Meio ambiente

CO2 vira combustível líquido com sistema de baixo custo

Primeiro sistema de baixo custo para quebrar CO2
O mesmo catalisador faz as duas partes da reação. [Imagem: Marcel Schreier et al. - 10.1038/nenergy.2017.87]

CO2 vira combustível

Cientistas suíços criaram o primeiro sistema de baixo custo para quebrar o dióxido de carbono (CO2) em monóxido de carbono (CO) e oxigênio (O), uma meta longamente perseguida para transformar o gás de efeito estufa em combustível líquido.

A eletrólise do CO2 é o primeiro passo para viabilizar essa fonte de energia limpa, mas os catalisadores disponíveis até agora não são seletivos o bastante e, além disso, são caros demais para viabilizar uma operação em escala industrial.

Quem está mudando esta história é a equipe do professor Michael Gratzel, do Instituto Politécnico Federal de Lausanne, o mesmo grupo pioneiro na criação das células solares de plástico.

E a novidade leva uma pitada importante das células solares.

Fotoeletrolisador

A equipe desenvolveu um catalisador formado por nanofios de óxido de cobre e óxido de estanho. O óxido de estanho evita a geração de subprodutos indesejados, que normalmente surgem dos catalisadores feitos somente de cobre. O resultado é CO puro.

Marcel Schreier e Jingshan Luo queriam mais, e então acoplaram o catalisador a uma célula solar de tripla junção (GaInP/GaInAs/Ge), formando um fotoeletrolisador de CO2 - as moléculas de CO2 são quebradas com energia solar.

O sistema ainda usa o mesmo catalisador como catodo para reduz o CO2 em CO e como anodo para oxidar a água para oxigênio através do que é conhecido como a "reação de evolução do oxigênio", com os gases sendo separados por uma membrana bipolar.

"Esta é a primeira vez que um catalisador bifuncional e de baixo custo é demonstrado. Muito poucos catalisadores - com a exceção dos caros, como ouro e prata - conseguem transformar seletivamente o CO2 em CO em água, o que é crucial para aplicações industriais," disse Schreier.

Bibliografia:

Solar conversion of CO2 to CO using Earth-abundant electrocatalysts prepared by atomic layer modification of CuO
Marcel Schreier, Florent Héroguel, Ludmilla Steier, Shahzada Ahmad, Jeremy S. Luterbacher, Matthew T. Mayer, Jingshan Luo, Michael Grätzel
Nature Energy
Vol.: 2, 17087
DOI: 10.1038/nenergy.2017.87




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