{"id":38070,"date":"2025-04-03T07:30:13","date_gmt":"2025-04-03T10:30:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/?p=38070"},"modified":"2025-04-01T17:13:17","modified_gmt":"2025-04-01T20:13:17","slug":"gas-de-efeito-estufa-pode-dar-origem-a-combustiveis-sustentaveis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/gas-de-efeito-estufa-pode-dar-origem-a-combustiveis-sustentaveis\/","title":{"rendered":"G\u00e1s de efeito estufa pode dar origem a combust\u00edveis sustent\u00e1veis"},"content":{"rendered":"

Por Reda\u00e7\u00e3o Ag\u00eancia FAPESP – 1 de abril de 2025 – Cons\u00f3rcio internacional de cientistas apresenta um panorama sobre o assunto em artigo publicado na revista\u00a0<\/span>Science. A hidrogena\u00e7\u00e3o do di\u00f3xido de carbono permite transformar o g\u00e1s de efeito estufa em produtos como metano e metanol (imagem: Gerd Altmann\/Pixabay)<\/span><\/em><\/p>\n

Transformar polui\u00e7\u00e3o em combust\u00edvel \u00e9 o que se pretende com um processo denominado hidrogena\u00e7\u00e3o do di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>), que transforma o CO<\/span>2<\/sub>\u00a0\u2013 um dos principais gases de efeito estufa \u2013 em produtos qu\u00edmicos e combust\u00edveis renov\u00e1veis. <\/span><\/p>\n

Um dos produtos mais importantes \u00e9 o metanol, um composto vers\u00e1til utilizado em tudo, desde pl\u00e1sticos at\u00e9 combust\u00edveis.<\/p>\n

Tamb\u00e9m \u00e9 poss\u00edvel produzir outros compostos, como o metano, que pode ser injetado diretamente em gasodutos de g\u00e1s natural, al\u00e9m de hidrocarbonetos de cadeias maiores, que podem ser usados como gasolina ou combust\u00edvel de avia\u00e7\u00e3o. Isso abre a possibilidade de criar os chamados e-combust\u00edveis, alternativas sustent\u00e1veis aos combust\u00edveis f\u00f3sseis tradicionais.<\/p>\n

Um cons\u00f3rcio internacional que contou com a participa\u00e7\u00e3o de\u00a0Liane Rossi<\/a><\/strong>, diretora do Programa Captura e Convers\u00e3o de Carbono (CCU) do\u00a0Centro de Pesquisa para Inova\u00e7\u00e3o em Gases de Efeito Estufa (RCGI)<\/a><\/strong>\u00a0e docente do Instituto de Qu\u00edmica da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), apresenta um panorama sobre o assunto em\u00a0artigo<\/a><\/strong>\u00a0publicado na revista\u00a0Science<\/em>.<\/p>\n

O\u00a0RCGI<\/a><\/strong>\u00a0\u00e9 um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) constitu\u00eddo por FAPESP e Shell na Escola Polit\u00e9cnica da Universidade de S\u00e3o Paulo (Poli-USP), atualmente apoiado por diversas empresas.<\/p>\n

\u201cPrecisamos repensar nossa rela\u00e7\u00e3o com o di\u00f3xido de carbono\u201d, defende Robert Wojcieszak, pesquisador s\u00eanior do Centre national de la recherche scientifique [Fran\u00e7a] e um dos autores do artigo. \u201cEm vez de v\u00ea-lo como um res\u00edduo, podemos capturar o CO2<\/sub>\u00a0de fontes industriais ou at\u00e9 mesmo diretamente do ar e us\u00e1-lo como um valioso bloco de constru\u00e7\u00e3o de carbono.\u201d<\/p>\n

A superf\u00edcie das part\u00edculas catal\u00edticas captura\u00a0as mol\u00e9culas de CO2<\/sub>\u00a0e hidrog\u00eanio, enfraquecendo as liga\u00e7\u00f5es fortes que as mant\u00eam unidas. Isso permite que os \u00e1tomos se reorganizem e formem novas liga\u00e7\u00f5es, criando os produtos desejados. Os cientistas est\u00e3o constantemente trabalhando para desenvolver catalisadores melhores.<\/p>\n

O artigo analisou o metanol como solu\u00e7\u00e3o verde para avia\u00e7\u00e3o e transporte mar\u00edtimo. Desde a d\u00e9cada de 1940, usa-se o catalisador CuZnAl (CZA) para produzir metanol. Ele se tornou o padr\u00e3o da ind\u00fastria porque \u00e9 eficiente.<\/p>\n

No entanto, \u201cao usar o CZA, o processo catal\u00edtico tem uma peculiaridade: ele prefere uma rea\u00e7\u00e3o diferente em vez de converter diretamente o CO2<\/sub>\u00a0em metanol. Isso significa que ele n\u00e3o usa o CO2<\/sub>\u00a0de maneira t\u00e3o eficiente quanto gostar\u00edamos”, explica Andrew Beale, professor do University College London (Reino Unido) e coautor do artigo.<\/p>\n

Outro problema do CZA \u00e9 a agrega\u00e7\u00e3o. Com o tempo, as part\u00edculas catal\u00edticas se agrupam, reduzindo sua \u00e1rea de superf\u00edcie e tornando-se menos eficazes.<\/p>\n

Nikolaos Dimitratos, professor da Universidade de Bolonha (It\u00e1lia), acrescenta:<\/p>\n

\u201cOs catalisadores que inicialmente s\u00e3o mais ativos [e geralmente cont\u00eam mais cobre] tamb\u00e9m s\u00e3o os que se agregam mais rapidamente\u201d.<\/p>\n

Assim, embora o CZA seja um \u00f3timo catalisador, seu desempenho diminui ao longo do tempo.<\/p>\n

Os cientistas est\u00e3o buscando catalisadores ainda melhores, que possam usar o CO2<\/sub>\u00a0de forma mais eficiente e que durem mais.<\/p>\n

A hidrogena\u00e7\u00e3o do CO2<\/sub>\u00a0pode fornecer e-combust\u00edveis limpos para setores dif\u00edceis de eletrificar diretamente, como a avia\u00e7\u00e3o e o transporte mar\u00edtimo.<\/p>\n

Novos catalisadores<\/h3>\n

O artigo destaca que cientistas est\u00e3o explorando novas formula\u00e7\u00f5es para catalisadores e aqueles \u00e0 base de \u00f3xido de \u00edndio est\u00e3o mostrando grande potencial.<\/p>\n

Pesquisas recentes indicam que mais de 85% desses novos catalisadores podem converter CO2<\/sub>\u00a0em metanol com mais de 50% de efici\u00eancia.<\/p>\n

\u201cA boa not\u00edcia \u00e9 que a produ\u00e7\u00e3o de metanol est\u00e1 melhorando cada vez mais\u201d, afirma Jingyun Je, professor da Duquesne University (Estados Unidos). O catalisador mais visado atualmente \u00e9 composto por cobre, \u00f3xido de zinco, \u00f3xido de mangan\u00eas e um suporte especial chamado KIT-6. Esse catalisador pode operar a uma temperatura relativamente baixa (180\u00b0C) e transformar o CO2<\/sub>\u00a0em metanol com alta efici\u00eancia.<\/p>\n

No entanto, como explica Rossi, \u201co objetivo final vai al\u00e9m de apenas produzir metanol, trata-se de construir um futuro sustent\u00e1vel alimentado por muitos produtos derivados do CO2<\/sub>. A chave est\u00e1 no desenvolvimento de catalisadores inovadores. Avan\u00e7ando na hidrogena\u00e7\u00e3o do CO2<\/sub>, podemos reduzir as emiss\u00f5es de gases de efeito estufa, especialmente quando usamos energia renov\u00e1vel para impulsionar o processo\u201d.<\/p>\n

Isso n\u00e3o significa que seja uma solu\u00e7\u00e3o m\u00e1gica. Existem desafios e compensa\u00e7\u00f5es a considerar. Seja a origem do CO2<\/sub>\u00a0de uma f\u00e1brica ou capturado diretamente do ar, a tecnologia utilizada para convert\u00ea-lo e a aplica\u00e7\u00e3o final do produto como combust\u00edvel podem impactar significativamente a pegada ambiental geral.<\/p>\n

Perspectivas<\/h3>\n

No artigo, os cientistas detalham os principais fatores que influenciam a atividade de catalisadores heterog\u00eaneos na hidrogena\u00e7\u00e3o do CO2<\/sub>\u00a0para metanol.<\/p>\n

Eles destacam diferentes estrat\u00e9gias para aumentar a estabilidade dos catalisadores e melhorar suas propriedades de hidrogena\u00e7\u00e3o, reunindo os avan\u00e7os mais significativos dos \u00faltimos cinco anos e os desafios para o desenvolvimento de formula\u00e7\u00f5es mais eficientes.<\/p>\n

Aspectos hist\u00f3ricos e mecan\u00edsticos da hidrogena\u00e7\u00e3o do CO2<\/sub>\u00a0tamb\u00e9m s\u00e3o discutidos.<\/p>\n

Alternativas, como catalisadores de pal\u00e1dio-\u00edndio, est\u00e3o sendo estudadas, mas o custo ainda \u00e9 um grande obst\u00e1culo. Apesar desses desafios, os avan\u00e7os no design de catalisadores e nas t\u00e9cnicas de an\u00e1lise de materiais est\u00e3o abrindo caminho para um futuro energ\u00e9tico mais limpo, impulsionado pela hidrogena\u00e7\u00e3o do CO2<\/sub>.<\/p>\n

\u201cAinda temos dificuldade em entender as rea\u00e7\u00f5es em n\u00edvel molecular, e os mecanismos de desativa\u00e7\u00e3o dos catalisadores, como sinteriza\u00e7\u00e3o, envenenamento e forma\u00e7\u00e3o de coque, n\u00e3o s\u00e3o bem compreendidos\u201d, conclui Wojcieszak.<\/p>\n

Entretanto, os cientistas acreditam que avan\u00e7os futuros s\u00e3o poss\u00edveis. O aumento do poder de computa\u00e7\u00e3o, especialmente com intelig\u00eancia artificial e computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, combinado com grandes volumes de dados\u00a0permitir\u00e3o\u00a0simula\u00e7\u00f5es mais precisas e um melhor entendimento do comportamento dos catalisadores.<\/p>\n

Ao mesmo tempo, novas t\u00e9cnicas de caracteriza\u00e7\u00e3o em tempo real fornecer\u00e3o conhecimentos mais detalhados sobre os s\u00edtios ativos e os mecanismos de rea\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

O artigo\u00a0Hydrogenation of CO2<\/sub>\u00a0for sustainable fuel and chemical production\u00a0<\/em>pode ser lido em:\u00a0www.science.org\/doi\/10.1126\/science.adn9388<\/a><\/strong>.<\/p>\n

* Com informa\u00e7\u00f5es do RCGI<\/em>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Por Reda\u00e7\u00e3o Ag\u00eancia FAPESP – 1 de abril de 2025 – Cons\u00f3rcio internacional de cientistas apresenta um panorama sobre o assunto em artigo publicado na revista\u00a0Science. 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