PESQUISADORES DA USP ESTÃO PRÓXIMOS DE TRANSFORMAR O CO2 EM COMBUSTÍVEL E EM PLÁSTICO

Pesquisadores  da Universidade de São Paulo estão avançando no trabalho de descoberta de transformar o CO2 em combustível ou mesmo em plásticos. Mesmo submetido a alta pressão, um novo catalisador a base de níquel, zinco e carbono conseguiu transformar dióxido de carbono (CO₂), um dos principais gases de efeito estufa (GEE), em monóxido de carbono (CO), um importante intermediário para gerar produtos de valor agregado. A professora Titurar, Liane Rossi, está comemorando o avanço no trabalho: “O resultado da nossa pesquisa mostra que estamos cada vez mais próximos de produzir por meio da catálise derivados de petróleo, como plásticos e combustíveis.” Liane é professora titular do Instituto de Química da Universidade e coordenadora do estudo realizado no âmbito do Fapesp Shell Research Centre for Gas Innovation (RCGI).

Recentemente, a pesquisa mereceu destaque em duas publicações estrangeiras. Uma delas é a revista científica European Journal of Inorganic Chemistry. Na edição de novembro passado concedeu capa ao artigo  assinado pela equipe de pesquisadores da USP. Voltado ao público em geral e não apenas acadêmico, o site ChemistryViews também repercutiu a notícia.   O trabalho publicado é um desdobramento de um estudo anterior, coordenado por Rossi. Na oportunidade, os pesquisadores descobriram que um catalisador de níquel teve melhor desempenho após ser submetido a alta temperatura (800 graus Celsius), em atmosfera de CO₂ e hidrogênio (H₂) ou então de metano ou propano. “Esse processo possibilitava um excelente catalisador para a redução de CO₂: ele gerava exclusivamente CO, sem sinal do produto menos desejável, que é o metano (CH₄)”, destaca a professora.

Os pesquisadores ainda não obtiveram êxito ao testar esse mesmo catalisador em condições de alta pressão (entre 20 e 100 bar) para tentar adequar as condições de reação àquelas exigidas para a posterior transformação de CO em produtos líquidos. “Quando forçamos as condições para maiores pressões percebemos que além de CO era também produzido muito metano. E isso é um problema porque queríamos obter apenas o CO: por ser mais reativo, ele é capaz de formar líquidos de longas cadeias de carbono e hidrogênio e, desta forma, gerar produtos de valor agregado. O metano, ao contrário, não tem a mesma facilidade de se transformar em produtos líquidos”.

A solução surgiu por meio de um catalisador a base de níquel, zinco e carbono desenvolvido por Nágila Maluf, doutoranda no IQ-USP e integrante da equipe de pesquisadores coordenada por Rossi: “Essa combinação muda a forma como as moléculas interagem na superfície do catalisador, se comparado ao níquel puro.” Os experimentos aconteceram em dois grupos de pesquisa do IQ-USP: o Laboratório de Nanomateriais e Catálise, e o Laboratório de Carbono Sustentável, coordenado pelo professor Pedro Vidinha(foto a esquerda), coautor do trabalho. Da fase de testes também participaram o Instituto de Física da USP de São Carlos e o Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), nos Estados Unidos.

A equipe de pesquisadores se prepara agora para dar prosseguimento ao estudo. O próximo passo é utilizar no mesmo reator dois catalisadores diferentes. Um deles é esse à base de níquel, zinco e carbono; o outro, à base de ferro ou cobre. Esse segundo catalisador deve favorecer a reação entre as moléculas de CO e H₂ para produzir álcoois ou hidrocarbonetos, que são os produtos de valor agregado. Isso vai ser possível por meio do processo descoberto na década de 1920 capaz de produzir combustíveis sintéticos, mas que nunca decolou para uso industrial, devido à concorrência com os produtos mais baratos obtidos diretamente do petróleo. Agora, com o aquecimento global e um interesse mundial em processos de mitigação das emissões de CO₂, a história pode ser diferente.