O dióxido de carbono é o principal contribuinte para as emissões de gases com efeito de estufa, responsáveis ​​pelo aquecimento global e pelas alterações climáticas. Captura direta de CO₂ no ar é uma das soluções propostas para reduzir a sua concentração na atmosfera, mas combinar este processo com a sua recuperação e transformação em produtos de valor acrescentado é altamente complexo e requer uma interação finamente equilibrada entre este elemento e os adsorventes que permitem a sua captura e conversão em produtos de valor agregado.



Uma equipe de pesquisa da Universitat Jaume I de Castelló demonstrou uma nova metodologia que combina a captura direta de CO₂ do ar e a sua conversão eficiente e selectiva em carbonatos cíclicos sem utilizar epóxidos como substratos (o que é valioso do ponto de vista da segurança, uma vez que os epóxidos são potencialmente explosivos).

O sistema utiliza sais orgânicos comerciais de baixo custo e sem metal. As condições reacionais moderadas empregadas (à temperatura ambiente ou até 40ºC) e a variedade de substratos utilizados demonstram a versatilidade da metodologia proposta. As descobertas foram publicadas na revista ACS Sustainable Chemistry &Engineering .

“O grande problema e a grande dificuldade desse método”, explica a pesquisadora Marcileia Zanatta, “é que o CO₂ no ar está em uma concentração muito baixa, aproximadamente 0,04%, o que significa que a reação de captura é muito lenta e sua conversão em outro produto requer condições muito drásticas." No sistema desenvolvido na universidade pública de Castelló, "conseguimos capturá-lo em 16 horas, um ritmo consideravelmente mais rápido do que as cerca de 40 horas relatadas na literatura", afirma o cientista.

O desenvolvimento de um único material que combina capacidades catalíticas e de sorção para trabalhar simultaneamente em ambos CO₂ captura e conversão é um desafio muito atraente, mas complexo. Neste caso, foi demonstrado um processo sequencial, onde CO₂ é primeiro capturado na forma de bicarbonato e depois transformado em carbonatos cíclicos. A simplicidade e o baixo custo associados ao CO₂ A captura, combinada com a eficiência do processo de transformação, abre as portas para uma ampla gama de metodologias de captura direta de ar e processos de conversão (DACC).

A utilização de substratos à base de biomassa (que também são mais baratos que os epóxidos), o dióxido de carbono capturado diretamente do ar e um adsorvente barato e disponível comercialmente “tornam esta metodologia muito vantajosa e atrativa para o desenvolvimento de rotas químicas sintéticas sustentáveis ​​para gerar carbonatos cíclicos”. diz o pesquisador Víctor Sans, “e isso representa uma abordagem de economia sustentável e circular para a captura e valorização de gases de efeito estufa”. Sans afirma que “tem sido um desafio científico capturar e transformar dióxido de carbono com um único sistema, mas conseguimos criar uma ponte entre os dois”.

A produção de carbonatos cíclicos a partir de CO₂ é muito interessante do ponto de vista da sustentabilidade, pois é totalmente eficiente em termos atômicos, ou seja, o produto final incorpora todos os materiais envolvidos no processo, sem criar subprodutos. Os carbonatos cíclicos são importantes produtos químicos industriais com diversas aplicações:solventes ecológicos, baterias de íons de lítio, tintas e revestimentos, resinas, precursores para materiais poliméricos e processamento de polímeros em química fina.

Mais informações: Marcileia Zanatta et al, Captura direta de ar e conversão integrada de dióxido de carbono em carbonatos cíclicos com sais orgânicos básicos, ACS Sustainable Chemistry &Engineering (2023). DOI:10.1021/acssuschemeng.3c00890
Informações do diário: ACS Química e Engenharia Sustentável

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