<\/p>\n
Um trabalho realizado por pesquisadores do CINE e colaboradores apresenta uma forma alternativa de produzir combust\u00edveis e outros compostos qu\u00edmicos usando di\u00f3xido de carbono (CO2) como mat\u00e9ria-prima, al\u00e9m de hidrog\u00eanio e \u00e1gua.\u00a0 Os autores da pesquisa utilizaram uma c\u00e9lula a combust\u00edvel como reator e um nanomaterial com cobre como catalisador para promover a rea\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o (ganho de el\u00e9trons) da mol\u00e9cula de CO2. Como produtos da rea\u00e7\u00e3o, eles conseguiram gerar metanol, \u00e1cido f\u00f3rmico, formalde\u00eddo e mon\u00f3xido de carbono (compostos usados para fabricar produtos como adesivos, solventes, revestimentos, conservantes, produtos de limpeza e pl\u00e1sticos), al\u00e9m de metano, que pode ser usado como combust\u00edvel.<\/p>\n
Aproveitar gases do efeito estufa em mat\u00e9rias-primas e combust\u00edveis \u00e9 uma forma de diminuir a sua concentra\u00e7\u00e3o na atmosfera e, ao mesmo tempo, substituir outros compostos cuja produ\u00e7\u00e3o consumiria energia e insumos. Para transformar esses gases dentro de padr\u00f5es de sustentabilidade, \u00e9 necess\u00e1rio decomp\u00f4-los e formar novas subst\u00e2ncias por meio de processos de baixo impacto ambiental e baixo custo, como podem ser as rea\u00e7\u00f5es eletroqu\u00edmicas. No entanto, como a energia de liga\u00e7\u00e3o entre os \u00e1tomos da mol\u00e9cula de CO2 \u00e9 muito alta, catalisadores s\u00e3o necess\u00e1rios para que a rea\u00e7\u00e3o ocorra. E desenvolver materiais desse tipo que re\u00fanam efici\u00eancia e baixo custo \u00e9, ainda, um desafio.<\/p>\n
Neste trabalho, os autores prepararam e caracterizaram um material do grupo dos compostos de coordena\u00e7\u00e3o, formado por um sal de cobre e ligantes. O cobre \u00e9 um metal cuja capacidade de catalisar a redu\u00e7\u00e3o de CO2 j\u00e1 foi comprovada. Ao mesmo tempo, \u00e9 mais barato do que os metais preciosos que tamb\u00e9m cumprem essa fun\u00e7\u00e3o. \u201cEste tipo de material (composto de coordena\u00e7\u00e3o) nos permite usar uma menor quantidade de metal em compara\u00e7\u00e3o com um catalisador convencional\u201d, diz Almir Oliveira Neto<\/strong><\/a>, pesquisador do IPEN e membro do CINE que coordenou o trabalho.<\/p>\n O composto foi misturado em diferentes propor\u00e7\u00f5es com \u201cnegro de fumo\u201d (um p\u00f3 fino de carbono usado na produ\u00e7\u00e3o de borracha) e cada um desses comp\u00f3sitos foi testado como catalisador da redu\u00e7\u00e3o do di\u00f3xido de carbono. Dessa forma, os pesquisadores conseguiram determinar qual \u00e9 a quantidade ideal de catalisador para produzir com efici\u00eancia o metanol (produto principal) e os demais produtos.<\/p>\n A equipe cient\u00edfica optou por realizar as rea\u00e7\u00f5es em um reator n\u00e3o convencional: uma c\u00e9lula a combust\u00edvel polim\u00e9rica. Esse dispositivo se caracteriza por ter uma membrana polim\u00e9rica que funciona como eletr\u00f3lito e est\u00e1 em contato com os eletrodos e com o catalisador. C\u00e9lulas a combust\u00edvel j\u00e1 s\u00e3o usadas para gerar energia el\u00e9trica limpa (por exemplo, em carros el\u00e9tricos) e o seu uso como reatores para a convers\u00e3o de gases do efeito estufa em compostos de uso industrial vem sendo estudado com bons resultados. Em particular, a c\u00e9lula polim\u00e9rica apresenta a vantagem de ter um eletr\u00f3lito s\u00f3lido. \u201cEm c\u00e9lulas eletroqu\u00edmicas convencionais, em que o eletr\u00f3lito \u00e9 l\u00edquido, geralmente \u00e9 preciso purificar o produto\u201d, explica o p\u00f3s-doutorando Rodrigo de Souza<\/a>, coautor da pesquisa. \u201cAl\u00e9m disso, com o nosso m\u00e9todo podemos produzir os compostos qu\u00edmicos em fluxo; consequentemente, a produ\u00e7\u00e3o pode ser maior em compara\u00e7\u00e3o a outros sistemas\u201d, acrescenta.<\/p>\n A pesquisa mostrou que a combina\u00e7\u00e3o da c\u00e9lula a combust\u00edvel polim\u00e9rica com o novo catalisador desenvolvido permite aproveitar o di\u00f3xido de carbono como mat\u00e9ria-prima na produ\u00e7\u00e3o de compostos de uso industrial. Os pr\u00f3ximos desafios incluem ajustar o sistema para poder selecionar o produto que se formar\u00e1 e para fazer testes em escala industrial.<\/p>\n O trabalho foi realizado em colabora\u00e7\u00e3o pela equipe do IPEN liderada por Oliveira Neto e o grupo do professor Adam Duong, da Universit\u00e9 du Qu\u00e9bec \u00e0 Trois-Rivi\u00e8res<\/em> (Canad\u00e1). A parceria agregou a experi\u00eancia do grupo brasileiro em c\u00e9lulas a combust\u00edvel e na transforma\u00e7\u00e3o de metano e di\u00f3xido de carbono em produtos \u00e0 expertise do grupo canadense no desenvolvimento e caracteriza\u00e7\u00e3o de materiais inovadores.<\/p>\n A pesquisa teve financiamento da FAPESP, Shell e CNPq, al\u00e9m do suporte estrat\u00e9gico da ANP, bem como da CAPES e CNPq. Tamb\u00e9m contou com recursos de entidades do Canad\u00e1.<\/span><\/span><\/p>\n<\/div>\n Refer\u00eancia do artigo cient\u00edfico:<\/b> <\/span>Methanol electrosynthesis from CO2 reduction reaction in polymer electrolyte reactors e fuel cell type using [6,60-(2,20-bipyridine-6,60- Autores do artigo que s\u00e3o membros do CINE ou eram membros no momento do trabalho:<\/b> <\/span>Priscilla Zambiazi (p\u00f3s-doutoranda no IPEN), Rodrigo F. B. de Souza (p\u00f3s-doutorando no IPEN) e Almir Oliveira Neto (pesquisador no IPEN).<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Um trabalho realizado por pesquisadores do CINE e colaboradores apresenta uma forma alternativa de produzir combust\u00edveis e outros compostos qu\u00edmicos usando di\u00f3xido de carbono (CO2) como mat\u00e9ria-prima, al\u00e9m de hidrog\u00eanio e \u00e1gua.\u00a0 Os autores da pesquisa utilizaram uma c\u00e9lula a combust\u00edvel como reator e um nanomaterial com cobre como catalisador para promover a rea\u00e7\u00e3o de redu\u00e7\u00e3o (ganho de el\u00e9trons) da mol\u00e9cula de CO2. 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