Pesquisadores da Escola de Engenharia da UCLA Samueli, A Rice University e a UC Santa Barbara desenvolveram uma maneira mais fácil e ecológica de criar gás de síntese.

Um estudo detalhando seu trabalho é publicado hoje em Nature Energy .

Syngas (o termo é uma abreviação de "gás de síntese") é uma mistura de monóxido de carbono e gases de hidrogênio. É usado para fazer amônia, metanol, outros produtos químicos industriais e combustíveis. O processo mais comum para a criação de gás de síntese é a gaseificação do carvão, que usa vapor e oxigênio (do ar) em altas temperaturas, um processo que produz grandes quantidades de dióxido de carbono.

Mais uma maneira ecologicamente correta de criar gás de síntese, chamado de reforma a seco do metano, envolve fazer com que dois potentes gases de efeito estufa reajam - metano (por exemplo, gás natural) e dióxido de carbono. Mas esse processo não é amplamente utilizado em escalas industriais, em parte porque requer temperaturas de pelo menos 1, 300 graus Fahrenheit (700 graus Celsius) para iniciar a reação química.

Na última década, pesquisadores tentaram melhorar o processo de criação de gás de síntese usando várias ligas de metal que poderiam catalisar a reação química necessária em temperaturas mais baixas. Mas os testes foram ineficientes ou resultaram nos catalisadores de metal sendo cobertos por coque, um resíduo de principalmente carbono que se acumula durante o processo.

Na nova pesquisa, os engenheiros encontraram um catalisador mais adequado:cobre com alguns átomos do precioso metal rutênio exposto à luz visível. Com a forma de uma pequena protuberância com cerca de 5 nanômetros de diâmetro (um nanômetro é um bilionésimo de um metro) e colocado no topo de um suporte de óxido de metal, o novo catalisador permite uma reação química que produz seletivamente gás de síntese a partir dos dois gases de efeito estufa usando luz visível para conduzir a reação, sem exigir qualquer entrada de energia térmica adicional.

Além disso, em princípio, o processo requer apenas luz solar concentrada, o que também evita o acúmulo de coque que afetava os métodos anteriores.

"Syngas é usado onipresente na indústria química para criar muitos produtos químicos e materiais que permitem nossa vida diária, "disse Emily Carter, um distinto professor de engenharia química e biomolecular da UCLA, e um autor correspondente do artigo. "O que é empolgante sobre este novo processo é que ele oferece a oportunidade de reagir aos gases de efeito estufa capturados - reduzindo as emissões de carbono para a atmosfera - enquanto cria esta matéria-prima química crítica usando um catalisador barato e energia renovável na forma de luz solar em vez de usar combustíveis fósseis. "