Início Estudos e Pesquisas Novo catalisador deve baratear conversão de CO2 em combustível de avião

Novo catalisador deve baratear conversão de CO2 em combustível de avião

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Há anos, a indústria da aviação vem colocando foco em compensar suas emissões de carbono para tornar neutro seu impacto na poluição do planeta. Os aviões emitem grandes quantidades de CO2 (gás carbônico) diretamente para a alta atmosfera, onde seu efeito para o aquecimento global é bastante aumentado.

Buscando a redução dessa emissão, vários são os projetos de fontes alternativas de energia, como a elétrica, para evitar o consumo dos combustíveis hidrocarbonetos de origem fóssil, que se transformam no CO2 durante a queima nos motores.

Mas há uma opção ao fim do uso dos hidrocarbonetos. É a criação sintética deles, e o melhor de tudo, ela pode ser feita usando o próprio CO2 como matéria-prima.

Assim, se a energia usada para alimentar essas reações químicas da síntese dos hidrocarbonetos vier de fontes renováveis, sua produção representaria um ciclo neutro. Os combustíveis queimados simplesmente voltariam a ser o próprio CO2 capturado da atmosfera, efetivamente tornando o combustível neutro em carbono.

É uma boa ideia, mas o processo de transformar o CO2 em combustíveis úteis é mais complexo do que pode parecer. A maioria dos esforços até agora exigiu catalisadores caros – substâncias que aumentam a velocidade de uma reação química – ou várias etapas de processamento que consomem muita energia, o que significa que o combustível resultante é muito mais caro do que os combustíveis fósseis.

Agora, porém, pesquisadores da Universidade de Oxford desenvolveram um novo catalisador de baixo custo que pode converter diretamente CO2 em combustível de aviação, que eles dizem que pode eventualmente estabelecer as bases para uma economia circular para combustível de aviação.

“Em vez de consumir petróleo bruto fóssil, os combustíveis da aviação e os compostos petroquímicos são produzidos a partir de uma matéria-prima abundante e renovável, ou seja, o dióxido de carbono”, escrevem os pesquisadores de um artigo publicado no final do mês passado na Nature Communications.

Em uma economia circular de CO2, os combustíveis de aviação são continuamente reprocessados. Isso não apenas economizaria os recursos fósseis naturais e preservaria o meio ambiente, mas também criaria novos empregos, economias e mercados.

Criar combustível para aviação é particularmente desafiador porque a maioria das reações para sintetizar hidrocarbonetos a partir do CO2 tende a produzir moléculas menores com apenas alguns átomos de carbono, como metano e metanol, enquanto os combustíveis de jato são constituídos por moléculas com longas cadeias de átomos de carbono.

Mas, ao combinar as descobertas de pesquisas anteriores de algumas tentativas bem sucedidas para produzi-los diretamente a partir de CO2 sem processamento adicional, o grupo foi capaz de criar um catalisador de baixo custo à base de ferro que poderia produzir rendimentos substanciais de combustível de aviação a partir do CO2 e hidrogênio.

O ferro já é geralmente usam nestes tipos de reações, mas agora ele foi combinado com manganês, usado para aumentar a atividade dos catalisadores de ferro, e com potássio, o qual é conhecido por estimular a formação de hidrocarbonetos de cadeia mais longa.

Os pesquisadores prepararam os catalisadores usando uma abordagem conhecida como Método de Combustão Orgânica (OCM), em que os ingredientes crus são combinados com ácido cítrico para fazer uma pasta que é então inflamada a 662°F (350º C) e queimada por quatro horas para criar um pó fino. Esta é uma técnica de processamento muito mais simples do que as abordagens anteriores, o que significa que é uma promessa para aplicações industriais.

Certamente que escalar essa síntese para atender às demandas da indústria de aviação não será fácil, já que aviões consomem milhares de litros por voo, portanto, o novo processo ainda tem muito a evoluir. Mas a descoberta ao menos abre uma nova alternativa no futuro das fontes de combustíveis aeronáuticos com custos viáveis.