A equipe de pesquisa do professor In Su-il do DGIST desenvolveu um fotocatalisador de alta eficiência que utiliza a luz solar para converter dióxido de carbono (CO₂ ), a principal causa do aquecimento global, em metano (CH₄ ) combustível. A equipe de pesquisa espera que esta tecnologia ecologicamente correta possa ser aplicada à tecnologia de captura e utilização de carbono (CCU).



De acordo com uma equipa de investigação de uma universidade norte-americana, a actual concentração de dióxido de carbono na atmosfera atingiu o seu nível mais elevado em 14 milhões de anos, de 420 ppm. A Organização Meteorológica Mundial (OMM) prevê que 2024 será um ano mais quente que o ano passado devido à influência do El Niño.

O Fórum Económico Mundial (WEF) identificou as alterações climáticas como o maior risco global entre 34 crises enfrentadas pelo mundo em domínios que incluem economia, sociedade, tecnologia e geopolítica, o que poderia levar a conflitos internacionais como resultado do esgotamento de recursos e polarização. Portanto, a redução da concentração de dióxido de carbono na atmosfera é inevitável para superar as crises induzidas pelas alterações climáticas.

Neste sentido, tem sido activamente prosseguida a investigação sobre fotocatalisadores, capazes de reduzir as emissões de dióxido de carbono e, ao mesmo tempo, convertê-lo em combustível útil. A pesquisa de fotocatalisadores tem chamado a atenção como uma tecnologia promissora de captura e utilização de carbono (CCU) para o futuro, uma vez que dependem exclusivamente da luz solar, sem a necessidade de entrada adicional de energia, como eletricidade, tornando seus sistemas inerentemente simples.

No entanto, a maioria dos fotocatalisadores desenvolvidos até agora são compostos por uma estrutura cristalina com átomos dispostos regularmente. Os pesquisadores enfrentaram, portanto, restrições, como as condições para a composição aderir ao arranjo dos elementos constituintes, ao projetar vários pontos ativos dentro do catalisador, mantendo a estrutura.

Neste contexto, a equipa de investigação do Professor In Su-il na DGIST desenvolveu um fotocatalisador de alta eficiência que inclui vários pontos activos e melhora o desempenho da transferência de electrões.

A equipe de pesquisa fabricou uma "estrutura amorfa de In₂ TiO₅ fotocatalisador" contendo "Ti ³⁺ pontos ativos que podem adsorver e ativar o dióxido de carbono" e "In ³⁺ pontos ativos que podem decompor a água para fornecer prótons", e incorporou-a ao disseleneto de molibdênio (MoSe₂ ) nanocamadas para melhorar o desempenho da transferência de elétrons.

Através de análise estrutural, a equipe de pesquisa confirmou que o fotocatalisador recém-desenvolvido converte metano 51 vezes mais do que o TiO disponível comercialmente₂ fotocatalisadores.

O professor In Su-il da DGIST disse:"Esta pesquisa é significativa, pois desenvolveu uma tecnologia de fotocatalisador de alta eficiência com pontos ativos duplos. Conduziremos pesquisas de acompanhamento para melhorar a perda de energia e a estabilidade de fotocatalisadores amorfos para futura comercialização do tecnologia."

A pesquisa foi publicada no Chemical Engineering Journal .

Mais informações: Niket S. Powar et al, Ti Dinâmico ³⁺ e em ³⁺ sites ativos duplos em In₂ TiO₅ para melhorar o CO fotocatalítico em fase gasosa acionado por luz visível₂ redução, Jornal de Engenharia Química (2023). DOI:10.1016/j.cej.2023.147966
Informações do diário: Jornal de Engenharia Química

Fornecido por DGIST (Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk)