Uma equipa internacional de investigadores desenvolveu uma tecnologia capaz de converter diretamente o dióxido de carbono (CO₂) presente nos gases de escape das fábricas em combustível, eliminando a necessidade de purificar previamente o gás. A inovação poderá reduzir significativamente os custos e o consumo de energia associados às atuais tecnologias de captura e valorização de carbono.
O estudo, publicado na revista científica Nature Communications, foi liderado por investigadores da Universidade de Montpellier, em França, e da Universidade de Adelaide, na Austrália.
Atualmente, um dos maiores obstáculos à utilização do CO₂ emitido pela indústria é o facto de os gases de combustão conterem uma mistura complexa de componentes, como azoto e oxigénio, que interferem nas reações químicas necessárias para transformar o carbono capturado em produtos úteis.
Por esse motivo, a maioria das tecnologias existentes exige que o CO₂ seja previamente separado e purificado, um processo dispendioso e energeticamente intensivo.
A nova abordagem recorre a um solvente orgânico especialmente desenvolvido para favorecer a conversão do CO₂ em monóxido de carbono (CO), um composto amplamente utilizado como matéria-prima na produção de combustíveis sintéticos e de diversos produtos químicos.
Segundo Yan Jiao, professor da Universidade de Adelaide e um dos responsáveis pelo estudo, o novo sistema reduz as reações químicas indesejadas que normalmente diminuem a eficiência do processo.
“O nosso trabalho demonstra que é possível utilizar diretamente o CO₂ proveniente das emissões industriais, sem recorrer a uma purificação extensiva, tornando a valorização do carbono muito mais prática e potencialmente mais económica”, afirma o investigador.
De acordo com a equipa, a tecnologia poderá beneficiar setores industriais com elevadas emissões de carbono, como a siderurgia, a produção de alumínio, a indústria do cimento, a indústria química e a produção de energia.
Elevada eficiência e funcionamento contínuo
Nos ensaios laboratoriais, realizados com uma mistura gasosa que simulava gases de combustão industriais — contendo 15% de CO₂ e 8% de oxigénio —, os investigadores conseguiram uma seletividade de conversão em monóxido de carbono próxima dos 100%.
O sistema manteve ainda um desempenho estável durante mais de 100 horas de funcionamento contínuo, demonstrando uma elevada durabilidade.
Para avaliar o potencial da tecnologia no contexto das energias renováveis, a equipa ligou o sistema a uma célula solar de elevada eficiência. A combinação permitiu alcançar uma eficiência de conversão da energia solar em combustível de cerca de 5,5%, um valor comparável ao de muitas tecnologias que dependem de CO₂ previamente purificado.
Segundo Damien Voiry, da Universidade de Montpellier, os resultados mostram que controlar as ligações de hidrogénio durante o processo químico é determinante para evitar reações secundárias e maximizar a conversão do dióxido de carbono.
Os investigadores acreditam que esta abordagem poderá contribuir para acelerar a produção sustentável de combustíveis e produtos químicos de baixo carbono, ao mesmo tempo que reduz a necessidade de infraestruturas complexas e energeticamente exigentes para a captura de CO₂.
