Investigadores da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz (JGU) apresentaram uma técnica inovadora para converter o CO₂ em etanol de forma eficaz para uso como biocombustível, fornecendo um recurso renovável para aplicações químicas sustentáveis.
Este processo, baseado na eletrocatalisação com eletricidade de origem renovável, promete ser sustentável e reduzir a pressão sobre cultivos alimentares destinados à produção de etanol.
Sistema de Tandem Eficiente
A conversão eletroquímica do CO₂ em produtos multicarbonados como o etanol representa uma abordagem ideal para a produção de biocombustíveis e matérias-primas valiosas. A equipe desenvolveu um eletrodo especial revestido com uma mistura precisa de cobalto e cobre.
Neste processo, o cobalto decompõe o CO₂, formando monóxido de carbono (CO), enquanto o cobre converte o CO em etanol em uma segunda etapa. Esta conversão é possível quando ambos os metais estão em posições específicas e próximas no eletrodo.
Melhorias e Perspectivas Futuras
A tecnologia atual alcança uma seletividade de 80%, mas a equipe continua trabalhando para atingir uma seletividade de 90 a 95%, e em um cenário ideal, alcançar um catalisador com 100% de seletividade para que o etanol seja o único produto do processo. Isso permitiria avançar na sustentabilidade do método e sua viabilidade comercial.
Colaboração e Estabilidade
O sucesso deste processo depende do controle preciso do processo e da carga de cobalto e cobre no eletrodo. Os pesquisadores colaboraram com a Universidade de Ulm para desenvolver um catalisador eficiente e duradouro.
Este sistema demonstrou estabilidade sem perda de desempenho após vários meses de uso. A abundância natural de cobalto e cobre na Terra foi determinante para sua escolha como catalisadores, refletindo uma tendência para o uso de metais não preciosos e recursos amplamente disponíveis.
Produção Sustentável de Etanol
A produção de etanol a partir de CO₂ e eletricidade renovável oferece um caminho para a sustentabilidade, evitando a competição entre a produção de alimentos e combustíveis.
Este método poderia aproveitar o CO₂ emitido por usinas de energia e utilizar eletricidade verde para produzir etanol de forma sustentável.
Pesquisa em SusInnoScience
O professor Carsten Streb, líder da equipe de pesquisa, participa de projetos colaborativos focados em catalisação sustentável, financiados por várias instituições.
Este estudo faz parte da linha de pesquisa SusInnoScience, que busca promover a química sustentável como chave para a inovação na ciência dos recursos para o Antropoceno.
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