Os gases de exaustão de fornos domésticos, lareiras e instalações industriais são dióxido de carbono (CO2) no ar, contribui para a poluição. Cientistas estão relatando Cartas de Energia ACS desenvolveu um novo tipo de eletrodo projetado para resolver este problema capturando CO2 diretamente do ar e o transforma 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 em CO2 Semelhante aos níveis encontrados na atmosfera.
“Este trabalho mostra que a captura e conversão de carbono não precisam ser tratadas como etapas separadas. Ao combinar ambas as funções em um único eletrodo, demonstramos um caminho simples para o CO2 uso em condições realistas de gás”, explicou Wanyoung Choi, autor correspondente do estudo.
Por que CO2 A transição foi tão difícil
Extrair dióxido de carbono do ar pode parecer simples, especialmente porque as plantas fazem isso naturalmente. O maior desafio é converter esse gás capturado em algo útil, um passo essencial para que a tecnologia de captura de carbono seja amplamente adotada. Na extração industrial real, CO2 Geralmente misturado com outros gases, incluindo nitrogênio e oxigênio. A maioria dos sistemas de conversão existentes só funciona de forma eficiente quando o dióxido de carbono já está separado e condensado, o que limita a sua praticidade.
Para superar este obstáculo, Donglai Pan, Myung Hwan Oh, Wanyoung Choi e seus colegas decidiram criar um sistema que pudesse funcionar em situações realistas. O objetivo deles era criar um dispositivo capaz de lidar com o gás de combustão conforme ele é realmente produzido e converter até mesmo pequenas quantidades de CO capturado.2 Em um produto valioso.
Dentro do eletrodo de três camadas
A equipe de pesquisa projetou um eletrodo que permite a passagem de gás, prendendo o dióxido de carbono e convertendo-o ao mesmo tempo. O dispositivo é composto por três camadas: um material que captura CO;2Uma folha de papel carbono permeável a gases e uma camada catalítica de óxido de estanho (IV). Juntos, esses elementos permitem a conversão direta do gás dióxido de carbono em ácido fórmico.
O ácido fórmico é um produto químico importante usado em diversas aplicações, incluindo células de combustível e outros processos industriais. Pode tornar a reutilização do carbono produzido diretamente a partir dos gases de escape mais prática e económica.
Resultados robustos em condições reais
Quando testado com CO puro2 gás, o novo eletrodo mostrou eficiência cerca de 40% maior do que os eletrodos de conversão de carbono existentes em condições de laboratório semelhantes. A vantagem tornou-se ainda mais aparente quando os pesquisadores usaram gás de combustão simulado contendo 15% de CO28% de gás oxigênio e 77% de gás nitrogênio. Nestas condições, o novo sistema produziu quantidades substanciais de ácido fórmico, enquanto outras tecnologias produziram muito pouco.
O eletrodo demonstrou ser capaz de capturar dióxido de carbono em concentrações semelhantes às encontradas na atmosfera, mostrando que pode funcionar no ar ambiente. Segundo os pesquisadores, este método oferece um caminho promissor para a integração da captura de carbono em aplicações industriais reais. Eles também sugerem que projetos semelhantes poderiam eventualmente ser adaptados para capturar e converter outros gases de efeito estufa, incluindo o metano.
Os autores reconhecem o financiamento da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia.
