Cientistas transformam CO2 das plantas em materiais úteis para a eletrónica

Cientistas do Instituto Salk, nos Estados Unidos, quantificaram o processo para armazenar permanentemente o CO2 capturado pelas plantas como carboneto de silício, um material valioso para a eletrónica.

As plantas são incomparáveis ​​na sua capacidade de capturar CO2 do ar, mas esse benefício é temporário, pois no seu ciclo de vida voltam a libertar carbono para a atmosfera, principalmente através da decomposição.

Investigadores propuseram um destino mais permanente e até útil para esse carbono capturado, transformando as plantas num valioso material industrial chamado carboneto de silício (SiC) – oferecendo uma estratégia para transformar um gás de efeito estufa atmosférico num material de valor económico e industrial.

Num novo estudo, publicado na revista RSC Advances a 27 de abril deste ano, cientistas do Instituto Salk transformaram o tabaco e a palha de milho em SiC e quantificaram o processo com mais detalhes do que nunca. Essas descobertas são cruciais para ajudar os investigadores a avaliar e quantificar as estratégias de sequestro de carbono para mitigar as alterações climáticas à medida que os níveis de CO2 continuam a aumentar a níveis sem precedentes.

“O estudo oferece uma contabilidade muito cuidadosa de como se faz esta valiosa substância e de quantos átomos de carbono se retiram da atmosfera. E com este número, podemos começar a extrapolar o papel que as plantas poderiam desempenhar na mitigação de gases de efeito estufa, convertidos num subproduto industria”, diz o autor do estudo, Joseph Noel.

O SiC, também conhecido como carborundum, é um material ultraduro usado em cerâmicas, lixas, semicondutores e LEDs. A equipa de Salk usou um método relatado anteriormente para transformar material vegetal em SiC em três estágios, contando os carbonos em cada etapa: orimeiro, os cientistas cultivaram tabaco, escolhido pelo seu curto período de crescimento, a partir de sementes. Depois congelaram e moeram as plantas colhidas e trataram o pó resultantecom vários produtos químicos, incluindo um composto contendo silício. Na terceira e última etapa, as plantas em pó foram petrificadas (transformadas em uma substância pedregosa) para formar o SiC, processo que envolve o aquecimento do material até 1600 ºC.

“A parte gratificante foi que fomos capazes de demonstrar quanto carbono pode ser sequestrado de resíduos agrícolas, como palha de milho, enquanto produzíamos um material verde valioso, normalmente produzido a partir de combustíveis fósseis”, disse uma das autoras, Suzanne Thomas.

Por meio da análise elementar dos pós das plantas, os autores mediram um aumento de 50.000 vezes no carbono sequestrado da semente à planta cultivada em laboratório, demonstrando a eficiência das plantas em puxar para baixo o carbono atmosférico. Ao ser aquecido a altas temperaturas para petrificação, o material vegetal perde algum carbono como uma variedade de produtos de decomposição, mas, em última análise, retém cerca de 14% do carbono capturado pela planta.

A equipa espera explorar esse processo com uma variedade maior de plantas, em particular plantas como cavalinha ou bambu, que naturalmente contêm grandes quantidades de silício.