p E se a água e o dióxido de carbono (CO ₂ ) produzido a partir do sistema de exaustão de um veículo pode ser capturado e usado para o cultivo de alimentos? O reaproveitamento desses dois produtos desperdiçados seria uma virada de jogo para reduzir a pegada de carbono do tráfego rodoviário e ajudar a indústria agrícola a alimentar uma crescente população humana. p Três membros do corpo docente da Texas A&M University, Maria Barrufet, Elena Castell-Perez e Rosana Moreira, escreveu um white paper relatando sua análise inicial e publicou-o na esperança de obter o financiamento necessário para fazer o trabalho formal, pesquisa multidisciplinar sobre o projeto.

p "Comecei a ler a literatura relacionada e fiz simulações do que era possível, "disse Barrufet, professor e presidente dotado de Baker Hughes no Departamento de Engenharia de Petróleo Harold Vance. "Isso é totalmente realista. Várias propostas já foram escritas para aplicações em caminhões grandes e veículos marítimos, mas nada foi implementado ainda. E somos os primeiros a pensar em um motor de carro de passageiros. "

p O impacto pode ser enorme. Em 2019, o número estimado de veículos em uso em todo o mundo foi de 1,4 bilhão. Um carro de passageiros médio em operação pode emitir cerca de 5 toneladas americanas (aproximadamente 4,6 toneladas métricas) de CO ₂ por ano, o que significa que uma quantidade significativa de gás de efeito estufa está indo para o meio ambiente. A combustão de combustível de um carro também cria uma grande quantidade de água por ano - cerca de 5, 547 galões (aproximadamente 21, 000 litros).

p Castell-Perez e Moreira, ambos professores do Departamento de Engenharia Biológica e Agrícola, conheça este CO desperdiçado ₂ e a água poderia ser bem aproveitada, especialmente nas cidades. Expansões recentes na agricultura urbana dos EUA dependem de estufas industriais, que usam uma atmosfera enriquecida artificialmente contendo até três vezes a quantidade de CO ₂ no ar normal para melhorar a saúde das plantas e as colheitas. Essas fazendas urbanas se beneficiariam muito com uma fonte constante de CO recuperado ₂ e água, pois atualmente compram e usam quase 5 libras (mais de 2 kg) de CO ₂ e quase seis galões (22 litros) de água para produzir pouco mais de 1 kg de produto. E esses números não incluem água e CO ₂ necessário para o processamento pós-colheita de alimentos e pasteurização em fase densa.

p Os três membros do corpo docente descreveram como o dispositivo integrado poderia funcionar. O calor do motor pode alimentar um sistema orgânico de ciclo Rankine (ORC), essencialmente um pequeno, unidade fechada contendo uma turbina, trocadores de calor, condensador e bomba de alimentação que funciona como uma máquina a vapor antiga, mas em uma escala muito menor, e com muito menos calor necessário para produzir eletricidade. O ORC alimentaria os outros componentes, como um sistema de troca de calor, isso poderia esfriar, comprimir e alterar o CO ₂ gás em líquido para armazenamento mais compacto.

p "Anos atrás, não pensamos que poderíamos ter ar condicionado no carro, "Barrufet disse." Este é um conceito semelhante ao ar condicionado que temos agora. De uma forma simples, é como aquele dispositivo, vai caber em espaços apertados. "

p As simulações preliminares são encorajadoras. Nenhuma redução significativa na potência do motor de um carro ou aumento no uso de combustível é previsto. Qualquer corrosão potencial no sistema de troca de calor pode ser tratada com o uso de novos materiais de revestimento. Teoricamente, proprietários de veículos podem entregar cartuchos completos de CO ₂ e água em centros de recuperação, assim como as pessoas trazem latas de alumínio e aço hoje em dia. Ou os motoristas podem até usar o CO ₂ e água em sistemas de estufa próprios ou dentro de uma comunidade, forneceu o CO ₂ foi usado de forma responsável e totalmente absorvido pelas plantas.

p As perguntas permanecem, no entanto, como o tamanho que esses cartuchos precisariam ter, como a água seria tratada, uma vez que não pode ser comprimida, e com que peso o CO armazenado ₂ e a água afetam o desempenho do carro.

p Barrufet, Castell-Perez e Moreira buscam ativamente financiamento para continuar seu trabalho. Embora a pesquisa já esteja em andamento em laboratórios e indústrias nacionais sobre a melhoria de dispositivos para CO em grande escala ₂ capturar, nada existe atualmente em uma escala tão pequena, então pode levar 10 anos até que algo esteja pronto para ser testado.

p O maior desafio pode vir de montar uma equipe multidisciplinar para conduzir a pesquisa. Os componentes do dispositivo já existem de alguma forma, mas precisarão de uma equipe coesa de engenheiros de diferentes especialidades para reprojetá-los para trabalhar juntos em um espaço tão confinado.

p "Todas essas ideias e tecnologias independentes não têm valor se não puderem se conectar, "Barrufet disse." Precisamos de pessoas preocupadas com o futuro para que isso aconteça em breve, alunos energizados em petróleo, mecânico, Civil, agricultura e outras disciplinas de engenharia que podem cruzar fronteiras e trabalhar em sincronia. "