Novo reator transforma CO2 e eletricidade limpa em metano renovável

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/05/2026

Visão interna do reator que converte dióxido de carbono e eletricidade renovável em metano de forma eficiente.
[Imagem: Bruce Logan]

Armazenar o vento e o sol

Este novo reator converte de forma eficiente dióxido de carbono (CO₂) e eletricidade renovável em metano - o principal componente do gás natural - em uma escala 10 vezes maior do que era possível até agora. E ele faz isso sem perder desempenho.

Trata-se de um sistema de eletrossíntese microbiana que demonstra pela primeira vez a possibilidade de expansão dessa tecnologia para além de dispositivos em escala laboratorial, mantendo elevada eficiência energética e altas taxas de produção de metano.

O que está envolvido aqui é um dos principais desafios da energia renovável: Como armazenar energia limpa por longos períodos de tempo.

Nesta abordagem, a eletricidade proveniente de fontes renováveis, mas intermitentes, como a solar ou a eólica, é usada para decompor a água e gerar hidrogênio. A seguir, microrganismos conhecidos como metanogênicos utilizam esse hidrogênio para converter dióxido de carbono em metano, um combustível que pode ser armazenado e transportado utilizando a infraestrutura já existente.

"Tradicionalmente, o armazenamento em larga escala e a longo prazo significa bombear água para cima e deixá-la fluir de volta através de turbinas," compara o professor Bruce Logan, da Universidade do Estado da Pensilvânia, nos EUA. "Se estivermos falando de armazenamento sazonal, precisamos realmente converter essa energia em uma forma química. A ideia principal é que podemos usar eletricidade renovável de baixo custo para produzir metano, que pode ser armazenado em sistemas de gasodutos e de armazenamento já existentes."

Princípio de funcionamento do reator de espaçamento zero.
[Imagem: Bin Bian et al. - 10.1016/j.watres.2026.125723]

Eletrossíntese microbiana

Para sair dos reatores de eletrossíntese microbiana em escala de laboratório, a equipe desenvolveu um reator "sem espaçamento", no qual os eletrodos são separados apenas por uma membrana. Essa configuração minimiza a resistência interna e melhora a eficiência energética.

O protótipo aumentou a área do eletrodo em cerca de 10 vezes e estendeu o percurso do fluxo para quase 30 centímetros. Apesar do tamanho muito maior do que qualquer demonstração anterior, o reator manteve um desempenho robusto - ampliar esses dispositivos geralmente aumenta a resistência interna, o que derruba a eficiência.

Em testes a 30 graus Celsius, o sistema produziu até 6,9 litros de metano por litro de volume do reator por dia. O reator atingiu eficiências coulombianas acima de 95%, o que significa que a maior parte da energia elétrica consumida foi convertida em metano, em vez de acabar na forma de subprodutos. A eficiência energética atingiu cerca de 45%, uma das mais altas relatadas para sistemas de eletrossíntese microbiana em condições padrão.

"Estamos pegando eletricidade e transformando-a em metano com uma eficiência da ordem de 45% a 47%," disse Logan. "Partir de dióxido de carbono e elétrons e transformá-los em metano é um resultado muito bom."

Estes resultados mostram que os sistemas de eletrossíntese microbiana podem ser ampliados de forma eficaz, bastando que o projeto do reator permita o transporte eficiente de hidrogênio e a atividade microbiana estável. "Nós não precisaremos extrair metano do solo. Podemos usar o dióxido de carbono que já produzimos e transformá-lo em algo útil," disse Logan.

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