Cientistas desenvolvem novo catalisador para converter CO2 em combustível de metanol renovável

Prévia do material em texto

1/2
Cientistas desenvolvem novo catalisador para converter CO2
em combustível de metanol renovável
Crédito da imagem: Unsplash+.
Pesquisadores da Universidade de Michigan fizeram um avanço significativo na luta contra as mudanças
climáticas, desenvolvendo um novo catalisador que pode converter dióxido de carbono (CO2) em metanol,
um tipo de combustível renovável.
Esta descoberta, detalhada na revista ACS Catalysis, poderia levar a formas mais sustentáveis de reduzir as
emissões de gases de efeito estufa e produzir energia limpa.
O catalisador, conhecido como ftalona de cobalto, atua como um conversor que transforma CO2 em metanol
através de uma série de reações químicas.
O processo começa por transformar o CO2 em monóxido de carbono (CO) e depois converter o CO em
metanol.
O metanol é um combustível importante que poderia potencialmente alimentar os veículos de uma maneira
mais ecológica do que os combustíveis fósseis atuais.
A conversão de CO2 em metanol não é nova e foi industrializada até certo ponto.
No entanto, fazer essa transformação em larga escala usando métodos eletroquímicos tem sido desafiador.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.3c04957
2/2
A equipe da Universidade de Michigan está abordando esse desafio usando seu catalisador único e
combinando experiência de diferentes disciplinas científicas e de engenharia.
Kevin Rivera-Cruz, um Ph.D. recém-formado em química e co-primário autor do estudo, enfatizou a natureza
colaborativa de sua abordagem.
Ao reunir cientistas e engenheiros, eles são capazes de alavancar diversos conhecimentos para projetar e
entender o sistema de forma eficaz.
Uma das principais descobertas de suas pesquisas é como a cobalto flociana interage com CO2 e CO. Os
pesquisadores descobriram que esse catalisador se liga ao CO2 muito mais fortemente do que ao CO.
Esta forte ligação ao CO2 é inicialmente benéfica para a captura das moléculas de CO2, mas também cria
um problema. Uma vez que o CO é produzido no primeiro passo da reação, ele é rapidamente deslocado
por outra molécula de CO2 antes de poder ser convertido em metanol. Esta questão limita a eficiência do
processo de conversão.
Para superar isso, a equipe usou modelagem computacional avançada para estudar como os elétrons do
catalisador interagem com CO2 e CO. Seus cálculos mostraram que a cobalto ftalocianina liga o CO2 mais
três vezes mais firmemente do que liga o CO. Outros testes experimentais que medem as taxas de reação
confirmaram esses achados.
Compreender essa diferença na afinidade vinculante é crucial. Os pesquisadores sugerem que o próximo
passo é modificar o catalisador de cobalto da ftalocianina para diminuir sua afinidade com o CO2 e aumentar
sua interação com o CO. Esse ajuste poderia tornar o processo de conversão mais eficiente e viável em
maior escala.
Este avanço abre caminho para o uso potencial de ftalonacot e catalisadores semelhantes para transformar
eficientemente os resíduos de CO2 em valioso combustível metanol, oferecendo uma via promissora para
combater as emissões de gases de efeito estufa e promover soluções de energia limpa.