Reator solar converte CO2 e resíduos plásticos em produtos úteis

Gases de efeito estufa e resíduos de plástico são dois dos maiores problemas ambientais que o mundo enfrenta hoje. Um novo reator de Cambridge foi projetado para lidar com ambos ao mesmo tempo, convertendo CO2 e garrafas plásticas usadas em materiais úteis, movidos inteiramente pela luz solar.

O dióxido de carbono atmosférico está em seus níveis mais altos em milênios, levando a consequências climáticas devastadoras. Enquanto isso, nossa dependência do plástico está causando um enorme acúmulo desse material em rios, oceanos e em todos os lugares, de pólo a pólo. A pesquisa em ambos os campos levou os cientistas a projetar reatores que convertem CO2 capturado ou resíduos de plástico em óleos, combustíveis e outros produtos químicos e materiais úteis.

Mas agora, cientistas de Cambridge projetaram o primeiro reator que pode lidar com os dois poluentes ao mesmo tempo. O dispositivo é composto por dois compartimentos separados – um para plástico e outro para CO2 – além de uma unidade em cada compartimento que absorve a energia da luz e a utiliza para acionar um catalisador que converte a matéria-prima em algo mais útil. O absorvedor de luz é a perovskita, que desponta como um material promissor para células solares, enquanto o catalisador pode ser trocado dependendo do produto final desejado.

“Geralmente, a conversão de CO2 requer muita energia, mas com nosso sistema, basicamente, você apenas acende uma luz e começa a converter produtos nocivos em algo útil e sustentável”, disse o Dr. Motiar Rahaman, coautor do estudo. . "Antes desse sistema, não tínhamos nada que pudesse fabricar produtos de alto valor de forma seletiva e eficiente."

Em testes, a equipe demonstrou que o reator poderia funcionar de forma eficiente sob condições normais de temperatura e pressão, usando apenas a luz solar como energia. Um catalisador de liga de cobre-paládio foi capaz de converter garrafas de plástico PET em ácido glicólico, um produto químico usado na indústria de cosméticos. O dióxido de carbono foi convertido em monóxido de carbono usando um composto de cobalto, gás de síntese usando uma liga de cobre-índio e formato usando uma enzima específica.

Melhor ainda, o reator funciona de forma muito eficiente. A equipe diz que sua taxa de produção é até 100 vezes mais eficiente do que os dispositivos que usam outros catalisadores movidos a energia solar. Os próximos passos são desenvolver o reator ainda mais nos próximos cinco anos para produzir moléculas mais complexas.

"O que há de tão especial nesse sistema é a versatilidade e a capacidade de ajuste - estamos fazendo moléculas bastante simples à base de carbono no momento, mas, no futuro, poderemos ajustar o sistema para produzir produtos muito mais complexos, apenas trocando o catalisador. ”, disse Subhajit Bhattacharjee, co-autor do estudo.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Synthesis.

Fonte: Universidade de Cambridge