Um catalisador em desenvolvimento na Universidade do Estado de Washington, nos Estados Unidos, poderá se transformar em uma ferramenta poderosa contra o efeito estufa. O dispositivo consegue remover 90% do metano (CH4) não queimado da exaustão do motor a gás natural em baixas temperaturas. O CH4 é um dos principais causadores de efeito estufa, retendo o calor em cerca de 25 vezes a taxa de dióxido de carbono (CO2).
"Há um grande impulso para o uso de gás natural, mas quando você o usa em motores de combustão, sempre haverá combustível não queimado no escapamento, e é preciso encontrar uma maneira de removê-lo. Caso contrário, você causa um aquecimento global mais severo", explica, em nota, o coautor Frank Abild-Pedersen. A estimativa é de que de 30 a 40 milhões de veículos no mundo funcionem com motor a gás natural, também usado para operar compressores que bombeiam o combustível para residências, detalham autores do artigo, publicado na revista Nature Catalysis.
Geralmente, os motores que utilizam esse combustível são considerados mais limpos do que os a gasolina ou a diesel porque criam menos carbono e poluição particulada. No entanto, seus conversores catalíticos não reagem bem em baixas temperaturas e, por isso, acabam emitindo o metano não queimado. No caso de altas temperaturas, os catalisadores se degradam severamente. O protótipo criado pela equipe americana conseguiu, em testes, se regular diante dos dois cenários.
O projeto partiu da descoberta de que, nos escapamentos de motores a gás natural, ficam vestígios de monóxido de carbono (CO) que podem desempenhar um papel fundamental na influência da temperatura. Isso porque os átomos de paládio presentes no novo catalisador interagem com o CO, e a combinação neutraliza a influência do ambiente quente e do frio.
Em baixa temperatura, o CO faz com que de dois a três átomos de paládio se aglomeram, levando à quebra das moléculas do gás CH4. Já quando a temperatura aumenta, os aglomerados de paládio se dispersam. "É quase um processo de automodulação que supera milagrosamente os desafios que as pessoas têm enfrentado: inatividade em baixa temperatura e instabilidade em alta temperatura", afirma, em nota, Yong Wang, autor correspondente do artigo.
A equipe trabalha, agora, no aperfeiçoamento da tecnologia de catalisadores. Um dos desafios é entender melhor por que o paládio se comporta de uma maneira diferente que a de outros metais preciosos, como a platina, e se há outros elementos químicos capazes de facilitar reações semelhantes.