A nova tecnologia desenvolvida na Universidade de Waterloo pode fazer uma diferença significativa na luta contra as mudanças climáticas, convertendo de forma acessível o dióxido de carbono (CO2) prejudicial em combustíveis e outros produtos químicos valiosos em escala industrial.
Delineado em um estudo publicado na revista Nature Energy, o sistema produz 10 vezes mais monóxido de carbono (CO) – que pode ser usado para produzir etanol, metano e outras substâncias desejáveis – do que tecnologias existentes em pequena escala agora limitadas a testes em laboratórios.
Suas células individuais também podem ser empilhadas para formar reatores de qualquer tamanho, tornando a tecnologia uma solução personalizável e economicamente viável que pode ser instalada no local, por exemplo, em fábricas com emissões de CO2.
“Esta é uma ponte crítica para conectar a tecnologia de laboratório de CO2 a aplicações industriais”, disse o Dr. Zhongwei Chen , professor de engenharia química em Waterloo. “Sem isso, é muito difícil que as tecnologias baseadas em materiais sejam usadas comercialmente porque são muito caras”.
O sistema possui dispositivos conhecidos como eletrolisadores que convertem CO2, um dos principais gases de efeito estufa produzido pela queima de combustíveis fósseis, em CO usando água e eletricidade.
Os eletrolisadores desenvolvidos pelos pesquisadores têm novos eletrodos e um novo tipo de eletrólito de base líquida, que é saturado com CO2 e flui pelos dispositivos para conversão em CO por meio de uma reação eletroquímica.
Seus eletrolisadores são essencialmente células de 10 por 10 centímetros, muitas vezes maiores que os dispositivos existentes, que podem ser empilhadas e configuradas em reatores de qualquer tamanho.
“Este é um modelo completamente novo para um reator de CO2”, disse Chen, o Presidente de Pesquisa do Canadá em Materiais Avançados para Energia Limpa. “Torna todo o processo economicamente viável para industrialização e pode ser customizado para atender a requisitos específicos”.
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Os pesquisadores prevêem reatores no local em usinas e fábricas a carvão, talvez do tamanho de uma casa ou mais, que seriam alimentados diretamente com as emissões de CO2, reduzindo ainda mais os custos eliminando a necessidade de capturar e coletar CO2 primeiro.
Eles também estão desenvolvendo planos para alimentar os reatores com fontes de energia renovável no local, como painéis solares, contribuindo para os benefícios ambientais.
“Estou animado com o potencial dessa tecnologia”, disse Chen. “Se realmente queremos fazer a diferença reduzindo as emissões, temos que nos concentrar na redução de custos para torná-lo acessível.”
Os colaboradores de Chen em Waterloo incluíam o pós-doutorado Dr. Guobin Wen e os professores de engenharia química Dr. Aiping Yu e Dr. Jeff Gostick. Vários pesquisadores da South China Normal University também contribuíram.
