Pesquisadores usaram metais líquidos para transformar dióxido de carbono de volta em carvão sólido, em um avanço mundial que poderia transformar nossa abordagem de captura e armazenamento de carbono.

A equipe de pesquisa liderada pela RMIT University, em Melbourne, Austrália, desenvolveu uma nova técnica que pode converter eficientemente o CO2 de um gás em partículas sólidas de carbono.

Publicado na revista Nature Communications, a pesquisa oferece um caminho alternativo para a remoção segura e permanente do gás de efeito estufa de nossa atmosfera.

As tecnologias atuais de captura e armazenamento de carbono concentram-se na compactação do CO2 em uma forma líquida, transportando-o para um local adequado e injetando-o no subsolo.

Mas a implementação tem sido dificultada por desafios de engenharia, questões relacionadas à viabilidade econômica e preocupações ambientais sobre possíveis vazamentos dos locais de armazenamento.

O pesquisador da RMIT, Dr. Torben Daeneke, disse que a conversão de CO2 em um sólido pode ser uma abordagem mais sustentável.

“Enquanto não podemos literalmente voltar no tempo, transformar o dióxido de carbono de volta em carvão e enterrá-lo de volta no solo é como rebobinar o relógio de emissões”, disse Daeneke, um membro do Conselho de Pesquisa Australiano da DECRA.

“Até o momento, o CO2 só foi convertido em sólido a temperaturas extremamente altas, tornando-o industrialmente inviável.

“Usando metais líquidos como catalisadores, mostramos que é possível transformar o gás novamente em carbono à temperatura ambiente, em um processo que é eficiente e escalável.

“Embora mais pesquisas precisem ser feitas, é um primeiro passo crucial para a entrega de armazenamento sólido de carbono”.

Como funciona a conversão de carbono:

A autora principal, Dra. Dorna Esrafilzadeh, bolsista de pesquisa do vice-chanceler da Escola de Engenharia da RMIT, desenvolveu a técnica eletroquímica para capturar e converter CO2 atmosférico em carbono sólido armazenável.

Para converter CO2, os pesquisadores projetaram um catalisador de metal líquido com propriedades de superfície específicas que o tornaram extremamente eficiente na condução de eletricidade enquanto ativava quimicamente a superfície.

O dióxido de carbono é dissolvido em um béquer preenchido com um líquido eletrolítico e uma pequena quantidade do metal líquido, que é então carregado com uma corrente elétrica.

O CO2 se converte lentamente em flocos sólidos de carbono, que são naturalmente separados da superfície do metal líquido, permitindo a produção contínua de sólido carbonáceo.

Esrafilzadeh disse que o carbono produzido também pode ser usado como eletrodo.

“Um benefício colateral do processo é que o carbono pode manter a carga elétrica, tornando-se um supercapacitor, por isso potencialmente poderia ser usado como um componente em veículos futuros”.

“O processo também produz combustível sintético como subproduto, que também pode ter aplicações industriais”.

A pesquisa foi conduzida na MicroNano Research Facility da RMIT e na Microscopy and Microanalysis Facility da RMIT, com o investigador principal, Honorary RMIT e ARC Laureate Fellow, Professor Kourosh Kalantar-Zadeh (agora UNSW).

A pesquisa é apoiada pelo Centro Australiano do Conselho de Pesquisa para Tecnologias Eletrônicas Futuras de Baixa Energia (FLEET) e o Centro de Excelência ARC para Ciência de Eletromateros (ACES).

A colaboração envolveu pesquisadores da Alemanha (Universidade de Munster), China (Universidade de Aeronáutica e Astronáutica de Nanjing), os EUA (North Carolina State University) e Austrália (UNSW, Universidade de Wollongong, Universidade de Monash, QUT).