CO2 é convertido instantaneamente em carbono sólido, pronto para reúso

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/01/2022

Protótipo de demonstração, com a coluna de metal líquido inserida dentro de um aquecedor. À direita, a coluna já preenchida com o carbono sólido.
[Imagem: RMIT University]

Carvão de CO₂

Pesquisadores australianos desenvolveram uma nova maneira de capturar dióxido de carbono (CO₂) e convertê-lo em carbono sólido, eliminando um dos maiores problemas das tecnologias de sequestro e armazenamento de carbono.

Além disso, tecnologia de conversão direta do CO₂ de gás para sólido foi projetada para ser integrada aos processos industriais existentes, já de olho na descarbonização das indústrias pesadas.

A descarbonização é um desafio técnico imenso para indústrias como as de cimento e aço, que não só consomem muita energia, mas também emitem diretamente CO₂ na atmosfera como parte do seu processo de produção.

Metal líquido

A nova tecnologia oferece um caminho para converter instantaneamente o dióxido de carbono, à medida que ele é produzido, e bloqueá-lo permanentemente em estado sólido, mantendo o gás de efeito estufa fora da atmosfera.

O trabalho se baseou em uma abordagem experimental anterior da mesma equipe, que usou um metal líquido como catalisador.

"Nosso novo método ainda aproveita o poder dos metais líquidos, mas o design foi modificado para uma integração mais suave em processos industriais padrão," disse o professor, Torben Daeneke, da Universidade RMIT. "Além de ser mais simples de escalonar, a nova tecnologia é radicalmente mais eficiente e pode decompor o CO₂ em carbono em um instante."

O princípio é simples, permitindo que o processo use o gás que sairia pelas chaminés da indústria.
[Imagem: Karma Zuraiqi et al. - 10.1039/d1ee03283f]

Conversão de CO₂ de gás para sólido

A técnica funciona dentro de uma coluna, na qual o metal líquido é inicialmente mantido em uma temperatura entre 100 e 120 ºC.

O dióxido de carbono é injetado na parte de baixo da coluna, subindo pelo metal líquido como bolhas em uma taça de champanhe.

À medida que as bolhas se movem através do metal líquido, a molécula do gás se divide, formando flocos de carbono sólido, em uma reação química que leva apenas uma fração de segundo.

"É a extraordinária velocidade da reação química que alcançamos que torna nossa tecnologia comercialmente viável, onde tantas abordagens alternativas têm tido problemas," disse o professor Ken Chiang.

Uso industrial

A próxima etapa da pesquisa será ampliar a prova de conceito, em escala de laboratório, para um protótipo modular do tamanho de um contêiner. Para isso, a equipe já atraiu a atenção de um parceiro industrial, que pretende usar o processo na fabricação de cimento.

A equipe também está investigando possíveis aplicações para o carbono convertido, sobretudo em materiais de construção.

"Idealmente, o carbono que produzimos poderia ser transformado em um produto de valor agregado, contribuindo para a economia circular e permitindo que a tecnologia de captura e armazenamento de carbono se pague ao longo do tempo," disse Daeneke.

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