Nova tecnologia: CO2 transformado em 99,3% de metano?

A luta contra as mudanças climáticas exige soluções inovadoras para reduzir os gases de efeito estufa (GEEs). Entre estes gases, o dióxido de carbono (CO2) é um dos mais preocupantes.

Mas a notícia aqui é boa: uma equipe de pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk (DGIST), na Coreia do Sul, acaba de alcançar um avanço espetacular: uma tecnologia capaz de converter CO2 em metano (CH4) com uma taxa de conversão de 99,3%.

Tecnologia de ponta: o fotocatalisador TiO2-CdSe

O professor In Soo-il da DGIST e a sua equipe desenvolveram a tecnologia através da fotocatálise para transformar CO2 em substâncias úteis através da luz solar e da água.

Para entender melhor, a catálise é um processo que utiliza uma substância especial chamada catalisador como acelerador de reações químicas. Este último não é consumido na reação, o que significa que pode ser usado repetidamente. No caso da fotocatálise, o catalisador ativa a reação utilizando energia luminosa.

O fotocatalisador projetado por cientistas sul-coreanos é composto por seleneto de cádmio (CdSe) e dióxido de titânio amorfo (TiO2). Esta escolha de materiais é estratégica: o CdSe absorve efetivamente a luz visível e infravermelha, enquanto o TiO2 amorfo oferece uma estrutura desordenada que permite uma transferência de carga mais estável e, assim, aumenta o número de locais ativos.

Esses locais são áreas específicas da superfície do catalisador, onde ocorrem reações químicas. A eficiência do catalisador é diretamente proporcional ao número de locais ativos, determinando assim a sua capacidade de processar simultaneamente uma maior quantidade de CO2.

Este novo fotocatalisador regenera rapidamente à temperatura ambiente com oxigênio, uma característica única que o distingue dos fotocatalisadores tradicionais que requerem calor para se regenerar.

Estas características são essenciais para uma conversão eficiente de CO2. Além disso, os locais ativos do Ti3+ na superfície amorfa do TiO2 desempenham um papel essencial na promoção da adsorção do CO2 e na sua transição para o estado reativo.

Conversão quase perfeita

Nos testes, o fotocatalisador TiO2-CdSe apresentou excelente desempenho, alcançando uma taxa de conversão de 99,3% após seis horas de foto reação contínua.

Esta eficiência abre perspectivas fascinantes para aplicação em larga escala e poderá revolucionar a nossa abordagem à redução das emissões de CO2 e à produção de energia renovável.

Este projeto é apoiado por programas de pesquisa na Coreia do Sul e na China, sob os auspícios do Ministério da Ciência e TIC. Este apoio internacional destaca a importância e o potencial desta tecnologia revolucionária na luta contra o aquecimento global.

A descoberta da equipe da DGIST representa um passo enorme rumo a uma solução sustentável, pois não só reduz as concentrações de CO2 na atmosfera, como também produz metano, potencialmente utilizável como biogás, fonte de energia verde.

Este avanço científico abre caminho para possíveis aplicações industriais. Resta saber como esta tecnologia será desenvolvida e integrada nos nossos esforços globais para preservar o planeta, mas os resultados iniciais são inegavelmente promissores.

Referência da notícia:

Powar, N. S. et al. Unravelling the effect of Ti3+/Ti4+ active sites dynamic on reaction pathways in direct gas-solid-phase CO2 photoreduction. Applied Catalysis B: Environment and Energy, v. 352, 2024.