A água é dividida em hidrogênio e oxigênio por eletrólise, mas, se o CO2 também for adicionado à mistura, podem ser gerados compostos para produzir tecidos, fraldas e até bebidas destiladas. Uma equipe internacional de cientistas desenvolveu um catalisador que acelera essa reação, ao mesmo tempo em que remove o dióxido de carbono, um poderoso gás de efeito estufa.
O equipamento converte rápida e eficientemente dióxido de carbono em produtos químicos simples. Dessa forma, eles transformam o gás em insumos úteis para a produção industrial. “A tecnologia dos eletrolisadores de água é bem conhecida: eles transformam água e eletricidade em hidrogênio e oxigênio, mas, no nosso caso, adicionamos CO2 ao coquetel e, em vez de produzir hidrogênio, podemos gerar vários hidrocarbonetos, como o etileno, que é o composto orgânico mais utilizado no mundo”, explica o pesquisador F. Pelayo García de Arquer, da Universidade de Toronto. “Assim, podemos obter matérias-primas para a fabricação de produtos como materiais de construção, têxteis, tintas, componentes de dispositivos eletrônicos, fraldas ou até destilados.”
A chave do novo dispositivo é um revestimento de polímero que facilita o transporte de CO2 através da superfície do metal ou eletrodo do catalisador. O dióxido de carbono, em geral, tem dificuldade em penetrar nas soluções aquosas; portanto, quando o fluxo de elétrons (a corrente elétrica) é aumentado para realizar a reação, não há CO2 suficiente para ser transformado.
Superação
Mas os cientistas da universidade canandense, que publicaram o estudo na revista Science, mostram que essa limitação pode ser superada: “Descobrimos que uma certa configuração de ionômeros (polímeros que conduzem íons e água ao catalisador) nos autoriza aumentar consideravelmente a facilidade com que o CO2 é distribuído ao longo da superfície catalítica, permitindo, assim, obter maior produtividade”, destaca García de Arquer.
Esse revestimento contém peças repelentes à água e atraídas por ela, e é agrupado para formar uma camada ultrafina, de cerca de 10 nanômetros, que ajuda a manter a reação de onde, a partir do gás CO2 e do hidrogênio, o hidrocarboneto é construído.
“Cerca de dois anos atrás, os sistemas de eletrólise de CO2 estavam limitados a saídas elétricas ou correntes de dezenas de miliamperes por centímetro quadrado, o que significa que apenas algumas moléculas desse gás podiam ser transformadas em algo útil”, diz o pesquisador. “Mas nossa descoberta permite operar a correntes 100 vezes mais altas, superior a um ampere por centímetro quadrado. Dessa maneira, muito mais moléculas de CO2 podem ser transformadas, resultando em atividades que eram impensáveis alguns anos atrás.”
Outro benefício que García de Arquer ressalta é que a fonte de eletricidade necessária para o processo pode ser renovável, como energia solar, eólica ou hidráulica. Os pesquisadores, agora, trabalham para aumentar ainda mais a eficiência do sistema e sua estabilidade.