Nanopartículas de cobre convertem CO2 em combustível

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/04/2012

Nanopartículas de ouro (vermelho claro) combinadas com nanopartículas de cobre (verde claro) formam nanopartículas híbridas (vermelho escuro), que foram transformadas em pó (primeiro plano) para catalisar a redução de dióxido de carbono.
[Imagem: MIT]

Caprichos do cobre

O cobre é um dos poucos metais capazes de transformar o dióxido de carbono em hidrocarbonetos - o petróleo, o carvão e o gás natural são hidrocarbonetos - com relativamente pouca energia.

Quando recebe uma tensão elétrica, um eletrodo de cobre atua como um catalisador muito forte, desencadeando uma reação eletroquímica com o dióxido de carbono, que reduz o gás de efeito estufa para metano ou metanol.

Mas o cobre é temperamental: ele se oxida facilmente.

Como resultado, o metal é instável, o que pode reduzir significativamente a sua reação com o dióxido de carbono em pouco tempo.

Além da perda de eficiência, o processo passa a produzir subprodutos indesejáveis, como monóxido de carbono e ácido fórmico.

Boa companhia

Agora, pesquisadores do MIT encontraram uma solução que, além de tornar o metal mais estável, pode reduzir ainda mais a energia necessária para que o cobre converta dióxido de carbono em combustíveis.

Kimberly Hamad-Schifferli e seus colegas sintetizaram nanopartículas de cobre misturadas com ouro, que é resistente à corrosão e à oxidação.

Os pesquisadores observaram que apenas um leve toque de ouro faz o cobre se tornar muito mais estável.

Se o uso do ouro impressiona pelo seu alto custo, é bom lembrar que os catalisadores mais comumente utilizados são feitos à base dos muito mais caros platina e ródio.

A equipe demonstrou a eficácia de nanopartículas compostas por um terço de ouro e dois terços de cobre, ou dois terços de ouro e um terço de cobre.

CO2 vira combustível

Nos experimentos, os eletrodos revestidos com as nanopartículas híbridas cobre-ouro precisaram de menos energia para reagir com o dióxido de carbono, em comparação com as nanopartículas de cobre puro.

"Você normalmente precisa colocar um bocado de energia para converter dióxido de carbono em algo útil," comentou Hamad-Schifferli. "Nós demonstramos que as nanopartículas híbridas de cobre-ouro são muito mais estáveis, e têm o potencial para reduzir a energia necessária para a reação."

Reciclagem do CO2

Vários pesquisadores ao redor do mundo têm estudado o potencial do cobre como um meio energeticamente eficiente de reciclagem do dióxido de carbono - uma espécie de combustão reversa - em fábricas e termoelétricas.

Em vez de ser liberado para a atmosfera, o dióxido de carbono seria forçado a circular através de um catalisador de cobre e transformado em metano - que poderia então alimentar as próprias turbinas de geração de energia ou outros processos na fábrica.

Esse sistema de auto-energização poderia reduzir consideravelmente as emissões de gases de efeito estufa, sobretudo pelas geradoras a carvão e gás natural.

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