<\/p>\n
Uma equipe cient\u00edfica multidisciplinar avaliou o desempenho a longo prazo de um material usado na produ\u00e7\u00e3o sustent\u00e1vel de am\u00f4nia. Os resultados do trabalho fornecem orienta\u00e7\u00f5es para projetar materiais mais est\u00e1veis e eficientes.<\/p>\n
A am\u00f4nia (NH3) \u00e9 um dos compostos qu\u00edmicos mais produzidos do mundo. Al\u00e9m de ser amplamente usada na ind\u00fastria dos fertilizantes, ela \u00e9 utilizada como flu\u00eddo refrigerante e na fabrica\u00e7\u00e3o de diversos produtos, desde explosivos at\u00e9 medicamentos. Al\u00e9m disso, essa subst\u00e2ncia \u00e9 vista como uma grande promessa de vetor energ\u00e9tico para uma economia mais sustent\u00e1vel, pois carrega hidrog\u00eanio e \u00e9 muito mais f\u00e1cil de transportar do que ele.<\/p>\n
Entretanto, o m\u00e9todo convencional de produ\u00e7\u00e3o de am\u00f4nia, o processo Haber-Bosch, \u00e9 atualmente respons\u00e1vel por cerca de 2% das emiss\u00f5es globais de gases de efeito estufa e 1 a 2% do gasto mundial de energia, devido \u00e0s condi\u00e7\u00f5es de alta temperatura e press\u00e3o nas quais ele \u00e9 realizado.<\/p>\n
Frente a essa situa\u00e7\u00e3o, muitos grupos de pesquisa est\u00e3o investigando m\u00e9todos mais sustent\u00e1veis de produ\u00e7\u00e3o de am\u00f4nia, como a rea\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o de nitrato, que \u00e9 realizada em temperatura e press\u00e3o ambientes e pode usar facilmente eletricidade de fontes renov\u00e1veis. O processo consiste em uma s\u00e9rie de rea\u00e7\u00f5es eletroqu\u00edmicas, nas quais o \u00edon nitrato (NO3-) recebe el\u00e9trons e pr\u00f3tons enquanto perde oxig\u00eanio. No final da rea\u00e7\u00e3o, o nitrato, que \u00e9 um composto considerado poluente em ambientes aqu\u00e1ticos pela Organiza\u00e7\u00e3o Mundial da Sa\u00fade, \u00e9 transformado em uma mat\u00e9ria-prima de ampla utiliza\u00e7\u00e3o, a am\u00f4nia.<\/p>\n
No entanto, para que o processo seja vi\u00e1vel, \u00e9 necess\u00e1rio contar com eletrocatalisadores eficientes e est\u00e1veis. Eletrocatalisadores s\u00e3o materiais que facilitam rea\u00e7\u00f5es eletroqu\u00edmicas que acontecem em um eletrodo, fazendo com que elas ocorram mais rapidamente e com menor gasto de energia. O eletrocatalisador n\u00e3o \u00e9 consumido nas rea\u00e7\u00f5es, mas pode ter sua estrutura alterada, impactando a sua performance.<\/p>\n
Por isso, neste novo trabalho, os autores se propuseram a analisar o desempenho, ao longo do tempo, de um material que pode ser usado como eletrocatalisador na rea\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o de nitrato a am\u00f4nia: as nanoplacas de \u00f3xido de cobalto (Co3O4). Com esse nanomaterial, os pesquisadores produziram uma tinta e a aplicaram sobre um substrato de carbono v\u00edtreo, compondo, dessa forma, o eletrodo que seria estudado.<\/p>\n
\u201cNesta pesquisa, avaliamos, em n\u00edvel fundamental, como ciclagens voltam\u00e9tricas prolongadas impactam a performance da redu\u00e7\u00e3o de nitrato a am\u00f4nia\u201d, detalha Matheus Pereira Sales, primeiro autor do artigo cient\u00edfico que reporta este trabalho e membro do programa de Hidrog\u00eanio de Baixo Carbono do CINE. Matheus \u00e9 doutorando na UNICAMP e vem estudando aspectos da redu\u00e7\u00e3o de nitrato a am\u00f4nia desde o mestrado, tamb\u00e9m realizado na UNICAMP, sempre sob orienta\u00e7\u00e3o do professor Raphael Nagao.<\/p>\n
Na ciclagem voltam\u00e9trica, o material \u00e9 submetido a uma tens\u00e3o el\u00e9trica crescente at\u00e9 chegar a um pico. Depois disso, a tens\u00e3o \u00e9 diminu\u00edda at\u00e9 o n\u00edvel inicial. Durante o processo, o comportamento eletroqu\u00edmico do material \u00e9 registrado.<\/p>\n
Neste caso, os pesquisadores submeteram o eletrocatalisador a mil ciclos voltam\u00e9tricos no intuito de envelhec\u00ea-lo aceleradamente. O material novo (original) e o material envelhecido foram ent\u00e3o caracterizados usando diversas t\u00e9cnicas experimentais para avaliar a sua morfologia e estrutura, e os resultados foram comparados.<\/p>\n
Al\u00e9m disso, simula\u00e7\u00f5es computacionais em n\u00edvel at\u00f4mico foram utilizadas para completar o entendimento do comportamento do material. \u00a0\u201cMais do que apenas confirmar os dados pr\u00e1ticos, a teoria nos permitiu investigar a fundo as mudan\u00e7as, revelando exatamente quais caracter\u00edsticas eletr\u00f4nicas s\u00e3o respons\u00e1veis por essa performance\u201d, diz Marionir Castelo Branco, pesquisador de p\u00f3s-doutorado no IQSC-USP e membro do programa de Design Computacional de Materiais do CINE.<\/p>\n
O estudo mostrou que o envelhecimento do material torna o eletrocatalisador mais produtivo por\u00e9m menos seletivo, o que significa que ele produz maior quantidade de outros compostos, al\u00e9m da am\u00f4nia.<\/p>\n
De acordo com os autores, a colabora\u00e7\u00e3o entre cientistas experimentais e te\u00f3ricos e de diferentes \u00e1reas do conhecimento foi essencial para o sucesso do trabalho – intera\u00e7\u00e3o que o CINE incentiva sistematicamente por meio de eventos e outras a\u00e7\u00f5es. \u201cPara poder investigar a redu\u00e7\u00e3o eletroqu\u00edmica de nitrato para am\u00f4nia, \u00e9 necess\u00e1rio analisar o sistema atrav\u00e9s de diferentes t\u00e9cnicas e confrontar esses resultados entre si\u201d, explica Matheus.<\/p>\n
O trabalho contou com financiamento da FAPESP, Shell, CNPq e CAPES, al\u00e9m do suporte estrat\u00e9gico da ANP.<\/p>\n
Refer\u00eancia do artigo cient\u00edfico:<\/strong> Electrochemical Nitrate and Nitrite Reduction Reaction to Ammonia: Catalytic Aging and Stability of Co3O4 Hexagonal Nanoplates. Matheus P. Sales; Maykon L. Souza; Marionir C. Branco; Samuel C. Silva; Joa\u0303o P. B. Da Silva; Rafael G. Yoshimura; Rafael L. Romano; Joa\u0303o J. Mauricio; Manuel E. G. Winkler; Kauan L. Gomes; Joa\u0303o B. Souza, Jr.; Santiago J. A. Figueroa; Fabio H. B. Lima; Cla\u0301udio F. Tormena; Juarez L. F. Da Silva; Italo O. Mazali; Raphael Nagao. ACS Appl. Mater. Interfaces (2026) 18 (21): 29982\u201329997. https:\/\/doi.org\/10.1021\/ Membros e ex-membros do CINE que participaram do trabalho:<\/strong> Matheus P. Sales, Maykon L. Souza, Marionir C. Branco, Samuel C. Silva, Rafael G. Yoshimura, Joa\u0303o J. Mauricio, Kauan L. Gomes, Juarez L. F. Da Silva e Raphael Nagao.<\/p>\n <\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Uma equipe cient\u00edfica multidisciplinar avaliou o desempenho a longo prazo de um material usado na produ\u00e7\u00e3o sustent\u00e1vel de am\u00f4nia. Os resultados do trabalho fornecem orienta\u00e7\u00f5es para projetar materiais mais est\u00e1veis e eficientes. A am\u00f4nia (NH3) \u00e9 um dos compostos qu\u00edmicos mais produzidos do mundo. Al\u00e9m de ser amplamente usada na ind\u00fastria dos fertilizantes, ela \u00e9 utilizada como flu\u00eddo refrigerante e na fabrica\u00e7\u00e3o de diversos produtos, desde explosivos at\u00e9 medicamentos. Al\u00e9m…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":13380,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[131],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13378"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13378"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13378\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":13391,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13378\/revisions\/13391"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/media\/13380"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13378"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13378"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13378"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}