para uma forma mais sustentável de realizar processos químicos fundamentais.
