Os gases de exaustão de fogões domésticos, lareiras e instalações industriais liberam dióxido de carbono (CO2) entra no ar e causa poluição. Relatório do cientista Cartas de Energia ACS Foi desenvolvido um novo tipo de eletrodo que visa resolver este problema capturando CO2 É extraído diretamente do ar e convertido em uma substância química útil chamada ácido fórmico. Nos testes, o sistema superou a tecnologia de eletrodo existente quando exposto a gases de combustão simulados e operando sob condições de CO2 Seu conteúdo é semelhante ao da atmosfera.
“Este trabalho mostra que a captura e conversão de carbono não precisam ser tratadas como etapas separadas. Ao integrar essas duas funções em um único eletrodo, demonstramos uma via de CO mais simples2 Wonyong Choi, autor correspondente do estudo, explicou.
Por que escolher o dióxido de carbono2 A conversão é tão difícil
Extrair dióxido de carbono do ar parece simples, especialmente porque as plantas podem fazê-lo naturalmente. O maior desafio é converter o gás capturado em algo útil, um passo que é crítico para que a tecnologia de captura de carbono seja amplamente adoptada. Nos gases residuais industriais reais, CO2 Freqüentemente misturado com outros gases, incluindo nitrogênio e oxigênio. A maioria dos sistemas de conversão existentes só funciona eficazmente quando o dióxido de carbono é separado e concentrado, o que limita a sua praticidade.
Para superar este obstáculo, Donglai Pan, Myoung Hwan Oh, Wonyong Choi e colegas decidiram construir um sistema que pudesse operar em condições do mundo real. O objetivo deles era criar um dispositivo que pudesse processar o gás de combustão real produzido e converter a pequena quantidade de dióxido de carbono capturado2 em produtos valiosos.
Dentro do eletrodo de três camadas
A equipe projetou um eletrodo que permite a passagem do gás, capturando dióxido de carbono enquanto o converte. O dispositivo consiste em três camadas: material que captura dióxido de carbono2um papel carbono respirável e uma camada catalítica de óxido de estanho(IV). Esses ingredientes trabalham juntos para converter o gás dióxido de carbono diretamente em ácido fórmico.
O ácido fórmico é um produto químico importante utilizado em uma ampla gama de aplicações, incluindo células de combustível e outros processos industriais. A produção de carbono diretamente a partir dos gases de escape poderia tornar a reutilização do carbono mais prática e económica.
Resultados sólidos em condições reais
Ao testar com CO puro2 Sob condições laboratoriais semelhantes, o novo eletrodo é cerca de 40% mais eficiente do que os eletrodos de conversão de carbono existentes. As vantagens tornaram-se ainda mais aparentes quando os pesquisadores usaram fumaça simulada contendo 15% de CO28% de oxigênio e 77% de nitrogênio. Nestas condições, o novo sistema continua a produzir grandes quantidades de ácido fórmico, enquanto outras tecnologias produzem muito pouco.
O eletrodo também demonstrou ser capaz de capturar dióxido de carbono em concentrações semelhantes às da atmosfera, sugerindo que poderia funcionar no ar ambiente. Os pesquisadores dizem que esta abordagem oferece um caminho promissor para a integração da captura de carbono em aplicações industriais reais. Eles também sugerem que projetos semelhantes poderiam eventualmente ser usados para capturar e converter outros gases de efeito estufa, incluindo o metano.
Os autores agradecem à Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia pelo financiamento.
