Usina experimental na Alemanha começa a produzir carbono a partir do ar

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/03/2023

A equipe já tem os planos prontos para aumentar a escala do processo.
[Imagem: Markus Breig/KIT]

Captura direta de carbono

Começou a operar na Alemanha uma usina em escala piloto que captura o dióxido de carbono (CO₂) diretamente do ar e produz carbono sólido em pó, que pode então ser armazenado ou usado como matéria-prima industrial.

"Se esse carbono permanecer permanentemente ligado [sem retornar para a atmosfera], combinamos com sucesso a emissão negativa com um componente do suprimento de recursos pós-fósseis como parte de uma futura estratégia de gerenciamento de carbono. Isso representa uma dupla contribuição para um futuro sustentável," disse o professor Benjamin Dietrich, do Instituto Karlsruher de Tecnologia (KIT).

O processo, batizado de Necoc, sigla em inglês para Dióxido de Carbono Negativo para Carbono, funciona em três etapas.

A primeira consiste em um absorvedor para separar o CO₂ do ar ambiente, fazendo uma captura do gás diretamente da atmosfera. Na segunda etapa, o CO₂ é levado para um reator microestruturado, onde reage com o hidrogênio produzido de forma sustentável a partir de um eletrolisador. Os componentes do gás de efeito estufa, carbono e oxigênio, formam então novas ligações e o CO₂ se transforma em metano e água.

Enquanto a água flui de volta para o eletrolisador, o metano (incluindo o carbono) acaba em um reator com estanho líquido. É nele que ocorre a terceira etapa do processo: Nas bolhas que se formam e tendem a subir, ocorre uma reação de pirólise que divide as moléculas de metano, criando hidrogênio, que pode ser devolvido para separar o CO₂, realimentando o processo.

A única parte restante é o carbono, que flutua como um microgranulado que pode ser retirado mecanicamente. A alteração dos parâmetros do processo, como o nível de temperatura, permite a produção de diferentes versões de carbono, como grafite, negro de fumo ou mesmo grafeno.

Esquema do processo que transforma CO₂ em carbono.
[Imagem: KIT]

Ampliação e otimização

A usina experimental, do tamanho de um contêiner, remove dois quilogramas (kg) de CO2 do ar ambiente em um dia e o transforma em 0,5 kg de carbono sólido. Mas a equipe já tem planos para a próxima etapa, incluindo ampliação da escala e otimização do processo.

"Estamos planejando tornar o procedimento mais eficiente em termos de energia, melhorando a recuperação da energia do calor do processo," afirmou Leonid Stoppel, membro da equipe. Nós também estamos de olho em uma integração do armazenamento de calor de alta temperatura e do aquecimento solar direto."