Energia

Que tal fabricar combustível usando diamantes?

Que tal fabricar combustível usando diamantes?
O processo já funciona em escala de laboratório, e a equipe se prepara para construir uma planta-piloto. [Imagem: The Journal of Physical Chemistry C]

Fotossíntese artificial

Se queremos realmente levar a sério a redução da contribuição humana ao aquecimento global, talvez valha a pena investir nisso algumas das coisas mais valiosas que temos - diamantes, por exemplo.

Mais do que propondo, é o que está demonstrando ser possível uma equipe liderada pela professora Anke Krueger, da Universidade Wuerzburg, na Alemanha.

Krueger montou um sistema fotocatalítico - um catalisador baseado na luz - cujo elemento ativo é o diamante. Não os caríssimos diamantes do tipo gema, encontrados em joias, é claro, mas nanodiamantes sintéticos, produzidos industrialmente.

Lembrando bastante o funcionamento da fotossíntese, que reintroduz continuamente o dióxido de carbono (CO2) do ar no ciclo bioquímico da Terra, o sistema fotocatalítico usa o CO2 para produzir compostos fundamentais que podem ser usados para fabricar combustíveis líquidos para automóveis ou compostos importantes para a indústria química, como metanol, ácido fórmico, metano etc, todos hoje derivados do petróleo.

Diamante como fotocatalisador

O elemento central de todo o processo é o diamante sintético. Quando os elétrons recebem energia da luz durante uma reação química dentro do diamante, eles alcançam elevados níveis de energia.

É essa energia que é usada para quebrar as moléculas de CO2 e produzir o chamado C1, ligações carbono-carbono que estão na base de uma infinidade de reações de síntese orgânica - o átomo de carbono do CO2 é adicionado a uma molécula orgânica, formando ligações C-C.

"Nós não usamos materiais perigosos para fazer este processo, usamos água ou líquidos iônicos como solvente. E o próprio material de diamante não é tóxico. O dióxido de carbono é o gás de escape dos carros, centrais elétricas ou instalações de cimento, constantemente emitido pelo transporte e pela indústria, de modo que removê-lo do ar é benéfico, e não problemático.

"No momento, estamos em escala de laboratório, então o consumo de dióxido de carbono é muito pequeno, mas o objetivo é usar o máximo de dióxido de carbono possível para produzir algo útil a partir dele," disse Krueger.

A equipe pretende trabalhar na otimização do processo até o final do ano que vem, quando então espera envolver empresas privadas que possam investir em uma planta-piloto para demonstração da tecnologia.

Bibliografia:

Unusual Water Hydrogen Bond Network around Hydrogenated Nanodiamonds
Tristan Petit, Ljiljana Puskar, Tatiana Dolenko, Sneha Choudhury, Eglof Ritter, Sergey Burikov, Kirill Laptinskiy, Quentin Brzustowski, Ulrich Schade, Hayato Yuzawa, Masanari Nagasaka, Nobuhiro Kosugi, Magdalena Kurzyp, Amélie Venerosy, Hugues Girard, Jean-Charles Arnault, Eiji Osawa, Nicholas Nunn, Olga Shenderova, Emad F. Aziz, Anke Krueger
The Journal of Physical Chemistry C
Vol.: 121 (9), pp 5185-5194
DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b00721




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