Novo método encontrado para transformar dióxido de carbono em combustível líquido

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Encontrada nova solução para transformar dióxido de carbono em combustível líquido Autor/Fonte: Data: 08/01/2016 Número de acessos: 199 Em 7 de janeiro de 2016, o grupo de pesquisa do professor Xie Yi e do professor Sun Yongfu, do Departamento de Química e Ciências dos Materiais da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, bem como do Laboratório de Ciências das Materiais em Escala Microscópica de Hefei, publicou no jornal “Nature” os resultados de suas pesquisas sobre a redução catalítica do dióxido de carbono por meio de estruturas híbridas bidimensionais ultrafinas. Essa descoberta oferece uma nova solução para a conversão catalítica do dióxido de carbono em combustível líquido. 　　No passado, a ativação do dióxido de carbono exigia uma grande quantidade de energia. Desde o início deste século, as grandes emissões de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono, no processo de industrialização, fizeram com que a velocidade do aquecimento global aumentasse gradualmente ； Por outro lado, o consumo excessivo de combustíveis fósseis não renováveis alerta para uma crise energética global. Para enfrentar essas duas ameaças graves, nos últimos anos os cientistas vêm buscando diversas tecnologias que possam ser aplicadas na prática, a fim de reverter o processo de liberação de dióxido de carbono resultante da queima de combustíveis fósseis. Isso permitiria reduzir as emissões de dióxido de carbono e, ao mesmo tempo, aliviar a escassez de energia. 　　“A conversão catalítica do dióxido de carbono pode ser realizada por meio de fotocatálise, eletrocatálise, fotoeletrocatálise e integração com hidrogênio, entre outras técnicas. O trabalho da nossa equipe se limita ao estudo dos mecanismos de redução do dióxido de carbono por meio da eletrocatálise, sem foco na melhoria de seu desempenho. ”Ontem, Xie Yi disse em uma entrevista por telefone com jornalistas que o processo de redução eletrocatalítica pode transformar dióxido de carbono em diversas moléculas de combustíveis hidrocarbonetados, gerando combustíveis como metano, ácido fórmico e metanol. Mas o dióxido de carbono é muito estável. Um dos obstáculos no processo de redução elétrica do dióxido de carbono é saber como ativar esse composto tão estável, o que geralmente requer um potencial de polarização muito alto ； Além disso, a presença de um potencial excessivo não só gasta uma grande quantidade de energia, como também costuma causar uma redução seletiva dos produtos de redução. 　　Em geral, os catalisadores feitos de metais preciosos possuem alta atividade catalítica, mas seu alto custo limita significativamente seu uso em larga escala. Por isso, os cientistas estão buscando vários catalisadores metálicos relativamente baratos. 　　A coexistência de estruturas ultraleves e óxidos metálicos é mais vantajosa. Estudos anteriores mostraram que os catalisadores metálicos obtidos por meio da redução de óxidos metálicos têm maior atividade catalítica em comparação com aqueles produzidos por outros métodos. Além disso, eles conseguem reduzir o potencial de redução do dióxido de carbono ao valor mínimo termodinâmico possível. “No entanto, ainda não se entendeu por que esses óxidos metálicos de superfície conseguem melhorar as propriedades de catálise elétrica. Isso se deve ao fato de que os catalisadores produzidos anteriormente contêm uma grande quantidade de microestruturas, como interfaces e defeitos. A presença dessas microestruturas acaba por mascarar o efeito dos óxidos metálicos de superfície sobre as propriedades catalíticas do metal em si. Assim, é difícil determinar com precisão o papel de cada componente. ”Disse Xie Yi. 　　Para isso, o grupo de pesquisa desenvolveu um sistema de materiais modelo híbridos, ou seja, estruturas ultradfinas híbridas de metal e óxido metálico com espessura de poucos átomos. Essas estruturas se caracterizam por serem bem definidas, extremamente finas e possuírem muitos átomos ativos na superfície. Estudos mostraram que os átomos de cobre na superfície, localizados em estruturas ultrad finas, possuem maior atividade catalítica inerente e maior seletividade para os produtos, a um potencial de polarização mais baixo, em comparação com os átomos de cobre na superfície presentes em materiais sólidos. A oxidação parcial da camada de átomos de cobre aumenta ainda mais sua atividade catalítica inerente. 　　“Ou seja, os átomos metálicos, quando se encontram em uma determinada disposição e com um certo estado de oxidação, podem apresentar maior atividade catalítica de conversão. Ou seja, a presença de estruturas bidimensionais ultrafinas e de óxidos metálicos aumenta a capacidade de catalisar a redução do dióxido de carbono. ”Disse Xie Yi. 　　No entanto, transformar o dióxido de carbono em energia de hidrocarbonetos de maneira “limpa” não é algo que possa ser feito da noite para o dia; ainda há um longo caminho a percorrer até que isso se torne viável na prática. Xie Yi disse que, atualmente, muitos estudiosos em todo o mundo estão pesquisando a conversão catalítica do dióxido de carbono. No entanto, as pesquisas atuais ainda estão na fase puramente básica. Xie Yi também afirmou que, na aplicação prática do dióxido de carbono, além do processo de conversão catalítica, existem muitas dificuldades a serem superadas. Isso inclui a necessidade de capturar e concentrar o dióxido de carbono presente no ar antes da conversão, bem como a separação dos produtos resultantes da conversão. Há ainda muitos obstáculos técnicos nesses processos. http://www.nmtech.com.cn/*nwen_xgyw_xx.asp?path=58&id=174708