O combate às alterações climáticas exige novas soluções para reduzir os gases com efeito de estufa (GEE) e entre esses gases o dióxido de carbono (CO2) é um dos mais preocupantes.
Mas a boa notícia aqui é: um grupo de pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Kyungbuk (DGIST), na Coreia do Sul, alcançou recentemente um feito surpreendente.
Trata-se de uma tecnologia capaz de converter CO2 em metano (CH4) com uma taxa de conversão de 99,3%. .
Dióxido de carbono e o efeito estufa
O dióxido de carbono (CO₂) é um gás que é liberado na atmosfera através de várias fontes naturais e atividades humanas.
As fontes naturais incluem a respiração de animais e plantas, a decomposição de matéria orgânica, incêndios florestais e a atividade vulcânica.
No entanto, a principal preocupação ambiental é a emissão de CO₂ resultante de atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis (carvão, petróleo e gás natural) para geração de energia, transporte e processos industriais.
O desmatamento e a degradação das florestas também contribuem para o aumento de CO₂ na atmosfera, já que as árvores, que atuam como sumidouros de carbono, são removidas.
O dióxido de carbono atua como um dos principais atores no efeito estufa e, com isso, no aquecimento global.
Via Freepik
Por que prejudica?
Isso porque ele atua como um gás de efeito estufa ao absorver e reemitir a radiação infravermelha emitida pela superfície da Terra.
Inicialmente, é um processo natural que aquece a superfície da Terra. Sem esse processo, nosso planeta seria muito frio para viver.
No entanto, atividades humanas têm aumentado significativamente a concentração de gases de efeito estufa, intensificando esse efeito natural e causando o aquecimento global.
A superfície da Terra, ao ser aquecida, emite energia na forma de radiação infravermelha (calor) de volta para a atmosfera. Gases como o dióxido de carbono absorvem essa radiação infravermelha.
Em seguida, reemitem para todas as direções, inclusive de volta para a superfície da Terra.
Esse processo de reemissão de radiação infravermelha resulta na retenção de calor na atmosfera, aumentando a média global.
Tecnologia avançada: fotocatalisador TiO2-CdSe
Agora, pode existir uma solução para isso. O professor In Soo-il da DGIST e a sua equipe desenvolveram tecnologia fotocatalítica para converter CO2 em substâncias úteis utilizando luz solar e água.
Para entender melhor, catálise é o processo de utilização de uma substância especial chamada catalisador como catalisador de reações químicas.
Este último não se consome em troca, o que significa que pode servir mais de uma vez. No caso da fotocatálise, o catalisador ativa a reação utilizando energia luminosa.
O fotocatalisador projetado por cientistas coreanos inclui seleneto de cádmio (CdSe) e dióxido de titânio amorfo (TiO2).
Esta escolha de material é estratégica: o CdSe absorve efetivamente a luz visível e infravermelha, enquanto o TiO2 amorfo fornece uma estrutura desordenada que permite a transferência estável de carga e, assim, aumenta o número de localizações ativas.
Estas zonas são áreas específicas da superfície do catalisador onde ocorrem reações químicas.
O desempenho de um catalisador está diretamente relacionado ao número de sítios ativos, o que por sua vez determina sua capacidade de processar simultaneamente uma grande quantidade de CO2.
Este novo fotocatalisador regenera-se rapidamente à temperatura ambiente utilizando oxigênio, uma característica única que o diferencia dos fotocatalisadores tradicionais que requerem calor para a regeneração.
Esses fatores são importantes para uma conversão eficiente de CO2. Além disso, os sítios ativos do Ti3+ na superfície amorfa do TiO2 desempenham um papel importante na promoção da adsorção do CO2 e na sua conversão para o estado ativo.
Via Freepik
Conversão quase perfeita
Nos testes, o fotocatalisador TiO2-CdSe apresentou excelente desempenho, atingindo taxa de conversão de 99,3% após seis horas de operação fotoquímica contínua.
Esta eficiência abre perspectivas interessantes para aplicações em grande escala e poderá revolucionar a nossa abordagem à redução das emissões de dióxido de carbono e à produção de energia renovável.
Este projeto possui apoio dos programas de pesquisa na Coreia e na China sob o Ministério da Ciência e TI. Este apoio internacional destaca a importância e o potencial desta tecnologia transformadora na luta contra o aquecimento global.
A descoberta da equipa da DGIST representa um passo importante rumo a uma solução sustentável.
Afinal, não só reduz as concentrações atmosféricas de CO2 como também produz metano, que pode servir como biogás, uma fonte de energia verde.
Esses avanços científicos abrem caminho para potenciais aplicações industriais. Resta saber como esta tecnologia será desenvolvida e integrada nos nossos esforços globais para salvar o planeta, mas os primeiros resultados são inegavelmente promissores.
Fonte: Tempo
